熱連軋控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和最優(yōu)控制

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1、控制理論應(yīng)用1)熱連軋控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和最優(yōu)控制張進(jìn)之(鋼鐵研究總院北京100081)摘要提出用于熱連軋分層遞階智能控制中的張力復(fù)合最優(yōu)控制系統(tǒng)、板形板厚協(xié)調(diào)最優(yōu)控制和速度設(shè)定的溫度控制等3個(gè)子控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。應(yīng)用軋制狀態(tài)方程和二次型目標(biāo)函數(shù)推出板形板厚協(xié)調(diào)閉環(huán)最優(yōu)控制、穿帶過(guò)程輥縫最佳校正、軋輥凸度實(shí)時(shí)估計(jì)、最佳軋輥凸度設(shè)定和最佳彎輥力設(shè)定等熱連軋過(guò)程優(yōu)化策略。關(guān)鍵詞狀態(tài)方程二次型目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)控制優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃Optimizingdesignofcontrolsystemforhotstripcontinuousrollingandoptim

2、umcontrolZhangJinzhi(CentralIronandSteelResearchInstituteBeijing100081)AbstractTheoptimumdesignschemesontensioncompositeoptimumcontrolsystem,profileandthicknesscoordinateoptimumcontrolandtemperaturecontrolbasedonestablishedvelocityinhierarchicalprogressiveintelligentcontrolstruct

3、ureforhotstripcontinuousrollingareputforward.Withrollingstateequationandquadraticmodelobjectfunction,theclosedloopoptimumcontrolonprofileandthicknesscoordination,thebestcorrectionofrollgapincrossingprocess,therealtimeestimationofrollcrown,theoptimumsettingofrollcrownandtheoptimum

4、bendingforcesettingetcinprocessoptimizingtacticsforhotstriprollingarede2rived.Keywordsstateequation;quadraticmodelobjectfuntion;optimumcontrol;optimizingdesign;dynamicprogramming[1]0引言力復(fù)合控制子系統(tǒng),設(shè)定成品機(jī)架的速度控制熱連軋過(guò)程很復(fù)雜,參變量非常多,以七機(jī)架終軋溫度子系統(tǒng)和板形板厚協(xié)調(diào)控制子系統(tǒng)。其連軋為例,狀態(tài)變量有板厚、板凸度、平直度、張力中第3個(gè)子系統(tǒng)是通過(guò)靜態(tài)

5、負(fù)荷分配和動(dòng)態(tài)負(fù)荷和溫度等共34個(gè);控制量有輥縫、速度、彎輥力和分配實(shí)現(xiàn)的。靜態(tài)負(fù)荷分配可求得最優(yōu)板形軋制CVC(或PC)當(dāng)量軋輥凸度等共28個(gè);軋機(jī)參數(shù)規(guī)程。而動(dòng)態(tài)負(fù)荷分配分兩類,第1類是補(bǔ)償在一有軋機(jī)剛度、軋機(jī)板形剛度等共14個(gè),它們是常個(gè)換輥周期內(nèi)由軋輥熱凸度和磨損的變化而減少[2]數(shù);軋輥熱凸度和磨損是變數(shù),可由板形測(cè)量模型各卷鋼帶的板凸度差,該方法已在生產(chǎn)中應(yīng)用;實(shí)時(shí)估計(jì);軋件的塑性系數(shù)和軋件板形剛度在設(shè)第2類是在一卷鋼軋制過(guò)程中,由于入口溫度、軋定計(jì)算時(shí)得出,對(duì)一卷鋼是常數(shù);還有工藝控制參制速度和軋輥熱凸度變化的條件下保持成品板形數(shù)(或稱設(shè)計(jì)

6、參數(shù)),通過(guò)改變控制參數(shù),可以控制板厚恒定或在允許公差內(nèi),中間機(jī)架的平直度、壓平直度和板凸度。改變這些控制參數(shù)可改變壓下力、力矩、功率在允許范圍內(nèi),通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法量分配,從而得到最佳板形軋制規(guī)程。在狀態(tài)量求得各機(jī)架的負(fù)荷Δh2、Δh3?ΔhN-1。這樣一個(gè)中,成品機(jī)架的厚度、板凸度、平直度和溫度要命大系統(tǒng),只有用分層遞階智能控制方案才可能實(shí)中目標(biāo)值的公差范圍內(nèi),其它機(jī)架的狀態(tài)量允許現(xiàn)最優(yōu)化。熱連軋分層遞階結(jié)構(gòu)已在文獻(xiàn)[3]中在一定范圍內(nèi)改變。闡述。本文將依據(jù)板形測(cè)控模型和全解析板形剛熱連軋綜合控制系統(tǒng)由3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成:張度理論得出的板形二維差分方程和二

7、次型目標(biāo)函收稿日期:1999210219修改稿收到日期:2000202214張進(jìn)之男1937年生教授級(jí)高級(jí)工程師致力于軋鋼新技術(shù)理論的建立和高新技術(shù)的開發(fā)工作,在連軋張力、板厚控制、板形控制、軋制規(guī)程、軋制穩(wěn)定性等方面建立了獨(dú)特并實(shí)用的軋鋼動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。1)原機(jī)械部“九五”科技攻關(guān)課題?！?8·MetallurgicalIndustryAutomation2000No6熱連軋控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和最優(yōu)控制數(shù),實(shí)現(xiàn)板形板厚的閉環(huán)最優(yōu)控制。另外,穿帶過(guò)件進(jìn)入軋機(jī)后直接獲得軋件實(shí)時(shí)信息,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)程輥縫校正、軋輥實(shí)時(shí)凸度估計(jì)、CVC軋輥橫移控制。為此,需要建立動(dòng)態(tài)數(shù)

8、學(xué)模型和構(gòu)造二次量(或PC軋輥交角、原始軋輥凸度)的設(shè)定、彎輥型目標(biāo)函數(shù)。力設(shè)定