[发明专利]中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法

摘要

本发明公开了一种中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，其包括下列步骤：设定冷却区中任一处中厚钢板的表面温度设定值和中心温度设定值，并将该设定值存储于一优化器内；通过一观测器实时测得k时刻任一处中厚钢板的表面温度值和中心温度值，并将其传输至一与观测器连接的速度响应模块，由速度响应模块计算得到k+1时刻任一处中厚钢板的表面温度值和中心温度值，并将其与所述表面温度设定值和中心温度设定值进行比较，计算出k时刻至k+1时刻中厚钢板的优化行走速度和优化行走加速度；中厚钢板在线冷却控制系统获得优化行走速度和优化行走加速度后施加于中厚钢板。

主权项

1.一种中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)设定冷却区中j处中厚钢板的表面温度设定值设定j处中厚钢板的中心温度设定值并将该设定值存储于一优化器内，所述优化器与中厚钢板在线冷却控制系统连接，所述j为冷却区中沿中厚钢板行走方向上n个点中的任意一点，j＝1，2，...，n；(2)中厚钢板行走进入冷却区，一观测器实时测得k时刻j处的中厚钢板表面温度值T_1j(k)，以及j处的中厚钢板中心温度值T_cj(k)，所述观测器与中厚钢板在线冷却控制系统连接；(3)所述观测器将测得的k时刻中厚钢板表面温度值T_1j(k)和中心温度值T_cj(k)传输至一与观测器连接的速度响应模块，由速度响应模块计算得到k+1时刻j处中厚钢板表面温度值T_1j(k+1)和中心温度值T_cj(k+1)，所述速度相应模块的计算模型为：T1j(k+1)=T1j(k)+Σl=1p(a1j(l)-a1j(l-1))Δv(k-l+1);]]>Tcj(k+1)=Tcj(k)+Σl=1p(acj(l)-acj(l-1))Δv(k-l+1);]]>上式中，p为模型阶数，表示p个控制周期；l＝1，2…，p；a_1j(l)为第l控制周期中厚钢板表面温度阶跃系数；a_1j(l-1)为第l-1周期中厚钢板表面温度阶跃系数；Δv(k-l+1)表示在k-l+1时刻中厚钢板行走加速度；a_cj(l)为第l控制周期中厚钢板中心温度阶跃系数；a_cj(l-1)第l-1周期中厚钢板中心温度阶跃系数；(4)所述速度响应模块将计算结果传输至与其连接的优化器，优化器将k+1时刻j处中厚钢板表面温度值T_lj(k+1)和中心温度值T_cj(k+1)分别与所述表面温度设定值和中心温度设定值进行比较，设定中厚钢板运行速度v的约束条件{v_min，v_max}和中厚钢板运行加速度Δv的约束条件{Δv_min，Δv_max}，比较计算出k时刻至k+1时刻中厚钢板的优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，所述优化器的比较计算模型为：minΔvΣj=1n(||T1j(k+1)-T1j0||qj+||Tcj(k+1)-Tcj0||qj)]]>Δv_min≤Δv(k)≤Δv_max；v_min≤v(k)≤v_max.上式中，Δv表示中厚钢板行走加速度；j表示冷却区中沿中厚钢板行走方向的n个点中的任意一点，j＝1，2，...，n；Δv(k)表示中厚钢板k时刻的行走加速度；v(k)表示中厚钢板k时刻的行走速度；q_j为加权系数，并满足0≤q₁＜q₂＜…＜q_n，当j点位于所述冷却区中的非水冷段时，q_j取值为0，当j点位于所述冷却区中的水冷段时，q_j取值为：q_j＝(j-j_w)/m上式中，j_w表示水冷段中首组冷却阀门位于沿中厚钢板行走方向上n个点中的一确定点，m为冷却阀门打开组数设定值，其中j＞j_w；(5)所述中厚钢板在线冷却控制系统从优化器获得优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，并施加于中厚钢板；(6)重复步骤(2)至步骤(5)直至中厚钢板行走出冷却区。