[发明专利]一种基于模糊控制的冷轧机秒流量厚度控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于模糊控制的冷轧机秒流量厚度控制方法及装置，方法包括：根据秒流量方程预计算带钢出口厚度，并使用出口测厚仪测量厚度对其进行修正得到出口厚差；将出口厚差划分为若干个模糊档，并求取出口厚差的隶属度值；确定模糊规则，根据模糊规则以及所述隶属度值分别计算出比例和积分控制的输出控制量，根据比例和积分控制的输出控制量计算总的输出控制量。本发明首先使用秒流量方程预计算带钢的出口厚度，并使用出口测厚仪测量厚度进行修正得到出口厚差值；然后将出口厚差分为若干个模糊档，使用高斯隶属度函数求取其隶属度值；设定模糊规则和自适应系数，分别求取比例控制和积分控制的控制量，最终合成秒流量AGC控制量。

技术领域

本发明涉及轧钢控制技术领域，尤其涉及一种基于模糊控制的冷轧机秒流量厚度控制方法及装置。

背景技术

单机架可逆冷轧机的厚度控制系统一般包含有前馈、秒流量、监视三种厚度控制(Automatic Gauge Control)方式。其中秒流量AGC是反馈控制的主要方式，秒流量AGC基于变形区秒流量恒等法则，该法则的意思是机架前后金属的质量流恒定，又由于机架前后的带钢宽度基本一致，则带钢在机架前后的速度和厚度保持严格的比例关系，即：

V_en×h_en＝V_ex×h_ex

式中V_en－带钢入口速度；V_ex－带钢出口速度；h_en－带钢入口厚度；h_ex－带钢出口厚度。

由于激光测速仪的使用可以高精度地获得变形区入出口速度，再加上前置测厚仪，就可以没有滞后地计算出带钢出口厚度然后进行反馈控制，从而采用秒流量AGC可得到相当高的厚度精度。

由于出口测厚仪距离轧机辊缝有一段距离，从而其测量出口厚度是有滞后的，不宜直接使用该测量出口厚度进行反馈控制，但测厚仪的精度是很高的(一般测量精度可达1μm)，可以考虑使用测量出口厚度对秒流量预计算出口厚度进行修正，以进一步提高秒流量计算出口厚度的精度。

目前工业上实用的秒流量AGC方法一般通过比例积分(PI)控制计算辊缝的调节量，众所周知，比例积分参数的选取对PI控制的控制性能影响很大，秒流量AGC控制通常只使用一两套固定的控制参数，或者操作工会根据经验在轧制某钢种时手动输入一套控制参数，基本不具备动态调节的能力，当轧制的道次变化、钢种变化或厚差变化范围较大时无法取得较好的控制效果。

发明内容

为了解决上述问题，引入了模糊控制，从而可以将专家的调节经验归纳到相应的模糊规则中去，这样可以实现根据出口厚差动态调节秒流量AGC的控制量，在此基础上，根据钢种和道次的不同在模糊控制的输出量上再乘以一个自适应系数，这样秒流量AGC控制即具有了动态调节的能力，可适应不同钢种不同道次不同出口厚差的情况，在整个轧制过程中保持优良的控制性能，本发明的技术方案如下：

作为本发明的第一方面，提供一种基于模糊控制的冷轧机秒流量厚度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，根据秒流量方程预计算带钢出口厚度，并使用出口测厚仪测量厚度对其进行修正得到出口厚差；

步骤2，将出口厚差划分为若干个模糊档，并求取出口厚差的隶属度值；

步骤3，确定模糊规则，根据所述模糊规则、所述隶属度值以及所述出口厚差计算出比例和积分控制的输出控制量，根据比例和积分控制的输出控制量计算总的输出控制量。

进一步地，步骤1具体包括：

步骤1.1，将入口测厚仪处测得的带钢入口厚度同步延时至轧机的辊缝处，延时后得到的入口厚度设为H_en,del；