[发明专利]冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法

权利要求书

1.一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，其特征在于，以自主开发的平整机液压伺服控制系统数字模型为试验平台的，所述的冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法共由两部分内容组成：一、平整机推上液压伺服系统变油柱高度下的变增益控制方法；二、平整机推上液压伺服系统变轧制力下的变增益控制方法。

2.如权利要求1所述的一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，其特征在于，所述的平整机推上液压伺服系统变油柱高度下的变增益控制方法的具体步骤为：

(a)对数字模型中相关参数进行确认；

(b)控制器PI参数的设置与调整；

(c)设置数字模型的仿真步长和时间；

(d)分析仿真得到的轧制力响应曲线是否满足要求；若满足，则返回步骤(a)进行下一个对应油柱高度相关参数的设置；若不满足，则返回步骤(b)调整控制器的参数；

(e)提取各个不同油柱高度时对应的控制器PI参数，进行整定；

(f)对控制器的比例增益和积分增益参数进行拟合。

3.如权利要求2所述的一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，在所述的步骤(a)中包含：软参数的设置方法和与变油柱高度变增益控制试验相关的参数的校对设置。

4.如权利要求1所述的一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，其特征在于，所述的平整机推上液压伺服系统变轧制力下的变增益控制方法的具体步骤为：

(a)对数字模型中相关参数进行确认；

(b)控制器PI参数的设置与调整；

(c)设置数字模型的仿真步长和时间；

(d)分析仿真得到的加载和卸载时的流量曲线，记录下当前轧制力对应的最大负载流量值；

(e)由于负载流量和推上缸运动速度，轧制压力和轧制力都是线性关系，将流量换算成不同轧制力下的推上缸运动速度；

(f)将数据拟合成不同轧制力下的推上缸运动速度曲线；

(g)找到上一步所得到曲线的交点，该交点表示系统在加载和卸载过程中存在着最佳匹配工作点，推上液压伺服系统在该点处具有相同的调速特性；

(h)以最佳匹配点作为基准点，得到推上系统处于不同工作点的流量补偿增益；

(i)将轧制力低于最大值的20％或高于最大值的80％时，此时增益值按20％或80％这点的增益补偿值进行补偿。

5.如权利要求2所述的一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，在所述的步骤(a)中包含：软参数的设置方法和与变轧制力变增益控制试验相关的参数的校对设置。

6.如权利要求2所述的一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，在所述的步骤(a)中，还包含如下条件：

第一假设轧辊辊径均为出厂最大值；

第二给定力伺服控制器的第一阶段期望轧制力值即为不同轧制力点；

第三当轧制力已稳定在当前工作点时，保持伺服阀额定输入电流不变。

7.如权利要求3或者权利要求5所述的一种冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法，所述软参数的设置方法，其中，油液等效体积弹性模量β_e软参数值设置方法为：

(a)当压力较低时，β_e随着压力的变化较大，当压力较高时，β_e随着压力变化趋于平稳弹性模量保持在13×10E8到15×10E8Pa之间，若系统动态仿真时的压力范围在较高压力段(10MPa～20MPa)内，可将β_e视为一个常量，为1400MPa；

(b)在中、低压范围(0～10MPa)内，β_e随压力变化的关系方程式为：

y＝0.041x³-1.8x²+27x-5                                (6)

公式(6)中，x是系统压力，单位是MPa，y是弹性模量值，单位是MPa；

(c)上述油液体积模量的参数设置方法适用于油温变化范围在20～50℃，系统供油条件、吸油能力不变的液压系统模型中。