非方板形控制系统解耦及内模控制与应用

摘要：

为研发某厂正在使用未配备板形闭环自动控制的1 420 mm六辊UCM冷轧机的板形控制系统,以分量板形解耦控制为基础,以Labview为开发环境,实现轧机的板形自动控制.通过板形调节的计算分析,认识到轧辊倾斜、工作辊非对称弯辊可有效调节1次和3次板形分量,工作辊对称弯辊、中间辊对称弯辊、中间辊窜辊可有效调节2次和4次板形分量,难以调节6次板形分量,从而将板形控制系统确定为一个5输入4输出的非方控制系统,非方控制系统解耦过程中会出现不稳定极点,对此,提出了分解不稳定极点的解耦方法,解决了非方板形控制系统解耦的不稳定问题.并应用非方相对增益理论,将5输入4输出的非方控制系统分解为一个2输入2输出的方形系统和一个3输入2输出的非方系统,简化了板形控制系统的结构.由于板形仪的安装位置与辊缝有一定的距离,使板形控制系统存在时间滞后问题,加大了控制器的设计难度.对此将内模控制与Smith预估控制相结合,提出板形IMC-Smith控制模型,简化了控制器设计,解决了控制系统的时间滞后问题,实现了非方板形控制系统的工程应用.工业应用表明,该系统性能可靠,适应现场在线轧制要求,轧后板形满足后续工艺需求,板形控制效果较人工显著提高.

关键词：板形控制、非方板形控制系统、非方相对增益矩阵、广义逆矩阵解耦、IMC-Smith模型

所属期刊栏目：58

分类号：TP273;TG335.55;TP391.9

资助基金：国家自然科学基金;河北省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2023-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：92-103