[发明专利]一种连续热镀锌线锌层厚度自动控制方法

摘要

本发明一种连续热镀锌线锌层厚度自动控制方法，该方法采用BP神经网络结构自适应控制器及延迟预估策略实现镀层闭环精确控制，通过采样镀层厚度偏差作为BP神经网络结构自适应控制模型的输入值，通过自适应控制模型中两组加权因子Δwij(n)、Δhj(n)的数据处理，最终产生合理的输出，实时调节气刀压力，最终使镀层厚度设定值与实际采样值之间的偏差变得越来越小；加权因子的学习算法以设定值与实测值之间的偏差最小为原则不断刷新上述加权因子，最终，两组加权因子自适应调整的结果使镀层厚度设定值与实际采样值之间的偏差趋向于零。该方法可以大大降低锌的过度消耗，并改善热镀锌镀层表面质量，提高产品附加值。

主权项

1.一种连续热镀锌线锌层厚度自动控制方法，其特征在于，该方法采用BP神经网络结构自适应控制器及延迟预估策略实现镀层闭环精确控制，通过采样镀层厚度偏差作为BP神经网络结构自适应控制模型的输入值，通过自适应控制模型中两组加权因子Δw_ij(n)、Δh_j(n)的数据处理，最终产生合理的输出，实时调节气刀压力，最终使镀层厚度设定值与实际采样值之间的偏差变得越来越小；加权因子Δw_ij(n)、Δh_j(n)可以在每个采样间隔通过下述公式在线更新，学习算法以设定值与过程值之间的偏差最小为原则不断刷新上述加权因子，最终，两组加权因子自适应调整的结果使镀层厚度设定值与实际采样值之间的偏差趋向于零；所述的自适应控制模型中两组加权因子Δw_ij(n)、Δh_j(n)的更新算法为：Δwij(n)=ηKc∂y(n)∂u(n)e(n)qj(n)(1-qj(n))·Ei(n)Σk=1Nhk(n)---(1)]]>Δhj(n)=ηKc∂y(n)∂u(n)e(n)qj(n)---(2)]]>pj(n)=Σi=1Nwij(n)Ej(n)+1---(3)]]>u(t)＝K_c(o(t)+e(t)) (6)式中，η为学习步长，取值为0.6-1；K_c为控制器增益，取值1-2；e(n)为厚度偏差采样值，其拉氏变换为E(S)；q_j(n)为隐含层的输出结果；E_j(n)为厚度偏差历史数据；为过程灵敏度；无模型预估算法得到，Φ^(n)=Φ^(n-1)+ηk·Δu(n-1)μ+|Δu(n-1)|2·{Δy(n)-Φ^(n-1)·Δu(n-1)}---(7)]]>采用随机接近算法估计过程灵敏度，若采样周期和Δu(k)足够小则，∂y(n)∂u(n)≈Δy(n+1)Δu(n)=Φ^(n)---(8)]]>式中，μ为适当的常数，取值为1-2；η_k为控制参数；Δu(k-1)为前一时刻压力输出值的变化量；Δy(n)为当前时刻锌层厚度的变化量。