[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

说明书

【技术领域】

本发明涉及精轧带钢的冷轧连退机组平整机的液压伺服控制系统变增益优化控制方法，属轧钢技术领域。具体地说，是液压伺服推上系统变油柱高度变轧制力下的系统变增益调节优化控制方法。

【背景技术】

对冷轧连退机组平整机而言，每次换辊完成后，轧辊辊径、阶梯垫高度、斜楔高度的变化造成了推上系统在开始轧制力伺服时，两个推上缸活塞腔内的初始油柱高度是互不相同的。如果采用相同的控制参数(即相同的阀口开度)，封闭容腔中的压力飞升速率将不同，导致动态响应速度不同。例如，油柱低时，控制的油液封闭容积小，压力响应就快；油柱高时，控制的油液封闭容积就大，压力响应就慢。为了使不同油柱高度下的动态响应恒定，就需要进行控制器的动态补偿，不同的油柱高度对应不同的伺服阀放大倍数，容积大时，阀口开度大一些，容积小时，阀口开度小一些，最终使不同初始位置封闭容腔的压力增益一致。此外，当平整机处于正常轧制状态时，由于连续带钢焊缝材质硬度变化所致的轧制力变化，很容易引起系统的振动，这种轧机机架的随机振动严重影响了轧机的生产能力，并对产品质量造成不良影响。同时，还有导致设备状态进一步恶化的倾向。为了减小液压冲击以保证产品质量，必须使推上液压伺服系统的控制能够满足在加载和卸载状态中具有相同的调速特性。然而，在试车调试中，出于对试验成本的考虑，一般不会采用更换不同辊径的轧辊来进行系统控制参数整定的方法，这样做调试成本太昂贵；另外，采用针对不同的轧制力来进行增益参数的整定方法也是一项极其费时费力的工作，对于正处于投产状态中的平整机而言，更没有允许进行试验的时间。因此，研究一种在离线状态下能够模拟轧机系统动态过程的变增益控制参数整定和优化方法，从而实现系统变增益优化控制就非常重要。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术的不足，基于自主开发的平整机液压伺服系统数字模型，提供一种可以实现冷轧连退机组平整机液压伺服系统变增益优化控制方法。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：

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，是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；其技术要点分别叙述如下：

一平整机推上液压伺服系统变油柱高度下变增益的优化控制方法：

在实际的轧机液压系统中，系统通过液压元件的控制向执行机构输送流量产生了压力变化率，控制环节经过时间延时(积分)才能建立起压力。输送的流量需要满足以下三方面的要求：建立压力变化率所要求的流量，执行机构内外泄漏流量，执行机构运动速度所需流量，其中，首先要满足的是工作压力建立过程，同时补充内外泄漏流量，当工作压力上升到克服负载力后，执行机构才能运动。正如油液有效体积弹性模量所表述的那样，

βe=-ΔP·VLΔVL---(1)]]>

公式(1)中，V_L是油液初始时的总体积，ΔV_L是油液被压缩(或被放松)后的体积变化量，ΔP是油液被压缩(或被放松)后的压力变化量，负号表示只有当油液被压缩而造成体积减小时，压力才能增大，或者说，当油液被放松而造成体积增大时，压力才能见效，因此，流量等同于油液体积变化率，引入时间因子后，再产生压力变化率。如果将油液有效容积模数的表达式进行移项变换及微分处理，可得下式，