专利名称：具有pi参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法
技术领域：
本发明涉及液力加载轧机的控制领域，特别涉及一种具有Pi参数限制可实现工件板厚应答控制的单机架轧机自动板厚控制方法。
背景技术：
如
图1所示，该图显示了传统式液力加载轧机的采用的控制常规方法。该单机架可逆轧机的工作过程如下待轧制工件通过开卷机1，经导辊19后，在上、下工作辊16，17 之间进行轧制，轧制好的工件经过导辊20，由卷取机6进行卷绕，图中，2代表入口测厚仪；5 代表出口测厚仪；3代表入口测速仪，4代表出口测速仪，13代表伺服阀、14代表液压缸、15 代表下支撑辊、16代表下工作棍、23代表延时模块、M代表积分增益KI。其控制原理如下轧机入口测厚仪2将得到的实际板厚hin与基准值hinref在比较器10进行比较计算，求出入口厚度偏差Ahin。偏差信号Ahin在乘法器11乘以增益 CP/CM，得到轧辊间隙控制的前馈修正量Δ Sff，其中CP是工件的弹性系数，CM是轧机的弹性模量，轧机出口测厚仪5得到所检测的实际板厚hout，与基准值houtref在比较器或加减器7进行比较计算后，求出厚度偏差Ahout。偏差信号Ahout在乘法器22乘以在9处调节的比例增益Kp，求出偏差比例控制修正量houKp，偏差信号通过积分器8在乘法器21乘以可调节的积分增益KI，求出偏差积分控制修正量houtKI，偏差比例控制修正量和偏差积分控制修正量与前馈修正量Δ SfT在加法器12处相加就得到轧辊间隙控制的修正量AS。 在加法器中加上轧辊间隙参考设定值Sref，就得到了实际轧辊间隙设定值。图2是显示图1所示系统的计算机模拟实验结果的曲线图。该种控制方式实际调试过程中，需要分别调试比例增益Kp和积分增益ΚΙ，调节方法是由小到大调节的，观察系统在不同轧制速度下的相应情况，并反复调试。如果调试过程中出现大幅震荡现象，就缩小比例增益Kp和积分增益ΚΙ。为了使得出口带钢的厚度在轧制速度变化时，板厚偏差不会大幅反复震荡，一般将比例增益Kp和积分增益KI与速度进行了线性关联，线性系数往往根据试验确定。这种调试方法，需要调试人员长时间的观察和生产试验，浪费了大量的调试时间和调试材料，并且调节得到的参数只能在一定工作速度范围内达到良好的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，通过在调试之初根据测得的参数计算出Kp及KI参数调节范围，使得对PI控制参数的调试事先就有一定的参考范围，并且随着比例增益参数的改变、轧制速度的改变，积分增益参数可调范围也在动态的变化，在此范围内进行调试，从而大大减少了调试的时间，扩大参数可调节的范围。本发明的目的是通过以下技术方案实现的该具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，用于包括轧辊间隙控制装置和轧机模数控制装置的厚度控制系统，该方法是先测出待轧制工件的入口厚度偏差，得到轧辊间隙控制的前馈修正量，然后通过测出待轧制工件的出口厚度偏差，将出口厚度偏差分别通过乘法器与比例增益Kp和积分增益 KI相结合，分别得到偏差比例修正量与偏差积分修正量，将前馈修正量、偏差比例修正量、 偏差积分修正量和轧辊间隙参考设定值四者相加，得到实际轧辊间隙设定值，通过轧机模数控制装置根据实际轧辊间隙设定值，对轧辊间隙控制装置输出控制指令，通过轧辊间隙控制装置用于设定上、下工作辊之间的轧辊间隙，实现平滑调节，其中，Kp独立的设定范围通过事先给定得出，为
，其中
权利要求
1.具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，用于包括轧辊间隙控制装置和轧机模数控制装置的厚度控制系统，其特征在于该方法是先测出待轧制工件的入口厚度偏差，得到轧辊间隙控制的前馈修正量，然后通过测出待轧制工件的出口厚度偏差，将出口厚度偏差分别通过乘法器与比例增益Kp和积分增益KI相结合，分别得到偏差比例修正量与偏差积分修正量，将前馈修正量、偏差比例修正量、偏差积分修正量和轧辊间隙参考设定值四者相加，得到实际轧辊间隙设定值，通过轧机模数控制装置根据实际轧辊间隙设定值，对轧辊间隙控制装置输出控制指令，通过轧辊间隙控制装置用于设定上、下工作辊之间的轧辊间隙，实现平滑调节，其中，Kp独立的设定范围通过事先给定得出，为[0，Kplim), KPLim = (1+CP/CM), Cp是工件的弹性系数，Cm是轧机的弹性模量；KI独立的设定范围也通过事先给定得出，为[0，KIlim)，其中
2.根据权利要求1所述的具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，其特征在于所述方法包括以下步骤1)通过轧机入口测厚仪( 测得实际板厚，将所得到的实际板厚hin与基准值hinref 通过比较器(10)进行比较，得到入口厚度偏差值Ahin ；2)将入口厚度偏差值Ahin通过乘法器(11)乘以增益CP/CM，得到轧辊间隙控制的前馈修正量ASff，其中Cp是工件的弹性系数，Cm是轧机的弹性模量；3)通过轧机出口测厚仪( 检测轧机出口带钢的实际板厚hout，与基准值houtref在比较器或加减器(7)进行比较计算，求出厚度偏差Ahout ；4)将偏差信号Ahout通过乘法器06)乘以经过幅值限制(8)的比例增益Kp，求出偏差比例控制修正量houKp，所述比例增益Kp的取值通过以下公式进行限制
全文摘要
本发明公开了一种具有PI参数限制的单机架轧机自动板厚控制方法，该方法是先测出待轧制工件的入口厚度偏差，得到轧辊间隙控制的前馈修正量，然后通过测出待轧制工件的出口厚度偏差，将出口厚度偏差分别通过乘法器与比例增益Kp和积分增益KI相结合，分别得到偏差比例修正量与偏差积分修正量，将前馈修正量、偏差比例修正量、偏差积分修正量和轧辊间隙参考设定值四者相加，得到实际轧辊间隙设定值，通过轧机模数控制装置根据实际轧辊间隙设定值，对轧辊间隙控制装置输出控制指令，实现平滑调节，本发明通过在调试之初根据测得的参数计算出Kp及KI参数调节范围，使得对PI控制参数的调试有一定的参考范围，从而大大减少了调试的时间，扩大参数可调节的范围。
文档编号B21B37/58GK102274863SQ20111015097
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者于目奎, 刘斌, 沈加强 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司