本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种基于变时滞偏差校正技术的锋层厚度控制方法，其特征在于，在控制周期t内， 包括：经过化验室偏差校正量计算流程计算获得当前化验室偏差校正量ACW^bU)，经过校 正的锋层厚度预测值计算流程计算获得校正后的锋层厚度预测值C%' (t)，根据所述当 前化验室偏差校正量ACW,3b(t)、校正后的锋层厚度预测值C%' (t)和锋层厚度设定值 Rcw(t)，生成当前气刀压力设定值Pfk(t)作为当前控制周期中的反馈控制量； 所述化验室偏差校正量计算流程包括： A1，判断数据库中是否有新的化验室检测值CW,gb(t)， 有，则进入步骤A2， 无，则当前化验室偏差校正量ACWkb(t) =ACWkb(t-l)，所述ACWkb(t-l)为前一个 控制周期的化验室偏差校正量； A2,将所述新的化验室检测值CWbb(t)和同一时刻的锋层厚度测厚仪测量值CWm(t)作 为一条记录一起保存入数据库中，从所述数据库中取出第一预设时间内保存的K条记录， 计算所述当前化验室偏差校正量ACW,3b(t); 所述校正的锋层厚度预测值计算流程包括： B1，根据预设的生产过程模型W及当前的气刀压力测量值P(t)、气刀刀距测量值D(t)、生产线速度测量值S(t)计算第一模型预测锋层厚度值CWp(t); 根据当前生产线速度测量值S(t)和所述数据库中保存的第二预设时间内若干个控 制周期的生产线速度值，计算当前锋层厚度测厚仪测量值CWm(t)对应的滞后时间τ(t)， 根据与该滞后时间τ(t)对应的t-τ(t)时刻的过程量计算第二模型锋层厚度预测值 CWd(t)，所述与该滞后时间τ(t)对应的t-τ(t)时刻的过程量包括气刀压力历史值 P(t-T(t))、生产线速度历史值S(t-T(t))、气刀刀距历史值D(t-T(t)); B2,根据所述第一模型预测锋层厚度值CWp(t)，第Ξ预设时间内的若干个锋层厚度 测厚仪测量值CWm(t)、CWm(t-l)、…，及与其相对应的第二模型锋层厚度预测值CWd(t)、 CWd(t-l)、…，进行偏差校正计算，得到所述校正后的锋层厚度预测值C%' (t)。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A2中，采用滑动窗口滤波的方法 计算当前化验室偏差校正量ACW^bU)，具体为： 从所述数据库中取出第一预设时间内保存的K条记录为（CW^bi，CWmi)，（CW^b2，CWm"),..., CWm"), 所述K为窗口大小，则，当前化验室偏差校正量，其 中αk，k= 1，2, . . .，K是一组预设的加权滤波系数。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B1中所述当前锋层厚度测厚仪测量 值CWm(t)对应的滞后时间τ(t)的计算方法具体为： L为从气刀装置到测厚仪的距离，根据速度，时间，距离Ξ者的基本关系如下：其中，ΔT为控制系统的控制周期，S(t)，S(t-l)，...为所述当前生产线速度值和数据 库中保存的第二预设时间内若干个控制周期的生产线速度值。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B2中进行所述偏差校正计算得到所 述校正后的锋层厚度预测值C%' (t)的过程具体为：其中βk，k= 0, 1，...，N-1是一组预设的加权系数。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前化验室偏差校正量 ACW^bU)、校正后的锋层厚度预测值C%' (t)和锋层厚度设定值Rcw(t)，生成当前气刀 压力设定值Pfbt(t)的过程包括： C1，当前化验室偏差校正量ACWbb(t)迭加当前锋层厚度设定值Rcw(t)得到修正过的 锋层厚度设定值R'CW(t)，即R'CW(t) =Rcw(t) +ΔCWtab(t); C2，W修正过的锋层厚度设定值R'cw(t)、校正后的锋层厚度预测值C%' (t)作为输 入量，采用标准PID算法计算获得当前气刀压力设定值Pfb。(t)。