热连轧粗轧机微张力控制研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要本文以中宽带热连轧机的微张力控制为研究背景，分析了常规控制方法的不足。针对粗轧机组以及精轧机组前部机架的张力控制，采用无活套微张力控制，通过电动机电枢电流通忆法测量张力，采用自由张力控制。给出了基于模糊智能控制以及速度级联控制、速度自适应控制等一套综合性的优化策略。建立了一套针对热连轧机无活套张力控制的完整解决方案，并即将把该控制篆略应用于实际热连轧过程。本文的主要研究内容和取得的主要成果如下：(1)针对热连轧机的张力控制系统，从张力和速度的关系出发，给出了机架间张力控制的传递函数，从而为系统的模糊控制和仿真研究奠定了基础。(2)针

2、对在张力偏差较大的情况下PID控制会产生调节时间长、超调量大、甚至会产生振荡等问题，提出了模糊+PID的复合控制器结构。对于大偏差的情况，使用模糊控制器代替PID调节器，当高度偏差值小于某一阀值时，切换到PID控制，充分利用了模糊控制器的快速调节和PID的高稳态精度。在模糊控制器的设计过程中，采用Mamdani取小运算定义蕴涵表达模糊关系，并进而得到模糊推理算法，并完成了微张力模糊控制器的设计，对于模糊控制的核心控制规则，给出了优于PID控制的一套规则。用Matlab语言中的Simulink仿真工具对微张力模糊控制系统进行仿真研究，结果表明：与常规PID调

3、节器比较，当张力的设定值与给定值偏差较大时，使用模糊控制器可以使机架间张力的控制有更好的动态性能。(3)为保持相邻轧机间的速度比关系，提出了速度级联控制和速度自适应控制。速度级联控制保证了相邻机架间的速度的匹配。速度自适应模块有效降低了在轧制同一批钢坯时的微张力调节负荷，使得轧制过程中初始速度的设定值越来越匹配。(4)利用WinCC的GlobalScript，给出了一种新的监控系统数据记录方法，将不同时间段的过程变量记录到不同的日志文件。通过这种方法处理数据，不仅使数据的导出周期比WinCC本身的归档数据加快了一倍，而且数据处理更方便。本文的研究结果针对板

4、带热连轧机的张力控制，具有很强的实用性，开发出的控制算法可以推广到相似的控制对象中。所开发的智能化张力控制策略将应用于某热轧厂的热轧带钢生产线，对我国热轧板带的控制水平的提高具有积极的促．II．东北大学硕士学位论文摘要进作用。关键词：热连轧，无活套微张力控制，模糊控制，速度级联控制，自适应控制．．III．．东北大学硕士学位论文A／jSTRACTABSTRACTUnderthebackgroundofthetensioncontrolofthehottandemstripmill．theshortageofthenormalcontrolmodeispoin

5、tedout．Asforthenon—loopermicro—tensioncontrol(MTC)ofboththeroughmillandthefrontracksofthefinishingmillgroup，asyntheticsetofoptimizecontrolstrategybasedonfuzzycontrol(FC)，employingnon—loopermicro—tensioncontrolandmeasuringtensionbycurrentofelectromotor,isgiven．AcompletesolutiontOth

6、enon-loopertensioncontrolofthehottandemstripmill，basedonfuzzycontrol、associatedspeedcontrolandspeedself-adaptationcontrolisbuild．AndthiscontrolstrategyistobeappliedtOthepracticalprocessofhottandemrolling，andthenacontrolprecisionwhichisobviouslysuperiortothenormalcontrolprecisionis

7、got．Themainworksarelistedasfollowing：(1)Asforthetensioncontrolsystemofthehottandemrolling，startingfromthebasicrelationbetweenthespeedandtension，thetransferfunctionisgiven，thereforethebasisforfuzzycontrolandsimulationofthewholesystemisformed．(2)Underthecircumstancethatthedeviationo

8、fthetensionisgreat，manyproblemsba