材料成形过程自动化-第四章之二ppt课件.ppt

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1、材料成形过程自动化东北大学材料与冶金学院第四章厚度自动控制4.1轧机弹跳方程和金属压力方程4.2厚度波动的原因分析4.3厚度控制系统的分类和控制原理4.4热轧厚度控制系统4.5冷轧厚度控制系统4.3厚度控制系统的分类和控制原理4.3.1厚度控制系统的分类4.3.2压下AGC的控制原理4.3.3张力AGC的控制原理4.3.4反馈式厚度控制系统4.3.5前馈式厚度控制系统4.3.6监控式厚度控制系统4.3.1厚度控制系统的分类4.3.1.1基于厚度测量点位置和测量方法的AGC分类4.3.1.2基于执行变量的AGC分类4.3.1.1基于厚度测量点位置和测量方法的AGC分类

2、特征特点反馈AGCGM厚度计AGC依据轧机弹跳方程计算辊缝中厚度热轧（冷轧）MFC质量流量AGC依据秒流量相等原理计算辊缝中厚度冷轧前馈AGC厚度测量点在轧机上游冷热轧监控AGC厚度测量点在轧机下游冷热轧4.3.1.2基于执行变量的AGC分类特征特点压下AGC调节压下（辊缝或压力）来控制厚度轧件厚、软，辊缝调节更有效张力AGC调节张力来控制厚度轧件薄、硬，辊缝调节效果不明显或者对板形影响比较大时，用张力调节4.3.1.2基于执行变量的AGC分类各类AGC的应用场合前馈AGC反馈AGC监控AGC厚度计AGC质量流量AGC压下AGC冷热轧冷热轧冷轧冷热轧张力AGC冷轧末

3、架冷轧末架4.3.2压下AGC的控制原理4.3.2压下AGC的控制原理压下AGC的调节系数，即确定厚度偏差Δh和辊缝调节ΔS之间关系压下AGC：通过调节压下（辊缝或压力）实现厚度自动控制；Δh=ΔS+ΔP/K（4-2）Δh=ΔH-ΔP/M（4-6）4.3.2压下AGC的控制原理压下AGC的调节系数，即确定厚度偏差Δh和辊缝调节ΔS之间关系Δh=ΔS+ΔP/K（4-2）Δh=-ΔP/M（4-6）Δh=ΔS×K/(K+M)压下有效系数4.3.3张力AGC的控制原理4.3.3张力AGC的控制原理张力AGC的调节系数，即确定厚度偏差Δh和张力调节ΔT之间关系张力AGC：通过

4、调节轧件张力实现厚度自动控制；Δh=ΔS+ΔP/K（4-2）ΔP=AΔh+BΔT（4-6）4.3.3张力AGC的控制原理张力AGC的调节系数，即确定厚度偏差Δh和张力调节ΔT之间关系Δh=ΔP/KΔP=AΔh+BΔTΔh=ΔT×B/(K-A)4.3.4反馈式厚度控制系统4.3.4.1厚度计AGC4.3.4.2质量流量AGC4.3.4.3轧机的变刚度控制4.3.4.1厚度计AGC1、BISRAAGC：弹跳方程的增量形式2、GaugemeterAGC：压下效率补偿3、动态设定型AGC：扰动分离4、绝对值AGC：弹跳方程的绝对形式5、AEGAGC：厚差源自塑性刚度变化，厚

5、度波动已知6、RALAGC：厚差源自厚度波动，塑性刚度波动已知厚度计AGC：依据轧机弹跳方程计算轧件厚度，进而实现厚度自动控制；4.3.4.1厚度计AGC1、BISRAAGC：弹跳方程的增量形式Δh=ΔS+ΔP/M只要实现ΔS=-ΔP/M，就保证了Δh=04.3.4.1厚度计AGC2、GaugemeterAGC：压下效率补偿ΔS=S-S0(1)ΔP=P-P0(2)Δh=ΔS+ΔP/M(3)ΔS*=-(M+Q)╳Δh/M(4)S*=S+ΔS*(5)4.3.4.1厚度计AGC2、GaugemeterAGC：压下效率补偿4.3.4.1厚度计AGC3、动态设定型AGC：扰动

6、分离ΔP=ΔPS+ΔPd(6)ΔPS=-M╳Q╳ΔS/（M+Q）(7)ΔPd=ΔP+M╳Q╳ΔS/（M+Q）(8)ΔSˊ=-（M+Q）╳ΔPd/M2(9)S*=S0+ΔSˊ(10)4.3.4.1厚度计AGC3、动态设定型AGC：扰动分离4.3.4.1厚度计AGC3、动态设定型AGC：扰动分离AGC控制算法的一般形式为：S*=f（S，P，S0，P0）(11)对于测厚计型AGC，将式（1）、（2）、（3）和(4)代入（5）得S*=S0╳（1+Q/M）-S╳Q/M-（P-P0）╳(M+Q)/M2(12)对于动态设定型AGC，将式（1）、（2）、（8）和（9）代入（10）得

7、S*=S0╳（1+Q/M）-S╳Q/M-（P-P0）╳(M+Q)/M2(13)可见式（13）与式（12）完全相同。4.3.4.1厚度计AGC压力AGC模型对比厚度估计模型压下效率补偿模型BISRAAGC10GaugmeterAGC11DynamicSetAGC11ABSAGC21AEGAGC22RALAGC22表中：0：无该模型。1：轧机弹跳方程为线性形式。2：轧机弹跳方程为非线性形式。4.3.4.1厚度计AGC关于绝对值AGC关于绝对值AGC：所谓绝对值AGC，用一句话来说，就是基础自动化AGC模型使用的是轧机弹跳方程的绝对形式锁定值AGC或相对值AGC中，过