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流量厚度自动控制在1450mm六辊可逆冷轧机中的应用研究

作　者: 马晓荷
导　师: 安连祥
学　校: 河北工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 厚度自动控制流量厚度控制可逆冷轧机
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文首先介绍了冷轧薄板带的国内、外基本概况,结合冷轧薄板带轧制技术的需求和发展,分析研究其核心技术——厚度自动控制技术AGC(Automatic Gauge Control),讨论了现有的厚度自动控制系统(简称AGC系统)的基本原理和控制方式,指出了它们存在的问题。通过对新型的流量AGC系统的详细分析研究,结合天津昌升带钢厂1450mm六辊可逆冷轧机项目的设计要求,对流量AGC控制模型做出了改进和调试。从半年多的调试到正常投产,表明这种控制方式的优越性和实用性,并对其中的不足之处给出了说明。本文共分为五章,主要内容如下: 第一章:主要介绍了冷轧薄板带的国内外生产和需求情况,根据市场分析表明冷轧带钢的前景广阔,有研究和开发的必要性,并结合板带轧制技术的发展趋势提出了课题的意义和主要研究内容。第二章:阐述了冷轧带钢纵向厚度偏差产生原因,并分析了厚度控制方式和厚度自动控制的基本原理。第三章:从理论上分析比较了上一章中几种厚度控制方式的优缺点,介绍了1450mm可逆冷轧机的整体性能要求和软硬件配置。第四章:进行了流量AGC的控制方案设计,建立数学模型,分析控制算法和关键参数的计算、处理,对模型进行了改进,将监控AGC引入控制模型中,分析了原理并绘出功能模块图,给出了现场的调试结果。第五章:根据轧机现场中存在的一些不确定因素,阐述了流量AGC控制方式在调节中对系统性能指标的影响,还讨论了流量AGC的测量仪器精度对于控制效果的影响,找出应用的不足之处。作为一种新型的厚度自动控制方法,流量AGC对于提高控制精度,加强成品带材的质量都有着非常重要的影响,因此加强流量AGC方式的应用研究必将成为推动板带轧制现代化的重要保证。

全文目录

第一章绪论  9-15
  §1-1 冷轧带钢生产需求概况  9-11
    1-1-1 冷轧带钢生产概况  9
    1-1-2 冷轧薄板市场分析  9-11
  §1-2 板带轧制技术的发展  11-14
    1-2-1 人工操作阶段  11
    1-2-2 常规自动调整阶段  11-12
    1-2-3 以弹跳方程为基础的计算机控制阶段  12-13
    1-2-4 大型计算机网络的过程自动化控制阶段  13-14
  §1-3 课题的意义和主要研究内容  14-15
    1-3-1 课题意义  14
    1-3-2 主要研究内容  14-15
第二章厚度自动控制方式的算法分析  15-27
  §2-1 冷轧带钢纵向厚度偏差产生原因  15-19
    2-1-1 空载辊缝的变化  15
    2-1-2 轧制压力的波动  15-17
    2-1-3 轧机纵向刚度模数的变化  17
    2-1-4 轴承油膜厚度的变化  17-18
    2-1-5 轧制工艺条件的变动  18-19
  §2-2 厚度控制方式  19-21
    2-2-1 调整压下  19-20
    2-2-2 调整张力  20-21
    2-2-3 调整轧制速度  21
  §2-3 厚度控制原理  21-27
    2-3-1 AGC系统概述  21
    2-3-2 压力AGC原理  21-24
    2-3-3 前馈AGC原理  24
    2-3-4 反馈AGC原理  24-25
    2-3-5 张力AGC原理  25
    2-3-6 速度补偿AGC原理  25
    2-3-7 流量AGC原理  25-26
    2-3-8 监控AGC原理  26-27
第三章 1450mm冷轧机的软硬件配置和AGC设计要求  27-37
  §3-1 各种厚度控制方式的优缺点分析比较  27
  §3-2 1450mm可逆冷轧机的整体性能要求  27-30
  §3-3 1450mm可逆冷轧机的软硬件配置  30-35
    3-3-1 1450mm可逆冷轧机的计算机硬件系统配置  30-34
    3-3-2 1450mm可逆冷轧机的计算机软件系统配置  34-35
      3-3-2-1 ISaGRAF简介  34
      3-3-2-2 ISaGRAF程序的执行周期表  34-35
      3-3-2-3 ISaGRAF循环与周期的运作  35
      3-3-2-4 ISaGRAF函数与子程序  35
  §3-4 1450mm可逆冷轧机厚度自动控制设计要求  35-37
第四章流量AGC在1450mm冷轧机中的设计和现场应用  37-53
  §4-1 流量AGC的控制方案设计  37-46
    4-1-1 AGC控制方案概述  37-45
      4-1-1-1 流量AGC的控制模型  38
      4-1-1-2 流量AGC的设计思想和流程图  38-39
      4-1-1-3 带材入口处的厚度(H+△H计算  39-41
      4-1-1-4 带材入口处的速度v_1、出口处的速度v_0计算  41-42
      4-1-1-5 辅助PID偏差、滤波PID偏差计算  42
      4-1-1-6 PID模型  42-44
      4-1-1-7 打滑条件分析  44-45
    4-1-2 流量AGC的功能模块图  45-46
  §4-2 流量AGC与监控AGC的组合控制方案  46-48
    4-2-1 流量AGC与监控AGC的组合方式算法改进  46-47
    4-2-2 流量AGC与监控AGC的组合方式功能模块图改进  47-48
    4-2-3 流量AGC与监控AGC控制示意图  48
  §4-3 流量AGC与监控AGC的组合方式现场调试结果  48-53
第五章流量AGC在应用中的注意问题和局限性  53-56
  §5-1 流量AGC在应用中应注意的问题  53
    5-1-1 测量精度对流量AGC测量厚度偏差的的影响  53
    5-1-2 现场其它因素对流量AGC测量厚度偏差的的影响  53
  §5-2 流量AGC应用的局限性  53-56
参考文献  56-58
附录  58-62
致谢  62-63
攻读学位期间所取得的相关科研成果  63

流量厚度自动控制在1450mm六辊可逆冷轧机中的应用研究

内容摘要

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