[发明专利]基于系统辨识与参数自适应的冷轧机秒流量厚度控制方法及系统

说明书

本发明提供一种基于系统辨识与参数自适应的冷轧机秒流量厚度控制方法，根据秒流量方程预计算带钢出口厚度理论值；使用出口测厚仪测量带钢出口厚度实际值，来修正预计算的带钢出口厚度理论值；投入秒流量AGC，采样AGC控制量和带钢出口厚度，然后使用最小二乘法辨识出被控对象的参数；依据被控对象的参数按经验计算PI参数的初步值，并使用自适应方法不断调整PI参数。本发明能够实现自动辨识与自适应优化的秒流量厚度控制方法，使得轧钢过程中秒流量AGC能取得良好的控制性能。

技术领域

本发明涉及轧钢控制技术领域，尤其涉及一种基于系统辨识与参数自适应的冷轧机秒流量厚度控制方法及系统。

背景技术

单机架可逆冷轧机的厚度控制系统一般包含有前馈、秒流量、监视三种厚度控制(Automatic Gauge Control)方式。其中秒流量AGC是反馈控制的主要方式，秒流量AGC基于变形区秒流量恒等法则，该法则的意思是机架前后金属的质量流恒定，又由于机架前后的带钢宽度基本一致，则带钢在机架前后的速度和厚度保持严格的比例关系，即：

V_en×h_en＝V_ex×h_ex

式中V_en－带钢入口速度；V_ex－带钢出口速度；h_en－带钢入口厚度；h_ex－带钢出口厚度。

由于激光测速仪的使用可以高精度地获得变形区入出口速度，再加上前置测厚仪，就可以没有滞后地计算出带钢出口厚度然后进行反馈控制，从而采用秒流量AGC可得到相当高的厚度精度。

由于出口测厚仪距离轧机辊缝有一段距离，从而其测量出口厚度是有滞后的，不宜直接使用该测量出口厚度进行反馈控制，但测厚仪的精度是很高的(一般测量精度可达1μm)，可以考虑使用测量出口厚度对秒流量预计算出口厚度进行修正，以进一步提高秒流量计算出口厚度的精度。

目前工业上实用的秒流量AGC方法一般通过比例积分(PI)控制器计算辊缝的调节量，众所周知，比例积分参数的选取对PI控制器的控制性能影响很大，且轧制过程中工况不断变化，使用固定的比例积分参数是不合适的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于系统辨识与参数自适应的冷轧机秒流量厚度控制方法及系统，使得冷轧机的秒流量厚度控制在工况不断变化的情况下仍能取得良好的控制性能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于系统辨识与参数自适应的冷轧机秒流量厚度控制方法，在每个道次下，带钢从入口卷取机上启动，通过入口转向辊后在一个六辊轧机中轧制，液压缸提供轧制力，再通过出口转向辊，最后卷取在出口卷取机上；机组配置有分别用于测量入口和出口带钢厚度的入口测厚仪和出口测厚仪、分别用于测量入口和出口带钢速度的入口激光测速仪和出口激光测速仪，所有的轧制工艺控制功能通过在PLC 控制器中编程完成，其特征在于：本方法包括以下步骤：

S1、根据秒流量方程预计算带钢出口厚度理论值；

S2、使用出口测厚仪测量带钢出口厚度实际值，来修正预计算的带钢出口厚度理论值；

S3、投入秒流量AGC，采样AGC控制量和带钢出口厚度，然后使用最小二乘法辨识出被控对象的参数；

S4、依据被控对象的参数按经验计算PI参数的初步值，并使用自适应方法不断调整PI 参数。

按上述方法，所述的S1具体包括：

将入口测厚仪测量的带钢入口厚度延时至六辊轧机的辊缝处；

根据秒流量方程预计算带钢出口厚度理论值。

按上述方法，所述的S2具体为：