(4)来料温度的连续温降(图3,d): 各种外扰的数值已在图3中注明。 3.轧件盐数的计算(图2中E框) (1)在温度发生变化时轧件塑性刚度Q值的计算, 考虑到温度变化对轧压制力的影响为: 8P1= C 8P C+Qt° 8t° (1) 对于炭钢,其中=-0.0033P 因此: Q'1=0.9(C1+Q1)(P1+8P,)/〔C1+Q:)(H1-hi)-8P:) (2) (2)轧机出口厚度偏差的计算 8h,=i-h1=C,+Qg(Q,8H,+C185: -0.0033P,8t°,) (3) 式中:五,为i机架瞬时轧出厚度(程序中用HVAR表示)h:为锁定值(见表1)。 而8S以上抬为正,6t°温降为负。 4.二个存雕表格的设计(图2中D,F框) 对于连轧机组前一机架出口厚度将在一定时间后(由前架出口到下架入口轧件运动所需 的时间后)作为下架轧入厚度进入下一机架,因此,必须保存住各机架间每小段轧件的厚度 (小段长度等于50毫秒乘以轧件速度),为此,我们采用了如图4a所示的存储h(N)的表 格。其中T〔I)为轧件由i-1机架到达i机架所需的时间TT(I)为第一机架到i机架所需时间(设 T〔1)=0,因此TT〔1)=0),T〔I)(i=2~7)计算公式为: T)=(0.0x0°)取整数 5.5×1000 (4) 而 TT()=TT(I-1)+T(I) (5) h,(N)的表格每50毫秒对每个机架(I=1~6)进行以下移动: TT(I+1)-1-+TT(I+1),TT〔I+1)-2→TT(I+1)-1 TT(I)+1→TTI)+2,TT〔I)+TT〔I)+1。 其中◆表示将前一地址的内容移到后一地址(此时前一地址的内容仍保持不变)。由前 面所述的外扰,算得坯料厚度将存入0地址中。 因此在计算8h:前由TT(I)地址取出的内容即为I机架的轧入厚度:,而当8h1计算后 将算得五,将再存入TT(I)地址(将原来,内容冲掉),在接着而来的i机架位时,将又把 此值送到TT(I)+1中,而TT〔I)地址内容在下一次i-1机架移位时,将被送入 T(I)时间以前的i-1机架轧出厚度,即将进入i机架的轧入厚度H1。…(,和h为i机 架轧入和轧出厚度不断变化的实际值)。 91
( 4) 来料温度 的连续温降( 图 3 , d ) ; 各种外扰 的数值巳在图 3 中注 明 。 a . 轧件参傲 的计算 ( 图 2 中 E 框) ( 1) 在温 度发生 变化时轧件塑 性刚度 Q值 的计 算; 考虑到 温度变 化对轧压制力的影响为 : 乙 P - C . / 。 P \ 、 . 。 = . 瓦 一干顶丁 ’ 又石百 / , 。 t ( 1 ) _ , 一 山 ~ ~ 山 日P _ 。 。 。 。 。 n 对于炭钢 , 其 中言介 二 一 ” · ” 。 3” ” 因此 : Q , : = 0 . 9 ( C : + Q : ) ( P , + 6 P : ) / 〔C , + Q , ) ( H , 一 h , ) 一 各P , 〕 ( 2) 轧机出 口 厚度偏差的 计算 ( 2 ) “ h ! = 挤 一 h l 飞汁饥 〔Q , 1 各H l + C , “ S , 一 0 . 0 0 3 3 P , 乙t “ , 〕 式中 : 认为 ; 机架瞬时轧出厚 度 ( 程 序中用 H v A R表示 ) 而 色S 以 上抬为正 , 乙t 。 温 降为负 。 4 . 二个存傲衰格的设 计 ( 图 2 中 D , F 框 ) ( 3 ) h , 为 锁定值 ( 见 表 1 ) 。 对于连轧机组前一机架出口 厚度将在 一 定时间后 ( 由前架 出口 到 下架入 口 轧件运动所藉 的时间后 ) 作为下 架轧入厚 度进入下一机 架 , 因此 , 必须 保存住各机架间每小段轧件 的厚度 ( 小段长度等于 50 毫秒乘以 轧件速度 ) , 为此 , 我们 采用 了如图 4 a 所示的存储 h : ( N ) 的 表 格 。 