[发明专利]多流连铸机末端电磁搅拌位置的实时精准伺服控制方法

权利要求书

1.一种多流连铸机末端电磁搅拌位置的实时精准伺服控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤a、建立凝固传热的数学模型，通过该数学模型对铸坯凝固温度场和坯壳生长的模拟结果，来计算出末端电磁搅拌（4）的位置；

步骤b、通过射钉试验和铸坯低倍试验对步骤a计算出的末端电磁搅拌（4）的位置进行修正，从而获得末端电磁搅拌（4）的最佳位置；

步骤c、获得在不同连铸工艺参数下的末端电磁搅拌（4）的最佳位置数据库；

步骤d、通过对不同连铸工艺参数下的末端电磁搅拌（4）最佳位置进行大数据分析，得出末端电磁搅拌（4）最佳位置数据库，同时兼顾伺服缸（8）活塞杆（24）行程，确定末端电磁搅拌（4）的初始位置；

步骤e、生产过程中，工控机根据连铸工艺参数实时调取末端电磁搅拌（4）最佳位置数据库中的数据，并将末端电磁搅拌（4）的最佳位置与当时末端电磁搅拌（4）的位置进行比较，如果二者的位置差值为零则不予调整，如果位置差值不为零，则实时调整末端电磁搅拌（4）的位置直至其位于最佳搅拌位置处。

2.根据权利要求1所述的多流连铸机末端电磁搅拌位置的实时精准伺服控制方法，其特征在于：步骤c中的连铸工艺参数包括铸机流别、浇铸钢种、浇铸温度、拉速、铸坯断面尺寸、结晶器液面高度、结晶器冷却水量、进出口水温差、二冷各区的实际喷水量、水温度中的一种、两种或多种。

3.根据权利要求2所述的多流连铸机末端电磁搅拌位置的实时精准伺服控制方法，其特征在于：步骤e中的比较过程包括如下步骤：

步骤e1.工控机首先根据连铸工艺参数及伺服缸（8）的参数生成期望轨迹曲线，得到期望轨迹位移M；

步骤e2.工控机通过位移传感器（25）实时检测伺服缸（8）活塞杆（24）的伸出位移L；

步骤e3.如果在某一时刻伺服缸（8）活塞杆（24）伸出位移L与期望轨迹位移的差值不为零，则进入步骤e4；如果差值为零，则工控机向伺服缸（8）发出保持活塞杆（24）不变的指令，接着转到步骤e5；

步骤e4.采用双闭环控制策略和PID迭代算法，对伺服缸（8）的输入信号进行控制，从而控制伺服缸（8）活塞杆（24）的伸出长度；

步骤e5.工控机继续侦测是否收到停浇信号，若没有收到停浇信号，则转到步骤e2，若收到停浇信号则进入步骤e6；

步骤e6.浇注结束，末端电磁搅拌回到初始位置。

4.根据权利要求3所述的多流连铸机末端电磁搅拌位置的实时精准伺服控制方法，其特征在于：步骤e4的具体控制过程为：

伺服缸（8）活塞杆（24）伸出位移L与期望轨迹位移M的差值一方面经过模拟处理：差值通过反馈控制器来及时修正伺服阀（20）的输入量，从而使伺服缸（8）的输出量接近期望值，同时差值由对应的比例调节器进行比例调节后叠加到工控机输出的对应比例伺服阀（20）的控制信号中，从而形成模拟闭环回路；

另一方面差值经过数字处理，也就是差值经A/D转换后传到工控机内，由工控机内的PD处理单元进行PD算法处理，经PD处理单元输出的数据叠加到下一个输出控制量中从而对伺服缸（8）的误差进行调节，从而形成数字闭环回路；在数字闭环回路中，差值也同时传到工控机内的PID迭代学习单元中进行PID迭代学习算法处理，PID迭代学习处理后的数据与设置在工控机内的期望轨迹数据叠加在一起作为伺服缸（8）下一次的控制量，从而将伺服缸（8）活塞杆（24）的位置调节到理想位置，最终使得伺服缸（8）活塞杆（24）伸出位移L与期望轨迹位移M的误差调整为零。