王建輝自動(dòng)控制原理教學(xué)PPT09

工程案例先進(jìn)控制技術(shù)在熱連軋上的應(yīng)用軋制技術(shù)開展需要強(qiáng)有力的技術(shù)支持，既要有充分的理論研究，又需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過多年開展，熱連軋自動(dòng)化水平已經(jīng)到達(dá)很高的水平。但目前控制水平已經(jīng)到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即基于傳統(tǒng)控制理論的控制效果已近極限，而所面臨的一些關(guān)鍵問題并未得到徹底的解決，因此迫切需要引入新的控制理論和方法以實(shí)現(xiàn)控制性能的跨越式進(jìn)步。從世界范圍看，興旺國家的鋼材生產(chǎn)也已從量的增加轉(zhuǎn)移到提高產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)高附加值產(chǎn)品的軌道上來。因此，研究鋼材的軋制過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，增加國產(chǎn)鋼材的競爭力，適應(yīng)和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的開展和要求，具有非常重要的意義。結(jié)合以鞍鋼為代表的冶金企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的題，針對過程本身的特點(diǎn)和過程控制中存在的問題，需尋求更為先進(jìn)有效的控制系統(tǒng)，這就是。先進(jìn)過程控制習(xí)慣上，將基于數(shù)學(xué)模型而又必須用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的控制算法，統(tǒng)稱為先進(jìn)控制策略。如補(bǔ)償控制(包括Smith補(bǔ)償控制、前饋控制)、推理控制、智能控制、多變量控制、非線性控制等。將先進(jìn)控制技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去，并作為應(yīng)用技術(shù)專題使學(xué)生更好地理解自控理論知識，是我們精品課理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)重要環(huán)節(jié)與特色。由于實(shí)際軋制過程的復(fù)雜性、控制對象的非線性、時(shí)變性，單純的AGC控制系統(tǒng)都不能取得較好的控制效果。在鞍鋼1700熱軋現(xiàn)場上采用綜合AGC控制策略，將先進(jìn)的控制技術(shù)引入軋制生產(chǎn)中，無疑為傳統(tǒng)AGC控制技術(shù)開辟了更廣闊的天地。這里所述的AGC是指廣義AGC，包括本體控制、帶頭、帶尾及水印的控制。因此包括了以下各子功能：偏心補(bǔ)償、快速監(jiān)控FMN、硬度前饋KFF-AGC、壓力反響AGC、神經(jīng)智能監(jiān)控AGC。從本質(zhì)上來講，綜合AGC控制系統(tǒng)實(shí)施的好與壞，各個(gè)增益系數(shù)的選擇合理與否，不僅決定了軋制過程的狀態(tài)特性，對產(chǎn)品質(zhì)量、軋制設(shè)備調(diào)整和事故的多少均有重要影響。

因此，在進(jìn)行綜合AGC時(shí)，針對不同的厚度規(guī)格，確定不同的壓下分配方案，有著十分重要的意義。長期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)說明，實(shí)施綜合AGC控制策略后，帶坯全長的厚度控制精度比原來提高了1-2個(gè)百分點(diǎn)。

我們課題研究人員在與現(xiàn)場工程技術(shù)人員的緊密配合下，經(jīng)過長期的探索、反復(fù)的試驗(yàn)，取得的應(yīng)用研究成果如下：①先進(jìn)控制技術(shù)(單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制策略)在監(jiān)控AGC上的應(yīng)用。②RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識技術(shù)在熱軋上的實(shí)現(xiàn)，以便復(fù)雜控制算法得到應(yīng)用。③神經(jīng)PID控制在熱軋位置控制系統(tǒng)APC上的應(yīng)用，解決的是軋機(jī)操作側(cè)與傳動(dòng)側(cè)同步問題。尤其是在其中一側(cè)換液壓缸時(shí)，由于機(jī)械性能的差異為解決同步問題，需采用先進(jìn)控制策略。這在鞍鋼1700ASP第五機(jī)架有成功的應(yīng)用，從而解決了傳統(tǒng)PID控制所具有的局限性。④逐機(jī)架補(bǔ)償?shù)挠捕惹梆伩刂撇呗栽跓徇B軋中間機(jī)架上的應(yīng)用，從而解決了壓力AGC(GM-AGC)正反響現(xiàn)象。⑤提高頭部命中率的快速監(jiān)控FMN功能實(shí)現(xiàn)，其是投入絕對AGC所必須的。⑥帶有低通濾波器的Smith預(yù)估控制策略在熱軋厚規(guī)格軋制中的實(shí)驗(yàn)