热轧带钢厚度智能控制方法研究毕业设计

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1、热轧带钢厚度智能控制方法研究毕业设计目　　录摘　　要1Abstract21引言12文献综述22.1AGC研究进展22.2PID控制方法研究现状32.3自动厚度控制及PID控制42.4本文所做的工作63轧钢厚度误差分析及控制原理83.1热轧带钢厚度偏差产生原因83.2几种常用的厚度控制系统93.2.1测厚仪反馈式AGC93.2.2厚度计式AGC123.2.3前馈式AGC133.2.4变刚度AGC144液压AGC数学模型174.1伺服阀基本方程174.2液压缸基本方程184.3轧机辊系基本方程194.4背压回油管道214.5传感器方程21974

2、.6控制调节器模型224.7AGC系统的动态结构模型225单神经元自适应PID控制及仿真245.1常规PID控制仿真245.1.1常规PID控制原理245.1.2液压模型的PID控制仿真265.2单神经元自适应PID控制275.2.1神经元网络控制的基本原理285.2.2单神经元自适应PID控制器295.2.3单神经元自适应PID控制器的学习规则305.2.4单神经元自适应PID控制器的具体步骤345.2.5单神经元自适应PID控制器参数选择规则355.2.6单神经元自适应PID仿真36结　　论41参考文献42附录A外文原文43附录B外文译

3、文71附录C程序部分88致　　谢97971引言从1924年美国在阿斯兰建设的1470mm带钢热连轧和1926年在巴特勒建设的1070mm带钢热连轧机起，带钢热连轧机已经有将近80年的发展史了。因为带钢热连轧生产的高效率、高经济性，带钢在经济生活中，有广泛的用途，因而在轧钢生产中发展得最为迅速，而且也是各种新技术应用最为广泛的一个领域。从某种意义上来说，带钢热连轧的设备水平和工艺已经成为一个国家工业发展水平的一项重要标志。近年来，近终形连铸技术飞速发展，世界上第一套薄板坯连铸连轧生产线于1989年在美国Nucor公司投产，带钢铸轧也取得了突破

4、性的发展。随着市场需求的不断发展，用户在对各种类型的板材需求急剧增长的同时，也对板材的各种材质精度提出了更高的要求，尤其在精度上需用厚度偏差仅为几个微米的热轧薄板。我国的很多中小板材生产企业的冷轧机生产线都是通过简单的电控系统，有的甚至仅靠手工来完成对板材的厚度控制，精度根本达不到要求。为满足市场的需求，就必须运用新技术建造新的冷轧机生产线或者对现在的生产线进行相应的改造。为了使板厚达到预定要求，对轧制压力、压力位置和板材上张力，必须进行适时适量的变化。为了获得某一时刻、某一点（板材纵向上的一条直线）板材的厚度，开发了能够连续测定厚度的X射

5、线测厚仪。X射线测厚仪的出现，为以后厚度自动控制系统的迅速发展和板厚控制精度的提高创造了良好的条件。后来又开发了厚度自动控制技术，随着计算机技术的广泛应用，又开发了计算机AGC系统和数字化AGC系统。AGC正是针对上述市场需要产生的。有些轧机生产线利用了AGC系统，大幅度的提高了厚度精度。各种AGC系统的成功使用，在很大程度上取决于硬件技术的进步。技术进步是相互关联、相互促进的，硬、软件技术的高速发展，才大幅度地提高了板厚控制精度。通过建立数学模型，利用单神经元自适应PID控制，再用MATLAB及Simulink仿真技术实现带钢热连轧技术，

6、提高技术指标。使得带钢生产从单张轧制到目前的连续轧制，从窄带到目前的宽带轧制，从低速生产到高速生产，从模拟控制到数字控制。对企业顺利达产达效和提高产品竞争力有重要意义，对提高国民经济效益具有非常重大的现实意义，对国家钢铁工业在世界地位有不可或缺的意义。972文献综述通过查阅相关文献，介绍了AGC研究进展，PID控制方法研究现状以及自动厚度PID控制状况。2.1AGC研究进展厚度自动控制系统(AGC)，是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的，该方法称之谓BIRAAGC。之后日本、德国、美国等发明了测厚计型AGC，称之谓GMAGC。

7、BISRAAGC控制模型中只有轧机参数M，没有轧件参数Q，从理论上讲是不完备的。采用传统轧制力预报模型计算，最大偏差多在20%以上，所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。即使采用自适应技术，利用实测数据重新计算模型参数，但由于模型本身结构的限制，也难于适应实际生产过程。用测厚仪信号反馈控制轧机压下或轧机入口侧带钢张力的AGC系统。上个世纪70年代，厚度控制系统大多是这类系统，而且是采用前馈控制和测厚仪信号反馈控制轧机压下或轧机入口侧带钢张力的AGC系统[1]。将上述AGC系统数字化，并增加前馈控制回路就构成这类AGC系统数字化或

8、计算机控制，加上一些新的控制算法，使这类AGC系统性能获得进一步的提高。模拟线路。我国早期的AGC系统调节压下装置的执行机构是电动的，因电动压下响应慢和非线性的缺点，逐渐被液压压