[发明专利]一种冷连轧带钢剪切位置和速度控制方法

说明书

本发明提供一种冷连轧带钢剪切位置和速度控制方法，包括位置控制模型和速度控制模型；位置控制模型中，位置设定ΔS由第一位置设定与第二位置设定之和，输入第一PI控制器完成位置闭环控制；第一位置设定由位置计算模型计算得出，第二位置设定为飞剪角度的原始位；速度控制模型中，速度设定ΔV为第一速度设定与第二速度设定之和，输入第二PI控制器完成速度闭环控制；第一速度设定由速度计算模型得出；第二速度设定为位置控制模型输出的控制结果。针对不同的带钢情况，实现了冷连轧带钢剪切位置和速度双闭环控制，可实现飞剪运行的每一个周期的精确定位基础上的速度控制，对于提高冷连轧的生产效率起到了至关重要的作用。

技术领域

本发明涉及轧制过程控制技术领域，特别涉及一种冷连轧带钢剪切位置和速度控制方法。

背景技术

飞剪是冷连轧出口的关键设备，位于出口夹送辊和卷取机之间，是实现对连续轧制的冷轧带钢进行自动剪切功能的唯一执行机构，它通过交流变频电机传动。剪切时为了尽量减小对带钢连续轧制过程的影响，剪切位置必须精确，应与预选的剪切位置一致。剪切过程是对平动中的带钢按要求的定尺进行高速、高精度的分切，飞剪控制系统涉及的控制功能多、逻辑复杂，它能够实现对带钢的高精度剪切，既可保证带钢被切断，又可使飞剪剪缝不会重叠。通过设计带钢剪切位置和速度双闭环控制方法，可实现飞剪运行的每一个周期的精确定位基础上的加速启动、匀速剪切及减速停止过程控制，对于提高冷连轧的生产效率起到了至关重要的作用。

现有技术中，公开号为CN105382331A的中国专利公开了一种飞剪控制方法，它主要设计了连续剪切时飞剪滚动的总速度计算方法，但此专利缺少剪切时控制功能之间的协调控制以及飞剪旋转角度的计算。公开号为CN103962384A的中国专利公开了一种热连轧带钢动态剪切控制方法，它主要是采用转换函数的控制方式来实现对带钢的动态剪切，此专利是在热连轧的工艺条件下实现的，它与冷连轧工艺条件下的动态剪切控制有较大区别。如上所述，在实际的控制过程中，由于涉及带钢剪切控制过程，对于带钢的运行速度控制会直接影响到带钢剪切控制，而影响剪切前带钢运行速度的关键在于带钢的精确定位。同时，来料带钢的规格同样会造成剪切精度控制的困难。对于不同剪切速度下剪切位置控制，同样会随着带钢运行速度的变化存在问题，一旦影响飞剪的剪切，将会影响到带钢成材率的控制。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种冷连轧带钢剪切位置和速度控制方法，针对不同的带钢情况，实现了冷连轧带钢剪切位置和速度双闭环控制，可实现飞剪运行的每一个周期的精确定位基础上的速度控制，对于提高冷连轧的生产效率起到了至关重要的作用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种冷连轧带钢剪切位置和速度控制方法，包括位置控制模型和速度控制模型；

所述的位置控制模型中，位置设定ΔS由第一位置设定与第二位置设定之和，然后与飞剪实际位置比较，输入第一PI控制器完成位置闭环控制；所述的第一位置设定由位置计算模型计算得出，所述的第二位置设定为飞剪角度的原始位；

所述的速度控制模型中，速度设定ΔV为第一速度设定与第二速度设定之和，然后与飞剪实际速度比较，输入第二PI控制器完成速度闭环控制；所述的第一速度设定由速度计算模型得出；所述的第二速度设定为位置控制模型输出的控制结果。

进一步地，所述的位置计算模型包括如下：

式中，Sx_pos1为第一位置设定,k为剪切速度的迟滞因子，SB_REST剩余带钢长度，SH剪刃升速长度，Fsx_pos1位置影响因子；

其中，或

式中,H为等待剪切位，θ_CA为剪切角度，R为剪鼓半径；

其中，