[发明专利]棒线材轧机转速低通滤波方法及装置

说明书

本发明公开了一种棒线材轧机转速低通滤波方法及装置，其中，该方法包括：在棒线材轧机按照设定转速值工作的过程中，控制棒线材轧机的设定转速值上升或下降到目标转速值，使得棒线材轧机的实际转速值呈现一个阶跃响应过程；采集棒线材轧机在稳定阶段的实际转速反馈值；采用数字低通滤波器对棒线材轧机在稳定阶段的实际转速反馈值进行滤波处理；将滤波处理后的实际转速值，确定为棒线材轧机在稳定阶段的实际转速值。本发明能够提高传递函数参数辨识的准确性，从而得到更加符合棒线轧机实际转速的传递函数，进而控制棒线轧机工作有效防止轧机上的棒线材发生堆积的情况发生，提高棒线材的生产效率。

技术领域

本发明涉及轧机控制领域，尤其涉及一种棒线材轧机转速低通滤波方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

棒线材热连轧生产线，是指通过物理变形的方式，使得又粗又短的钢坯，经不断受到挤压，形成又细又长的钢材。

在将钢坯送入到棒线材热连轧生产线之前，需要对钢坯进行加热。常温的钢坯，通过步进梁移动到加热炉中，加热炉采用煤气或者天然气燃烧加热钢坯。在加热炉内，通过步进梁不断移动钢坯，能够使得钢坯受热均匀。当钢坯被加热到900～1300℃左右，通过出炉口出炉，送到棒线材热连轧生产线上。由棒线材热连轧生产线将加热到900～1300℃左右的钢坯，通过运输辊道送入多个轧机(通常为10～30个轧机)，各个轧机的转速依次升高，使得钢坯不断产生横向和纵向的形变，每经过一个轧机，钢坯的形状都会变细、变长，从而每经过一个轧机，钢坯的移动速度都要增加，当钢坯被生产线上的所有轧机轧制后，便成为合格的棒线材钢产品。最后将棒线材钢产品送到冷床，在冷床上自然冷却或通过鼓风机强制加速冷却。图1为现有技术中提供的一种棒线材轧机控制系统示意图，如图1所示，每个轧机由2个轧辊组成，由变频器通过变频电缆与电机连接，电机通过连接轴与减速机连接，减速机通过2个万向轴与每个轧机的2个轧辊连接，由变频器控制轧机的转速和转矩，带动轧机工作。

图2为现有技术中提供的一种变频器控制棒线材轧机转速和转矩的示意图，如图2所示，变频器向电机发送速度命令V_set和转矩命令T_set，让电机从静止状态(转速为零，即V_set0＝0)缓慢上升到电机的额定转速V_set1＝V_e，电机反馈给变频器的信号为实际速度V_act和实际转矩T_act。其中，V_set和V_act是相对于电机额定转速的百分比，单位为％；T_set和T_act是相对于电机额定转矩的百分比，单位为％。

图3为现有技术中提供的一种棒线材轧机的速度环示意图，如图3所示，棒线材轧机转速闭环传递函数可表示如下：

其中，V_set表示速度设定值，随着上级PLC的改变而改变；V_act表示速度实际值；K_p表示速度环的等效比例；T_i表示速度环的等效积分时间常数；T_c表示电流环等效积分时间常数，由于该参数特别小，通常为被忽略，不再进行讨论；T_m表示机电惯量时间常数；T_inp表示外部力矩干扰信号；s表示复频域算子；

忽略T_c参数后，简化的传递函数表示如下：

为了实现棒线材轧机的精确控制，需要对其转速特性进行研究，通常需要辨识参数K_p和T_i。