6. -种基于变时滞偏差校正技术的锋层厚度控制系统，其特征在于，包括反馈控制器 模块、生产过程模型模块、滞后时间计算模块、模型偏差校正模块、化验室检测偏差校正模 块、数据库； 所述反馈控制器模块用于：从所述化验室检测偏差校正模块获得当前化验室偏差校正 量ACW,3b(t)，从所述模型偏差校正模块获得校正后的锋层厚度预测值C%' (t)，根据锋 层厚度设定值Rcw(t)、所述当前化验室偏差校正量ACW,3b(t)和所述校正后的锋层厚度预 测值C%' (t)，生成当前气刀压力设定值Pfk(t)作为当前控制周期中的反馈控制量； 所述化验室检测偏差校正模块用于：判断数据库中是否有新的化验室检测值CW,gb(t)， 无，则当前化验室偏差校正量Acw^bU) =Acw^ba-i)，所述ACW^bU-l)为前一个 控制周期的化验室偏差校正量， 有，则将所述新的化验室检测值CW^b(t)和同一时刻的锋层厚度测厚仪测量值CWm(t) 作为一条记录一起保存入数据库中，从所述数据库中取出第一预设时间内保存的K条记 录，计算所述当前化验室偏差校正量ACW^bU); 所述滞后时间计算模块用于：根据当前生产线速度测量值S(t)和所述数据库中保 存的第二预设时间内若干个控制周期的生产线速度值，计算当前锋层厚度测厚仪测量值 CWm(t)对应的滞后时间τ(t)，从数据库中获取与该滞后时间τ(t)对应的t-τ(t)时刻 的过程量，所述与该滞后时间τ(t)对应的t-τ(t)时刻的过程量包括气刀压力历史值 P(t-T(t))、生产线速度历史值S(t-T(t))、气刀刀距历史值D(t-T(t)); 所述生产过程模型模块用于： 根据预设的生产过程模型W及当前的气刀压力测量值P(t)、气刀刀距测量值D(t)、生 产线速度测量值S(t)计算第一模型预测锋层厚度值CWp(t)， W及，根据与所述滞后时间τ(t)对应的t-τ(t)时刻的过程量计算第二模型锋层厚 度预测值CWd(t); 所述模型偏差校正模块用于：根据所述第一模型预测锋层厚度值CWp(t)，第Ξ预设时 间内的若干个锋层厚度测厚仪测量值CWm(t)、CWm(t-l)、…，及与其相对应的第二模型锋 层厚度预测值CWd(t)、CWd(t-1)、…，进行偏差校正计算，得到所述校正后的锋层厚度预测 值C%' α)。7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述化验室检测偏差校正模块进一步用 于：采用滑动窗口滤波的方法计算当前化验室偏差校正量ACW,gb(t)，具体为： 从所述数据库中取出第一预设时间内保存的K条记录为（CW^bi，CWm、（CW^b2， CWm"),...,{C\J,CWm"), 所述K为窗口大小，则，当前化验室偏差校正量其 中αk，k= 1，2,. . .，K是一组预设的加权滤波系数。8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述滞后时间计算模块用于计算当前锋 层厚度测厚仪测量值CWm(t)对应的滞后时间τ(t)的过程具体为： L为从气刀装置到测厚仪的距离，根据速度，时间，距离Ξ者的基本关系如下：其中，ΔT为控制系统的控制周期，S(t)，S(t-l)，...为所述当前生产线速度值和数据 库中保存的第二预设时间内若干个控制周期的生产线速度值。9. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述模型偏差校正模块用于进行所述偏 差校正计算得到所述校正后的锋层厚度预测值C%' (t)的过程具体为：其中βk，k= 0, 1，...，N-1是一组预设的加权系数。10. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述反馈控制器模块具体用于： 通过当前化验室偏差校正量ACW^b(t)迭加当前锋层厚度设定值Rcw(t)得到修正过 的锋层厚度设定值R'cw(t)，即R'cw(t)=Rcw(t) +ACWLab(t); W所述修正过的锋层厚度设定值R'cw(t)、校正后的锋层厚度预测值C%' (t)作为 输入量，采用标准PID算法计算获得当前气刀压力设定值Pfb。(t)。
【专利摘要】本发明提供了一种基于变时滞偏差校正技术的锌层厚度控制方法和系统。首先采用数据建模方法对镀层厚度进行建模预测产线速度、气刀压力、刀距、高度等因素对镀层厚度的影响，并根据模型预测值对控制量进行反馈控制以消除外界扰动对镀层厚度的影响；同时，根据镀锌生产过程的特点，精确计算测厚仪测量的滞后时间，以该滞后时间为基础，采用互相匹配的测厚仪测量值与模型预测值信息修正当前的模型预测值，有效克服系统时变大滞后测量信息的反馈问题；此外，引入离散检化验分析数据与在线测厚仪厚度测量值的差值对镀层厚度控制目标的设定值进行修正，降低闭环控制的稳态余差。实现降低镀层厚度波动、提高控制精度和合格率、减少过量锌消耗的目标。
【IPC分类】C23C2/14
【公开号】CN105316613
【申请号】CN201510664300
【发明人】周玄昊, 陈鹏, 潘再生, 王绍亮, 吕勇哉
【申请人】浙江中控研究院有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月13日