本發(fā)明專利技術(shù)公開一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補償方法。該方法根據(jù)計算或檢測得到的相位從離散存取矩陣中讀取對應(yīng)的偏心補償量對位置設(shè)定值進(jìn)行軋輥偏心補償；并根據(jù)控制期望值、實際輸出值及原偏心補償量對厚度的補償影響量計算出補償偏差，經(jīng)輔助閉環(huán)控制器計算出修正偏心補償量，代替離散存取矩陣中對應(yīng)相位處的原偏心補償量，實現(xiàn)對偏心補償量的滾動優(yōu)化，從而改善補償效果，進(jìn)而提高補償精度。本發(fā)明專利技術(shù)采集信號均為現(xiàn)代軋機須用檢測設(shè)備，未增加專用設(shè)備，根據(jù)厚差自動計算軋輥偏心量及補償量。相較于常規(guī)開環(huán)偏心補償方法，幅值閉環(huán)的引入使補償值根據(jù)補償效果自修正，從而提高了補償精度。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種板帶軋機厚度控制補償
，特別是涉及一種基于離散輔助 閉環(huán)的軋輥偏心補償方法，適用于四、六輥板帶軋機。
技術(shù)介紹
軋輥偏心是一個復(fù)雜的輥系運動狀態(tài)，主要由各個軋輥本身的形狀缺陷、軋輥幾 何軸心與旋轉(zhuǎn)軸心不重合及上、下輥安裝相位的對應(yīng)狀態(tài)產(chǎn)生的。支撐輥、工作輥及六輥軋 機的中間輥共同構(gòu)成軋機軋輥輥系偏心波動。板帶材冷軋厚度自動控制系統(tǒng)即液壓AGC的 基本原理是根據(jù)測量的軋制力和輥縫值，通過計算以調(diào)節(jié)輥縫來保持出口厚度不變。現(xiàn)代 軋機設(shè)備中，常使用伺服壓下油缸缸位移變化量作為輥縫近似變化量時，由于軋輥偏心的 存在，以檢測壓下油缸位移變化表征的輥縫值不能反映軋輥偏心波動情況，使得AGC不能 消除軋輥偏心影響。進(jìn)行偏心補償?shù)姆椒ㄓ腥悾A(yù)防軋輥偏心控制法、被動軋輥偏心控制法及主動 軋輥偏心控制法預(yù)防軋輥偏心控制法在軋制前盡可能創(chuàng)造一些條件以便能減小軋輥偏心 對軋件厚度的影響，而在軋制中不采用任何矯正措施；被動軋輥偏心控制法目的是使輥縫 控制系統(tǒng)對軋輥偏心引起的厚度干擾反應(yīng)不敏感，防止控制系統(tǒng)誤調(diào)節(jié)，但不補償偏心影 響；主動軋輥偏心控制法通過軋輥偏心分量檢測得出補償信號然后送到輥縫控制調(diào)節(jié)器中 進(jìn)行補償，從而達(dá)到較好的效果。比較有代表性的主動軋輥偏心控制法有中國專利公開的《基于單輥分解法偏心特征提取的軋機支撐輥偏心補償方法；申請?zhí)?200910301503. 1》，通過將軋機的偏心特征按照上、下支撐輥的輥等效偏心空間進(jìn)行分解， 由利用兩滾各自偏心特征向量及轉(zhuǎn)動狀態(tài)參數(shù)，采用線性預(yù)測方法合成用于對軋機偏心特 征進(jìn)行實時補償?shù)臄?shù)據(jù)，從而進(jìn)行補償實施。該方法需要實時在線監(jiān)測軋機兩只支撐輥轉(zhuǎn) 動狀態(tài)聯(lián)合參數(shù)的測試分析裝置來配合使用，即需要專門檢測支撐輥轉(zhuǎn)動周期、即時相位 和兩輥轉(zhuǎn)動相位差信息。中國專利公開的《一種基于軋輥旋轉(zhuǎn)角度的偏心補償方法及其設(shè)備；申請?zhí)?200910104037. 8》，通過對上下支撐輥分別的旋轉(zhuǎn)角度與總偏心量，經(jīng)計算求解每個軋輥旋 轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的偏心量，從而進(jìn)行軋輥偏心信號的補償。該方法及設(shè)備要精確測量軋輥旋轉(zhuǎn) 角度，才能計算準(zhǔn)確從而進(jìn)行有效補償。中國專利公開的《基于在線遞推參數(shù)估計的軋輥偏心補償方法及其設(shè)備；申請?zhí)?201010261304. 5》，通過離線計算軋輥偏心信號主體分量，并使用遞推參數(shù)估計在線進(jìn)行估 計偏心信號從而進(jìn)行補償。