[发明专利]一种薄板处理线飞剪通用控制方法及其控制模型

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧薄板连续处理线的飞剪控制，具体涉及一种薄板处理线飞剪通用控制方法及其控制模型。

背景技术

飞剪是冷轧薄板连续处理线不可缺少的一部分，保证处理线生产节奏的连续性。其剪切精度和剪切效果对产品带头带尾质量有明显的影响。其控制的算法也多种多样，但是大部分都是根据生产当中带钢速度、位置等实时参数进行计算，再辅助以补偿的方式。但是在实际运用当中，这些方式都属于滞后控制，对控制精度会造成一定的影响。控制精度的误差会导致剪切不同步，以至于剪切质量不好、堆钢堵料、响应生产节奏等情况的产生。

发明内容

为了提高剪切精度、保证剪切效果和优化产品质量，并且能适应多种结构形式的飞剪，本发明在对几种飞剪的运动进行深入研究，通过对其运动学原理推导之后，建立通用型飞剪控制模型来提高飞剪的控制水平，提供一种薄板处理线飞剪通用控制方法及其控制模型。

为解决上述技术问题，本发明提供一种薄板处理线飞剪通用控制方法，包括如下步骤：(1)建立飞剪剪切轨迹模型；

(1-1)建立飞剪剪切轨迹模型中的第一剪剪切轨迹模型；

(1-2)建立飞剪剪切轨迹模型中的连续剪轨迹模型；

(2)以飞剪剪切轨迹模型为依据对飞剪进行偏差修正；

(3)辅助以剪切转矩补偿进行控制。

进一步地，步骤(2)中根据带钢实际运行速度和位置数据对飞剪进行偏差修正。

进一步地，步骤(1-1)中根据带钢实时速度、带钢实际厚度、剪切点实际位置和飞剪剪刃实际位置计算飞剪剪刃与带钢的同步角度和启动点，建立第一剪剪切轨迹模型

步骤(1-2)中根据带钢实时速度、带钢实际厚度、带钢剪切长度和数量建立连续剪轨迹模型

C_i＝S₀-S_t+ΔC_i

其中：

C_i：飞剪虚拟圆理想移动距离[mm]

α：飞剪理想加速度(换算为线加速度)[mm/ms2]

S₀：启动飞剪时，带钢分切点到剪切点距离计算值[mm]

S_i：带钢当前实际位置[mm]

v₀：飞剪启动瞬间，带钢的实际速度[mm/ms]

S₁：飞剪加速运行，带钢通过的距离计算值[mm]

S₂：等待位θ₁(180度)到飞剪进入剪切角度θ₂对应钢带移动的距离

S₂：飞剪与带钢匀速同步运行在POS2区域，带钢通过的距离计算值[mm]

S₄：飞剪速度为0的过程中，带钢通过的距离[mm]

C₁：飞剪出剪切区域瞬间的角度θ₀到等待位θ₁(180度)，飞剪虚拟圆的距离

C₂：等待位θ₁(180度)到飞剪进入剪切角度θ₂，飞剪虚拟圆的距离

ΔC_i：飞剪虚拟圆相对于带钢的位移差曲线。

进一步地，步骤(2)中，根据剪切模型与实际的偏差量、飞剪实际角度和机械惯量，通过微积分的方法实时地修正飞剪的速度、加速度和转矩分量的设定值，修正偏差：

第一剪飞剪速度给定：

第一剪飞剪加速度：

α_i＝dV_i

连续剪飞剪速度给定：

V_i＝v_i+dΔC_i

连续剪飞剪加速度：

α_i＝dV_i

V_i：飞剪输出速度[m/s](1m/s＝1mm/ms)

v_i：带钢的实际速度[m/s]

α_i：飞剪输出加速度[m/s²]。