[发明专利]带钢热连轧过程的分布式预测控制方法及系统

权利要求书

1.一种带钢热连轧过程的分布式预测控制方法，应用于带钢热连轧控制系统中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A)在所述系统的工作点附近对所述系统的各部件进行线性近似，获得与所述系统的所述各部件之间的耦合有关的所述带钢热连轧过程的动态增量模型；

B)以所述系统的关键变量作为全局系统状态变量，以所述系统的执行器的输入作为全局系统的输入，以所述系统的可测输出作为全局系统的输出，并结合所述系统的各部件之间的耦合，建立所述带钢热连轧过程的全局增量模型；

C)在所述带钢热连轧过程的所述全局增量模型的基础上，对所述系统进行子系统划分，并对所述系统进行分布式预测控制，以优化所述系统的闭环控制的全局性能。

2.如权利要求1所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制方法，其中所述系统包括6组活套和7组轧机。

3.如权利要求2所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制方法，其中所述动态增量模型包括活套增量方程、张力增量方程、厚度增量方程、自动力矩调节器增量方程、自动速度调节器增量方程和自动厚度控制增量方程。

4.如权利要求2或3所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制方法，其中所述全局系统状态变量包括活套角度增量积分、活套角度增量、活套角速度增量、带钢张力增量积分、带钢张力增量、带钢厚度增量积分、活套动力矩增量、轧机轧辊速度增量、带钢出口厚度。

5.如权利要求4所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制方法，其中所述执行器的输入包括所述活套的控制力矩的输入、所述轧机的主电机速度的调节量的输入和所述轧机的辊缝的调节量的输入。

6.如权利要求5所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制方法，其中所述系统共包括8个子系统，分别为第一轧机的自动厚度控制装置构成的子系统；第i活套的自动力矩调节器，第i-1轧机的自动速度调节器以及第i+1轧机的自动厚度控制装置构成的子系统；第七轧机的自动速度调节器构成的子系统，其中，1≤i≤6。

7.一种带钢热连轧过程的分布式预测控制系统，应用于带钢热连轧控制系统中，其特征在于，所述分布式预测控制系统包括多个子系统和用于所述子系统的多个局部预测控制器，所述子系统和所述局部预测控制器的数量相同，所述多个子系统之间相互耦合，所述多个局部预测控制器之间进行系统状态变量信息的交互，一个子系统对应连接一个局部预测控制器。

8.如权利要求7所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制系统，其中所述带钢热连轧控制系统包括6组活套和7组轧机。

9.如权利要求8所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制系统，所述子系统的数量为8个，所述局部预测控制器的数量为8个。

10.如权利要求9所述的带钢热连轧过程的分布式预测控制系统，其中8个所述子系统分别为第一轧机的自动厚度控制装置构成的子系统；第i活套的自动力矩调节器，第i-1轧机的自动速度调节器以及第i+1轧机的自动厚度控制装置构成的子系统；第七轧机的自动速度调节器构成的子系统，其中，1≤i≤6。