[发明专利]热连轧厚度控制系统的分布式控制方法

摘要

本发明设计了一类热连轧厚度控制系统的分布式控制方法，属于控制科学与工程领域。热连轧厚度控制系统是依靠多个机架协同完成厚度控制的，但实际生产过程中大多采用分散控制方式，每一个机架的厚度控制系统相对独立，厚度控制系统的协调性和控制精度有待进一步提高。本发明的目的是提供一类新的热连轧厚度系统的控制方式。(1)综合了传统的前馈控制和反馈控制方式，控制器的设计同时考虑了上游机架的轧制出口厚度以及下游机架轧制厚度信息；(2)基于数据驱动控制策略，直接利用能够检测到的当前机架的轧制力信息和相邻机架的轧制出口厚度信息设计控制器，避开模型辨识过程，考虑不同位置的机架轧制信息对当前厚度控制系统的影响不同，引入加权因子。本发明由于采取以上技术方案，能够充分利用相邻机架的轧制信息，提高了机架间的协调一致性，基于数据驱动的控制策略能够直接辨识控制参数，避开了模型辨识过程，具有较强的鲁棒性和适应性，为热连轧厚度控制系统提供了一种新的控制方法。

主权项

1.热连轧厚度控制系统的分布式控制方法，其特征在于包含如下步骤：(一)获取上、下游轧制机架的轧制压力，以及在当前机架压力作用下的钢板厚度增量。采用子空间辨识技术，直接建立压力数据和轧制厚度数据的关系模型。具体步骤如下：1)将获取的轧制力数据等量分为两部分，一部分记为历史输入数据，一部分记为预测输入数据；2)将获取的钢板的厚度增量数据等量分为两部分，一部分为记为历史输出数据，一部分记为预测输出数据；3)基于子空间辨识方法，构建输入和输出数据的Hankel矩阵，并进行QR分解，获取输入和输出之间的关系模型。(二)控制器设计考虑下游机架轧制厚度增量对当前厚度控制系统的影响，引入加权因子，利用压力数据和轧制厚度增量数据的关系模型，基于某一性能指标的优化获取控制律。