[发明专利]一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧带钢生产技术领域，具体地说，涉及一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型。

背景技术

AGC其主要功能是计算出轧制时的负载辊缝，传递给液压伺服辊缝控制HGC进行辊缝控制，进而保持轧制过程中辊缝恒定。万能轧机辊AGC技术可以看成为板带轧机AGC的移植，但由于H型钢的翼缘和腹板尺寸测量准确较为困难，所以只采用GM-AGC(Gaugemeter Automatic Gauge Control)。GM-AGC控制的基本思想是将轧机机架本身作为测厚仪，通过对机架的辊缝和轧制力进行测量，通过控制模型间接地对型钢厚度进行测量。万能轧机采用AGC和HGC技术，考虑了机架变形量，采用高响应的液压伺服控制系统，可以快速、精确的控制辊缝，这样可以保证即使轧件入口端即使存在尺寸偏差，也能保证轧件实际出口尺寸以目标尺寸非常小的尺寸偏差。

但是，对于这种高精度要求的轧机辊缝控制系统的系统设计验证非常复杂，生产出实际的轧机并做相关试验测试工作却是非常的昂贵。AMESim软件是LMS公司的一款多学科领域复杂系统建模仿真平台软件，用户可以在这个单一平台上建立复杂的多学科领域的系统建模，并在此基础上进行仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。采用单元模块搭建工程系统的方式，使用户可以在模型中描述所以系统和零部件的功能，而不需要书写任何程序代码，大大简化了设计、验证复杂程度。

本发明根据此问题，通过AMESim软件搭建轧机辊缝控制仿真模型，在此平台上可以很精确的仿真实际的系统精度等静、动态特性。该模型实现轧机辊缝的有效控制，提供一套基于AMESim轧机辊缝控制仿真模型。本发明所述的模块化仿真模型清晰简明、易于组合调试，大大节约了系统设计时间，为设计和产品搭建了桥梁。

发明内容

本发明是要解决目前在轧机辊缝控制系统的系统设计验证环节，不易于测试，验证方法复杂，设计周期长，导致不能高效的提供高精度的轧机辊缝控制系统的问题。

本发明提供一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型，包括辊缝运算控制单元(A)、上辊控制单元(B)、下辊控制单元(C)、上辊液压单元(E)、下辊液压单元(F)、上机座单元(G)、下机座单元(H)、负载单元(K)，上辊液压单元包括上伺服阀以及由上伺服阀控制的上液压缸，下辊液压单元包括下伺服阀以及由下伺服阀控制的下液压缸，所述控制模型采用绝对控制模式或相对控制模式获得上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，上液压缸活塞杆设定位移在上辊控制单元经上线反馈系数、上伺服放大系数处理后作为上伺服阀输入电流，通过上辊液压单元控制上轧辊的动作量，下液压缸活塞杆设定位移在下辊控制单元经下线反馈系数、下伺服放大系数处理后作为下伺服阀输入电流，通过下辊液压单元控制下轧辊的动作量，从而将负载单元的轧件轧制成设计厚度，并分别推动上机座、下机座变形，上液压缸活塞杆、下液压缸活塞杆的实际位移均传递给辊缝运算控制单元进行闭环控制，其中，在绝对控制模式下，辊缝运算控制单元接收辊缝指令，并与原始辊缝比较后得到辊缝输出基准值，辊缝输出基准值进一步与分配系数计算后得到上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，并分别传送给上、下辊控制单元；在相对控制模式下，在上辊控制单元中输入对应轧件厚度的上轧制力，作为上轧制力锁定值，并利用实际轧制力与上轧制力锁定值的差值结合上机座刚度系数运算得到上液压缸活塞杆设定位移，在下辊控制单元中输入对应轧件厚度的下轧制力，作为下轧制力锁定值，并利用实际轧制力与下轧制力锁定值的差值结合下机座刚度系数运算得到下液压缸活塞杆设定位移。

优选地，所述上液压缸活塞杆设定位移还经过如下修正处理：辊缝输出基准值与上分配系数计算后与上液压缸活塞杆位移计算差值得到上一修正值，所述上一修正值与上轧制力锁定位移计算差值得到上二修正值，所述上液压缸活塞杆设定位移与上二修正值计算差值得到最终的上液压缸活塞杆设定位移；所述下液压缸活塞杆设定位移还经过如下修正处理，辊缝输出基准值与下分配系数计算后与下液压缸活塞杆位移计算差值得到下一修正值，然后，下一修正值与下轧制力锁定位移计算差值，得到下二修正值，所述下液压缸活塞杆设定位移与下二修正值计算差值得到最终的下液压缸活塞杆设定位移。