[发明专利]具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液力加载轧机的控制领域，特别涉及一种具有PI参数限制可实现工件板厚应答控制的单机架轧机自动板厚控制方法。

背景技术

如图1所示，该图显示了传统式液力加载轧机的采用的控制常规方法。该单机架可逆轧机的工作过程如下：待轧制工件通过开卷机1，经导辊19后，在上、下工作辊16，17之间进行轧制，轧制好的工件经过导辊20，由卷取机6进行卷绕，图中，2代表入口测厚仪；5代表出口测厚仪；3代表入口测速仪，4代表出口测速仪，13代表伺服阀、14代表液压缸、15代表下支撑辊、16代表下工作棍、23代表延时模块、24代表积分增益KI。

其控制原理如下：轧机入口测厚仪2将得到的实际板厚hin与基准值hinref在比较器10进行比较计算，求出入口厚度偏差Δhin。偏差信号Δhin在乘法器11乘以增益CP/CM，得到轧辊间隙控制的前馈修正量ΔSff，其中CP是工件的弹性系数，CM是轧机的弹性模量，轧机出口测厚仪5得到所检测的实际板厚hout，与基准值houtref在比较器或加减器7进行比较计算后，求出厚度偏差Δhout。偏差信号Δhout在乘法器22乘以在9处调节的比例增益Kp，求出偏差比例控制修正量houKp，偏差信号通过积分器8在乘法器21乘以可调节的积分增益KI，求出偏差积分控制修正量houtKI，偏差比例控制修正量和偏差积分控制修正量与前馈修正量ΔSff在加法器12处相加就得到轧辊间隙控制的修正量ΔS。在加法器中加上轧辊间隙参考设定值Sref，就得到了实际轧辊间隙设定值。

图2是显示图1所示系统的计算机模拟实验结果的曲线图。该种控制方式实际调试过程中，需要分别调试比例增益Kp和积分增益KI，调节方法是由小到大调节的，观察系统在不同轧制速度下的相应情况，并反复调试。如果调试过程中出现大幅震荡现象，就缩小比例增益Kp和积分增益KI。为了使得出口带钢的厚度在轧制速度变化时，板厚偏差不会大幅反复震荡，一般将比例增益Kp和积分增益KI与速度进行了线性关联，线性系数往往根据试验确定。这种调试方法，需要调试人员长时间的观察和生产试验，浪费了大量的调试时间和调试材料，并且调节得到的参数只能在一定工作速度范围内达到良好的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，通过在调试之初根据测得的参数计算出Kp及KI参数调节范围，使得对PI控制参数的调试事先就有一定的参考范围，并且随着比例增益参数的改变、轧制速度的改变，积分增益参数可调范围也在动态的变化，在此范围内进行调试，从而大大减少了调试的时间，扩大参数可调节的范围。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：该具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，用于包括轧辊间隙控制装置和轧机模数控制装置的厚度控制系统，该方法是先测出待轧制工件的入口厚度偏差，得到轧辊间隙控制的前馈修正量，然后通过测出待轧制工件的出口厚度偏差，将出口厚度偏差分别通过乘法器与比例增益Kp和积分增益KI相结合，分别得到偏差比例修正量与偏差积分修正量，将前馈修正量、偏差比例修正量、偏差积分修正量和轧辊间隙参考设定值四者相加，得到实际轧辊间隙设定值，通过轧机模数控制装置根据实际轧辊间隙设定值，对轧辊间隙控制装置输出控制指令，通过轧辊间隙控制装置用于设定上、下工作辊之间的轧辊间隙，实现平滑调节，其中，Kp独立的设定范围通过事先给定得出，为[0，KIlim)，KPLim＝(1+C_P/C_M)，C_P是工件的弹性系数，C_M是轧机的弹性模量；KI独立的设定范围也通过事先给定得出，为[0，KIlim]，其中