一种简单自适应算法在机架冷连轧机张力控制系统中的应用

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1、一种简单自适应算法在5机架冷连轧机张力控制系统中的应用电气传动2006年第36卷第9期一种简单自适应算法在5机架冷连轧机张力控制系统中的应用一种简单自适应算法在5机架冷连轧机张力控制系统中的应用张智密王京安世奇1.北京科技大学高效轧制国家工程研究中心2.内蒙古科技大学摘要:河北中钢5机架全连续冷连轧机组是我国自主研制开发的全连续冷连轧生产线,并且成功应用TDC作为主要控制器.针对该生产线机架间张力控制所采用的一种简单自适应控制算法进行了相应的仿真研究和实际应用.仿真结果表明,该控制器与传统的PI控制器

2、相比,显着提高了系统的动态响应性能,系统输出能够很好地跟踪参考模型的输出,具有较好的鲁棒性.该算法在河北中钢12505机架冷连轧机的张力控制系统中得到了成功应用.关键词:简单自适应控制冷连轧机张力控制TDCApplicationofAlgorithmofSimpleAdaptiveControlontheTensionControlSystemofFive-standColdTandemRollingMillZhangZhimiWangJingAnShiqiAbstract:Five-standcon

3、tinuoustandemcold—rollingmillforHeBeiZhongGangSteelisthefirstdomesticproductlineofcoldstrip,whichisresearchedanddevelopedindependently,andusetheSIMATICTDCSUC—cessfullyasthemaincontrollerforthefirsttime.Inthispaper,onealgorithmofsimpleadaptivecontrolissi

4、mulatedandputintopracticeforthetensioncontrolbetweenthestandsinthisline.Thesimulatingresultin—dicates,comparingwithcommonPIcontroller,itsdynamicresponseperformanceofsystemisadvancedob—servablyandtheoutputcantracewelltheoutputofreferencedmodel,takingongo

5、odrobustness.Thenithasbeenputintopracticeandrunsuccessfullyfortensioncontrolsystemintheplantoffive-standcold—rollingmillforHeBeiZhongGangStee1.Keywords:simpleadaptivecontroltandemcold—rollingmilltensioncontroltechnologydrivercontrol一1er(TDC)1引言河北中钢5机架全连

6、续冷连轧机组是我国在消化吸收国外相关先进技术基础上自主研制开发的全连续冷连轧生产线.其设计生产能力为4O万t,成品规格范围为厚0.3～2.0mm,宽600～1020mm.基础自动化级采用了两台SIMATICS7—400可编程控制器和一台高性能控制器SI-MATICTDC.其中TDC主要用于完成需要快速响应的功能,如压下控制,厚度控制,张力控制和速度控制等,响应时间可以达到2～4ms;PLC主要用于顺序控制和其它一些速度要求不高的控制.大张力轧制是冷连轧的一个特点,张力控制32是冷连轧自动控制的关键.本

7、文针对该生产线机架间张力所采用的一种简单自适应控制进行了阐述.PID控制器以其原理简单,使用方便,鲁棒性强等优越性在工业控制领域中得到了广泛应用.由于PID控制器的3个参数对系统的性能相互影响,虽然有了一些经典的整定方法可供参照,但是PID控制器参数的整定仍然是一件困难的工作.简单自适应控制(SAC)是一种对理想参考模型性能进行跟踪且结构简单的控制算法.本文研究的改进自适应控制算法结构简单,控制规律计算容易,并能适应被控对象的环境变化.通过调整控制器参数,可获得良好的控制效果.仿真一种简单自适应算法在

8、5机架冷连轧机张力控制系统中的应用电气传动2006年第36卷第9期和实际结果均表明,该方法能够使系统较好地跟踪参考模型的输出,鲁棒性好,具有一定的实用价值.2改进的简单自适应PI控制算法2.1常规PI控制连续系统的PI控制算法为f'tU—KpP(￡)+K.IP(r)dr(1)J0离散系统的PI控制算法为up.d(是)一Kp(是)e(是)+K.(是)e.(是)一K(矗)E(是)(2)其中e.(是)一P(是)(3)e.(是)一ei(是一1)+e(是)(4)P