該方法建立在軋機勻速工作基礎(chǔ)上，事實上，軋機工作速度是實 時變化的，應(yīng)予以考慮。現(xiàn)有軋輥偏心補償?shù)姆椒ɑ臼翘崛〕銎男盘柡筮M(jìn)行開環(huán)補償，在投入準(zhǔn)確時 有一定補償效果，但由于偏心信號的特點，很難保證偏心量計算的準(zhǔn)確，故可能出現(xiàn)補償效 果不明顯、甚至?xí)夯a(chǎn)品厚差精度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本專利技術(shù)提供。該方法根據(jù)計算或檢測得到的相位從離散存取矩陣中讀取對應(yīng)的偏心補償量對位置設(shè)定值進(jìn)行軋輥偏心補償；并根據(jù)控制期望值、實際輸出值及原偏心補償量對厚度的補償影響量計算出補償偏差，經(jīng)輔助閉環(huán)控制器計算出修正偏心補償量，代替離散存取矩陣中對應(yīng)相位處的原偏心補償量，實現(xiàn)對偏心補償量的滾動優(yōu)化，從而改善補償效果，進(jìn)而提高補償精度。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，其具體步驟如下步驟A :離散周期信號將軋輥旋轉(zhuǎn)引起的偏心波動信號均分為#部分，每個部分各自獨立，以便在后續(xù)過程通過控制器分別進(jìn)行輔助閉環(huán)調(diào)整；離散劃分的段數(shù)與控制精度要求及信號采樣時間f相關(guān)，當(dāng)#較小、劃分段較稀疏時，離散后的信號誤差較大，能實現(xiàn)的控制精度較低；當(dāng)# 較大、劃分段較密時，離散后的信號誤差較小，但需要較高的采樣頻率；根據(jù)Shannon采樣定理，fs≥2fmax時才可以不失真的重構(gòu)原始信號，故有本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補償方法，其特征是：所述方法具體步驟如下：步驟A：離散周期信號將軋輥旋轉(zhuǎn)引起的偏心波動信號均分為N部分，每個部分各自獨立，以便在后續(xù)過程通過控制器分別進(jìn)行輔助閉環(huán)調(diào)整；離散劃分的段數(shù)與控制精度要求及信號采樣時間????????????????????????????????????????????????相關(guān)，當(dāng)N較小、劃分段較稀疏時，離散后的信號誤差較大，能實現(xiàn)的控制精度較低；當(dāng)N較大、劃分段較密時，離散后的信號誤差較小，但需要較高的采樣頻率；根據(jù)Shannon采樣定理，時才可以不失真的重構(gòu)原始信號，故有：式中：fe——軋輥偏心頻率；確定N后，以離散后各段偏心量的均值作為此部分對應(yīng)偏心量，原始的正弦周期信號離散成為一個的矩陣，分別代表離散后每部分對應(yīng)的相位及幅值；對軋輥偏心信號進(jìn)行離散化時，可通過N與軋輥周長確定每部分長度，由軋輥表面線速度積分計算出當(dāng)前軋輥對應(yīng)相位，進(jìn)而計算出對應(yīng)相位軋制時偏心量；步驟B：設(shè)置死區(qū)DZ在進(jìn)行信號離散時會產(chǎn)生誤差，且軋制過程中信號難免受噪聲干擾；為了避免頻繁修正，可在控制精度要求范圍內(nèi)，設(shè)置死區(qū)DZ，當(dāng)由板厚差及偏心補償量影響厚度比較產(chǎn)生的偏心誤差小于死區(qū)時，控制器不進(jìn)行調(diào)整，即保持原補償量不變，即：步驟C：構(gòu)建離散存取矩陣DAM經(jīng)離散后的周期信號可以用一個N×2的矩陣來表示，矩陣中每行代表離散后信號的一部分，各部分間相互獨立，分別表示著離散后信號的相位與幅值；為實現(xiàn)各部分分別進(jìn)行閉環(huán)修正，創(chuàng)建一個維離散存取矩陣DAM，為各自的閉環(huán)控制提供存取空間，其中由選取的閉環(huán)控制器決定；如使用增量式PI進(jìn)行計算調(diào)節(jié)時，需要使用到當(dāng)前計算誤差和上時刻計算誤差，故構(gòu)建一個維矩陣，分別存儲對應(yīng)離散后信號的相位、幅值、偏心補償量、當(dāng)前厚差及上時刻此部分對應(yīng)厚差，即：；步驟D：實現(xiàn)離散輔助閉環(huán)控制由于測厚儀與軋制區(qū)之間存在時滯，故在輔助閉環(huán)控制中，同時包含兩個相位量：軋制區(qū)相位與檢測區(qū)相位。