[发明专利]一种Smith预估监控AGC系统的控制方法

说明书

本发明涉及一种热连轧监控AGC系统的控制方法，根据Smith预估监控AGC控制系统的内环系统(HGC系统)的结构，建立HGC系统的传递函数模型；采用频域系统辨识算法，对HGC系统传递函数模型的模型参数进行辨识，继而建立Smith预估监控AGC系统数学模型，然后对其离散化；在此基础上，设计热连轧Smith预估监控AGC系统的滑模变结构控制器(SMC)。从而解决了现有热连轧Smith预估监控AGC系统中的PID控制器，控制精度严重依赖于控制对象的建模精度，对控制对象的时滞、非线性和时变性适应能力差的问题。提升热连轧Smith预估监控AGC系统的鲁棒性，以提高热连轧带钢厚度的控制精度。

技术领域

本发明涉及板带轧制自动控制技术领域，尤其板带热连轧监控AGC系统中时滞问题的处理。

背景技术

监控AGC是基于机架出口侧测厚仪对机架出口厚度进行闭环控制，所以监控AGC在趋势上保证了成品厚度与目标厚度一致。因此，监控AGC相比较其他类型的AGC具有不可替代性。对于热连轧来说，考虑到轧机结构的限制、测厚仪维护方便，以及防止断带对测厚仪造成损伤，测厚仪的安装位置一般和精轧出口机架有一定距离。因此监控AGC系统存在纯滞后环节。一般来说含有纯滞后环节的闭环控制系统，由于其控制效果无法及时通过反馈回路进行反馈，采用普通PID控制器难以达到良好的控制性能。由自动控制理论可知随着控制对象的纯滞后时间τ变大，系统的稳定性将变低。对于大滞后控制系统方面，，最常用的方法是在控制回路中加入Smith预估补偿策略。Smith预估补偿策略的加入使得监控AGC系统的控制品质得到提升，因此被越来越多的被应用于监控AGC系统中。但传统Smith预估补偿策略需要精确的数学模型，对模型参数的误差非常敏感。且若在Smith预估监控AGC系统中采用常规PID控制器，系统鲁棒性较差，甚至会引起系统失稳，因此研究鲁棒性能较强的Smith预估监控AGC系统的控制器势在必行。

本发明将滑模变结构控制器与Smith预估策略相结合，开发了一种基于滑模变结构控制器的Smith预估监控AGC系统的控制方法，滑模变结构控制器和传统的PID控制器相比，无需控制对象精确数学模型，对控制对象的时滞、非线性和时变性具有一定的适应能力，同时对噪声也有较强的抑制能力，且本发明所提出的控制方法是基于离散的传递函数模型，控制算法可直接转化为STL语言，导入进PLC控制器，从而实现对热连轧监控AGC系统中时滞问题的处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Smith预估监控AGC系统的控制方法，以解决现有Smith预估监控AGC系统，对系统模型参数误差敏感，对控制对象的时滞、非线性和时变性处理能力差的问题。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种热连轧预估监控AGC系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：末机架的Smith预估监控AGC系统以HGC系统为执行机构，根据HGC系统的结构，建立其传统函数模型如下：

G_pt(s)＝K_pt (5)