[发明专利]钢板厚度控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种钢板厚度控制方法及装置，其中方法包括：根据钢板出口厚度偏差Δh确定辊缝修正量将辊缝修正量与模拟器输出叠加作为厚度计AGC输出和模拟器输入所述模拟器用于模拟辊缝位置环特性；将厚度计AGC输出与前馈AGC及其他AGC输出求和，产生总的辊缝设定输出ΔS^*；根据总的辊缝设定输出ΔS^*控制钢板厚度。本发明可以提高厚度计AGC的快速性，并实现与前馈AGC及其他AGC的兼容。

技术领域

本发明涉及轧钢自动控制技术领域，尤其涉及钢板厚度控制方法及装置。

背景技术

目前，市场竞争激烈，用户对板材产品的精度提出了越来越严格的标准，同时，提高产品精度也有利于降低成本，占据市场有利地位。

对于中厚板轧机以及热轧的粗轧机而言，由于安装位置和成本等方面的原因，一般不设置近置式测厚仪，而是基于轧制过程中采集的轧制力通过控制辊缝进而控制板材厚度。为了提高控制精度和响应的快速性，一般是通过提高液压系统的响应特性以及采用合适的控制策略和控制参数实现的。提高液压系统的响应特性有一定的限度，且随着响应特性的提高导致液压系统的制造成本迅速增加，因此，选择合适的控制策略和控制参数是提高厚度控制精度的有效手段。而自动厚度控制对于提高产品厚度精度具有决定性的作用。

基于压力检测的AGC(Automatic Gauge Control，自动厚度控制)又称压力AGC，厚度计AGC(GM-AGC)作为压力AGC的一种，由于物理概念清楚而得到广泛应用。厚度计AGC是指利用轧机在轧制过程中受力产生弹性变形的特性，将轧机作为一个测量钢板厚度的工具，进而进行厚度控制的一种方法。厚度计AGC就其算法本质而言，是应在实际辊缝的基础上直接叠加厚度计AGC输出，此时其响应很快。但在工程应用中，为了保证厚度控制精度和快速性，由于除了厚度计AGC外还存在前馈AGC及其他补偿，难以将厚度计AGC对辊缝的影响精确分离出来，各个控制功能间存在耦合和相互干扰，较多的是采用对厚度计AGC进行积分产生输出的方法，这样就避开了实际辊缝的计算，但其快速性受到很大影响。

因此，在理论分析的基础上，提高厚度计AGC的快速性，以实现和前馈AGC的良好兼容对于实现高精度的厚度控制非常重要。

当前常用的一种技术方案是采用带积分的厚度计AGC。其计算方法如下：

上式中，ΔS^*为厚度计AGC的输出，即对设定辊缝的修正量；Δh为依据厚度计方程的计算厚度与目标厚度的偏差；M为轧机的刚度，Q为钢板的塑性系数。

采用这种方法的不足在于，可以达到最终消除厚度偏差的效果，但其消除厚度偏差的快速性显著降低，且受积分时间常数的影响，难以满足高精度控制的要求。

当前另一种常用的技术方案是，在实际辊缝基础上叠加修正量的厚度计AGC，其计算方法如下：

上式中，ΔS^*为厚度计AGC的输出，即对设定辊缝的修正量；ΔS是实际辊缝与目标辊缝的偏差；Δh为依据厚度计方程的计算厚度与目标厚度的偏差；M为轧机的刚度，Q为钢板的塑性系数。

采用这种算法，其响应的快速性和稳定性较第一种方案都有明显提高。

采用这种方法的不足在于，当进行厚度控制只采用厚度计AGC而不同时采用其他厚度控制算法时，该方案是合适的，实际辊缝与目标辊缝的偏差就是由于厚度计AGC的作用引起的，物理概念很清楚。但一般在工程中会同步采用前馈AGC等其他AGC算法以提高系统的快速性和精度，此时实际辊缝与目标辊缝的偏差就不是单独由于厚度计AGC的作用引起，且难以独立评估厚度计AGC对辊缝的影响，其应用有很大的局限性。

发明内容