其中，軋制區(qū)相位指當(dāng)前時刻軋制區(qū)域?qū)?yīng)軋輥相位，可通過檢測或由軋輥表面線速度、軋輥周長及離散分段數(shù)計算得出；檢測區(qū)相位指測厚儀測量厚度位置對應(yīng)軋制時刻軋輥相位，由軋制區(qū)相位根據(jù)時滯延時計算得出。離散輔助閉環(huán)控制實現(xiàn)過程包括：?步驟D1：補償量輸出根據(jù)當(dāng)前軋制區(qū)相位，從離散存取矩陣中讀取此相位對應(yīng)偏心補償量作為輸出量，輸出到位置內(nèi)環(huán)輸入中，對位置設(shè)定值進(jìn)行補償修正，從而調(diào)節(jié)伺服閥閥芯開口，調(diào)節(jié)伺服缸壓下位移變化量，以進(jìn)行在線軋輥偏心補償；步驟D2：補償量修正子步驟D2?1：由軋制區(qū)相位及時滯，計算出當(dāng)前檢測位置對應(yīng)軋制時刻軋輥相位，即檢測區(qū)相位；子步驟D2?2：使用檢測區(qū)相位從離散存取矩陣中讀取出其對應(yīng)的原偏心補償量并計算其對厚度的補償影響量；子步驟D2?3：由實際輸出值即測厚儀檢測厚度與控制期望值即設(shè)定板厚計算出當(dāng)前的厚差；子步驟D2?4：將厚差與補償影響量比較，得到補償偏差，作為閉環(huán)調(diào)節(jié)依據(jù)；子步驟D2?5：根據(jù)補償偏差，經(jīng)死區(qū)后，由輔助閉環(huán)控制器計算出修正偏心補償量，代替離散存取矩陣中原偏心補償量，實現(xiàn)對補償量的優(yōu)化；步驟D1和步驟D2同時進(jìn)行，通過調(diào)節(jié)量修正部分對偏心補償量進(jìn)行修正，從而實現(xiàn)對補償輸出量的滾動優(yōu)化。2013100380326100001dest_path_image001.jpg,970499dest_path_image002.jpg,2013100380326100001dest_path_image003.jpg,482252dest_path_image004.jpg,2013100380326100001dest_path_image005.jpg,914370dest_path_image006.jpg,2013100380326100001dest_path_image007.jpg,867283dest_path_image008.jpg,2013100380326100001dest_path_image009.jpg,780182dest_path_image010.jpg,dest_path_image011.jpg,451335dest_path_image012.jpg,dest_path_image013.jpg,749461dest_path_image014.jpg,dest_path_image015.jpg,822459dest_path_image016.jpg,dest_path_image017.jpg,915049dest_path_i...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補償方法，其特征是所述方法具體步驟如下 步驟A :離散周期信號將軋輥旋轉(zhuǎn)引起的偏心波動信號均分為#部分，每個部分各自獨立，以便在后續(xù)過程通過控制器分別進(jìn)行輔助閉環(huán)調(diào)整；離散劃分的段數(shù)與控制精度要求及信號...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王益群，楊陽，陳剛，
申請(專利權(quán))人：燕山大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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