板带轧机电动及液压压下联合控制系统.pdf

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1、八CdUe『Ill学术板带轧机电动及液压压下联合控制系统中钢集团西安重机有限公司一靳懿＼同国庆＼刘德福摘要：随着科学技术的进步，我国经济得到了快速的发展汽车、电子等行业对板带钢材的质量要求越来越高。厚度是板带材最重要的质量指标之一，厚度自动控制AGC控制性能的优劣将直接影响轧制产品的质量。本文对该轧机采取的改造方案为电动压下和液压压下联合控制板厚，由电动压下进行辊缝粗调，液压压下系统负责辊缝精调。1板带轧机厚度控制理论特别是在大功率工况下，液压AGC与电动AGC制系统模型，图5为在MATLAB中建立的仿真模11，影响轧制产品厚度的因素相比，上述优点的体现尤为

2、明显。型。轧制过程中，影响轧制产品厚度的因素很2．2．4．液压AGC装置均采用标准液压元多，根据弹跳方程，生产实际中影响轧制产品件，结构简单，使繁杂的机械结构得以简化，’厚度的因素主要如下：更能节约成本。．『季1．1．1．轧机的机械装置和液压装置3．基于AMESIM和MATLAB的HAPC仿真在轧机加工装配过程中，零部件之问的误研究圈5模糊PID控制电液伺服位置系统差对轧机的刚度和空载辊缝造成直接影响，从3．1．电液伺服位置仿真模型建立Simu1ink模型而使得轧制产品的厚度偏离目标值。轧机开始根据液压压下伺服系统的物理模型特点，Simulink模型及参数准

3、备好之后，点击运运作之后，其零部件会发生变形或扭曲，这都在AMESIM环境下构造其机械液压模型，具体行按钮，则系统开始运行，进行仿真。会改变轧机辊缝的大小和形状。一般情况，轧步骤如下所述：3．2．仿真结果与分析机的刚度越大，轧机的弹跳量越小，辊缝的变3．1．1．建立系统模型：首先选择AMESIM当空载时，液压缸位移的变化就是辊缝的化程度和轧制产品厚度偏差都越小，产I}l1尺寸的“绘图模式”，根据轧机液压压下系统的变化，取输入阶跃信号rin：O．15mm，模糊PID精度就越高。实际物理模型，搭建好液压压下系统框架如控制和常规PID控制阶跃跟踪曲线如下图6．1．

4、1．2．轧件的来料特性图3所示。利用AMESIM能够实现与MATLAB／厚度不均、硬度变化、截面变化、平直度Simulink进行联合仿真的接口，在已经搭建好变化等来料特性会对轧制生产过程中的轧制力的液压压下模型中搭建进行联合仿真控制模块。大小和辊缝值变化产生一定影响。当影响因素下图4所示为接口图标的设置界面。已知，而来料特性未知，这就难以满足轧制产3．1．2．选择系统子模型：根据实际需要，品的厚度要求，此时，只有轧机的厚度Fj动控对系统中各个模块选择合适的子模型并进行储制系统才能保证产品的质量。存。图6模糊PID控制和传统PID控制阶跃1．1．3．轧机的控制

5、系统3．L3．设置系统参数：根据实际设置系统响应曲线轧机的控制系统分为轧机硬件设备和控制的参数，进行联合仿真时使用这一步骤生成的S由仿真结果图7可以得到：模糊PID控模型。限制轧机厚度控制精度的硬件因素主要函数。制效果明显优于常规PID，常规PID超调量为有计算机的速度与精度、传感器的精度与稳定3．1．4．运行系统：点击菜单“Tools”中的37％，而模糊PID无超调，无振荡，上升时间性等。“startMATLAB”选项，这时系统的AhIESIM物比较快。与常规PID控制相比，模糊PID系2．板带轧机压下控制系统理模型被MATLAB软件当作一个普通的S函数，

6、统响应快，稳态误差小，能够有效改善系统的2．1．电动压下自动控制系统完成数据交换，实现液压压下系统的联合仿真。动态性能，得到比较满意的控制效果。2．2．液压压下控制传统电动AGC存在很多问题，比如响应速‘度慢、调节精度差、压下效率低等。此案待会蕊的轧机一般都采用液压压下控制方式或者电液固崎警相结合的控制方式。液压压下控制系统可以根据轧制实际情况改变，实现动态调节，从而保3液压AGC位置闭环系统模型证轧制产品的厚度保持不变。其优点主要有以图7加入干扰信号后模糊PID控制和传统下几点：一PID控制阶跃响应曲线2．2．1．液压AGC的响应速度快，调整精度由于电液伺

7、服控制系统是典型的非线性系高。统，存在时变性、不确定性、外界干扰以及多2．2．2．液压AGC的过载保护简单可靠。种外界因素等的影响，采用传统PID算法时，2．2．3．液压AGC的体积小、重量轻，具有图4联合仿真模型难以选择控制参数，系统存在抗扰能力低、超惯性低、工作平稳的优点，在功率相同的情况下，接着上节的步骤在~TLAB环境中完成控调量大等缺点；试验结果表明该模糊PID自中国机械MachineChina249厂、U、一、，●_I●、-，学术动厚度控制系统，能使厚度控制偏差快速接近参考文献：[2]杨安，欧阳奇．轧机液压AGC系统建目标值，大大提高了厚度控制精

8、度，既保留了[1]彭燕华，刘安平现代热连轧自动模与仿