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铝板带热连轧过程纠偏预测函数控制建模及数值模拟
  • ISSN号:1000-3940
  • 期刊名称:《锻压技术》
  • 时间:0
  • 分类:TG339[金属学及工艺—金属压力加工]
  • 作者机构:[1]河北建筑工程学院机械工程学院,河北张家口075000, [2]长沙学院机电工程系,湖南长沙410000
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51374241); 河北省高等学校科学技术研究项目(Z2014125); 河北建筑工程学院青年基金资助项目(QN201402);河北建筑工程学院青年基金资助项目(Q-201308)
中文摘要:

根据铝板带热连轧过程中板带的跑偏运动特点,建立了热连轧铝板带跑偏过程数学模型,分别求得了以辊缝差、来料厚差等跑偏诱因为输入,以轧制力差、跑偏量为输出的跑偏传递函数。建立了多冲量串级纠偏控制系统,并运用预测函数控制作为纠偏系统的控制算法。将纠偏预测函数控制系统运用到热连轧最容易发生跑偏的F4机架中进行纠偏控制数值模拟,并将纠偏控制效果与传统PID控制纠偏效果模拟进行对比。数值模拟结果显示:运用预测函数控制的纠偏控制系统,调整时间为0.5 s,轧制力差超调量小于10 kN,跑偏量超调量小于1 mm;其鲁棒性明显比PID强,调整时间短,超调量小,能够满足高速轧制下的纠偏控制。对纠偏预测函数控制算法进行了实验验证。实验结果显示,纠偏系统在以现场数据为输入和扰动时,能够快速、稳定、准确地减小各机架的轧制力差,防止出现轧制过程中出现大幅的跑偏现象。

英文摘要:

For the characteristics of aluminum strip deviation in hot aluminum strip continuous rolling, a deviation mathematical model of hot aluminum strip continuous rolling was set up. The multi-impulse cascade control system was found with deviation factors of roll gap difference and thickness difference as inputs, rolling force difference and quantity of deviation as transfer function, and predictive functional control as control algorithm. A simulation of correcting functional control system was conducted, and it is used in F4 frame, which is the easiest to deviate in the hot aluminum strip continuous rolling. The control results were compared with the traditional PID control. The simulation results show that when the correcting control system is used in the predictive control system, the adjusting time is 0. 5 s, the overshoot of rolling force difference is less than 10 kN, and the overshoot of deviation is less than 1 ram. Its robustness is stronger than that of PID in the short adjusting time, small overshoot, and meets correcting control requirements in high speed rolling. The control algorithm of correcting predictive function was verified by experiment. The experimental results show that when the correct system is regarded as field data to input and disturb, the rolling force difference of any frames quickly can be reduced stably and accurately in case deviation phenomenon during rolling.

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期刊信息
  • 《锻压技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国机械工业联合会
  • 主办单位:北京机电研究所 中国机械工程学会塑性工程学会
  • 主编:陆辛
  • 地址:北京市海淀区学清路18号北京机电研究所
  • 邮编:100083
  • 邮箱:fst@263.net
  • 电话:010-62920652 82415085
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3940
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1942/TG
  • 邮发代号:2-322
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9672