冷轧光整机板形控制系统研究与开发

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1、专业学位硕士学位论文冷轧光整机板形控制系统研究与开发ResearchandDevelopmentofFlatnessControlSystemforSkinPassMill作者姓名：曹忠华工程领域：控制工程学号：41309186指导教师：邵诚教授完成日期：2016年10月大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要2008年美国次贷危机后，世界经济放缓，钢铁行业出现产能严重过剩，竞争日趋激烈。降低单位成本、提高产品质量成为企业无奈的选择。板形质量作为冷轧带钢重要的质量指标，更引起了众多钢铁企业及其用户的关注。鞍钢21

2、30连退生产线光整机目前对板形采用手动控制方式，依靠操作人员的经验进行调节。人工调整参数往往会因为没有及时调整且精度不高而影响产品板形质量，有时甚至会降低产品的成材率，所以迫切需要提高板形自动控制能力，保证板形精度。本文以该光整机板形控制系统为背景，针对带钢板形质量控制进行了研究，通过对其出口的带钢板形进行实时测量，建立了精确的板形反馈控制模型，采用多种最优控制策略和手段，改变了原有依靠操作工经验及目测板形进行手动操作的弊端，实现了对带钢板形的自动闭环反馈控制。该光整机板形控制系统包括板形测量系统和板形闭环控制系统两部分。其中板形测量系统采用整辊镶块式板形测量辊，测量和显示带

3、钢纵向张力分布，计算带钢延伸率偏差。针对接触式板形辊的特点，推导了板形表达式，并制定了相应的信号滤波、边部信号修正，故障段及异常信号修正算法。板形闭环控制系统采用了基于效率函数系数、利用最小二乘方法进行机构调整量优化、结合动态变增益+PID控制器实现对带钢板形动态输出反馈控制的方案。确定调节机构的效率函数系数，并开发了自学习模型，在此基础上建立基于最小二乘法的优化计算各个调节器的最优调节量，对相应的板形调控机构进行动态调节，精确的改变辊缝形貌，实现对在线板形的良好控制。本课题的实施，可以结束鞍钢乃至国内现有冷轧光整机板形控制依赖手动操作的现状，实现高精度自动控制，大幅度提高冷

4、轧产品板形质量，具有重大的经济效益和社会效益。关键词：冷轧板形；平直度测量；光整机；张力分布；板形辊；板形控制系统-I-冷轧光整机板形控制系统研究与开发ResearchandDevelopmentofFlatnessControlSystemforSkinPassMillAbstractAftertheAmericanloancrisisin2008,withtheworldeconomyslowdown,thesteelindustryisshowingaserioussurplusofproductionandcompetitionisbecomingincreasing

5、lyfierce.Reduceunitcosts,improveproductqualityhasbecomeanhelplesschoiceofenterprises.Cold-rolledstripflatnessasanimportantindicatorofquality,becamethefocusofmanysteelcompaniesandusers.Theskinpassmillinthe2130continuousannealinglineofansteeliscontrolledbythemanualcontrolmodeforflatnesscontro

6、l,whichdependsontheexperienceoftheoperator.Manuallyadjusttheparametersoftenbecausethereisnotimelyadjustmentandaccuracyisnothighandtheimpactonproductflatnessquality,andsometimeswillreducetheyieldoftheproduct,sothereisanurgentneedtoimprovetheflatnesscontrolability,guaranteetheflatnessprecisio

7、n.Theresearchcontentsofthispaperarebasedonthebackgroundoftheskinpassmill,accordingtothequalitycontrolofstripwerestudiedontheexportofflatness,real-timemeasuringandestablishingthepreciseflatnessfeedbackcontrolmodel,thecontrolstrategyandmeansavarietyofoptim