其 中T 〔I 〕为轧件 由i 一 1机架到达 i机架所需的 时间 T T 〔I )为第一 机架到 i机架所需 时间( 设 T ( 1〕= 0 , 因此 T T 〔l 〕= 0 ) , T 〔工〕 ( i = 2 ~ 7 ) 计算公 式为 : T 〔I卜 ( 不豁兴黔丽 ) 取整 数 ( 4 ) 而 T T 〔I〕 = T T ( I 一 1〕+ T 〔I〕 公 ( N) 的表格每50 毫秒对每个机架 ( I = 1~ 6 )进行以 下移动 : T T 〔I + 1〕 一 1 , T T 〔I + 1〕 , T T 〔I + 1〕 一 2 , T T〔 I + 1〕 一 1 ( 5 ) T T〔 I〕+ 1 , T T ( I〕+ 2 , T T 〔I 〕, T T〔 I〕+ 1 。 其 中 , 表示 将前一地址 的 内容移到后 一地 址 (此 时前一地 址 的内容仍保持不变 ) 。 由前 面所述的外扰 , 算得坯料厚度将存入 。 地址 中 。 因此在计算 乙h : 前由T T ( I 〕地址取 出的 内容即为I 机架的轧入 厚度 H , , 而 当 乙h . 计算后 将算得 试将再存入 T T (I 〕地 址 ( 将原来 民 内容冲掉 ) , 在 接着而来的 i 机架 位时 , 将又 把 此值送 到 T T 〔I〕+ 1中 , 而 T T 〔I〕地址 内容在下一 次 i 一 1机架移位时 , 将被送入 T ( U 时 间以 前的 i一 1机架轧出厚度 , 即 将进 入 i 机架 的轧 入厚 度 H , 。 … … ( H : 和 h : 为 i 机 架轧入和轧出厚度不断变化的 实际值) 。 `
对于温度由于我们采用了以精轧机纽入口温度为排础来计算各机架温度的方法(不是由 上一架温度来计算下一架温度),.因此采用了图4b所示的tF。(N)表格(程序中用TF符 号),其巾tp。表示精轧入口湿度不断变化的实际值。 每50毫秒在取得第一机架前的精轧入口温度实际值斤将其存入此表格的0地址,然后将 整个表格按以下方式移动一次: TT(7)-1→TT(7),TT〔7)-2→TT(7)-1, …TT〔1)+1-→TT(1)+2,TT(1)→TT(1)+1。 即是各地址内容向前移送一次。因此在大于等于TT(I)的任何时刻由TT(I)地址所取出的、 将是此时刻进入i机架的轧作(小段)当初在坯料附的精轧入口温度值,用此t。可计算出 此小段轧件在进入i机架时的轧制温度t。,由于设定温度t已知放可得到8t,°值。 5.反馈及前馈控制量计算(图2中A框) 图1巾的速度整定曲线,其横坐标为δS,纵坐标为控制电压(将加给可控硅系统的速 度调节器)。因此反馈和前馈控制所计算的实际上是6S:B和8SFF。 8Spa目前一般都采用以下形式: 8Smn-K8h=-C+Q8h C (6) 其中K为考虑压下效率而加的增益系数。 δh即为该机架轧件出口厚度的偏差。 前馈很少单独使用,一般需和反馈相结合,称为复合系统,本文在研究前馈效果时用了 二种方案,其计算公式分别为: (1)刀轧入厚度偏差的方案: 8Sep=-C+Q8h-Q8H-8S。 (7) (2)1轧入厚度和温度偏差的方案: 65m=-Ct06,-88H+0.03P8t-i5 (8) 式中:8t°是指即将进入轧机的轧件小段的温度偏差。 δS。是指具有8H和ǒt°的轧件小段进入轧机时,轧机辊缝值已经偏离设定值的偏差 位。 6.电机一可控硅系统数学模型(图2中B框) 压下装置电机可控硅供电系统采用多环调速系统,经过补偿,整个系统可以看作惯性环 节,其传递函数为: NN(S)= G NV(S)1+TS ·(9) 式中NN(S)为电机转速的拉氏变换 NV(S)为输入可控硅系统速度调节器的电乐的拉氏变换 92
对于温度由 于我们 采用 了 以精轧 机组 入 口 温度 为从 础来计 算各机架温度 的方法 ( 不是 由 上一 架温 度来计算下 一 架温度) , 、 因此采 用 了图 ; b 所示 的 认 。 ( N ) 表 格 ( 程 序 中用 T F 符 号) , 其 中 t70 表示精轧入 口 温 度不 断变 化的 实际 值 。 每 50 毫秒在取得第一 机架 前的精轧 入 口 温度实际 值后将 其存入 此 表格 的 。 地 址 , 然后将 整 个表 格按 以 下 方式 移动 一次 : T T 〔7〕 一 l , T T〔7〕 , T T 〔7 〕 一 2 , T T〔7〕 一 l , … … T T 〔1〕+ l , T T〔1〕+ 2 , T T 〔l 〕, ` r T〔1〕+ l 。 即是 各地 址 内容向前移 送一 次 。 因此 在大 于等于 ` r ` r 〔I〕的任 何 时 刻由 T T〔I〕地址 所取 出的 将是此 时 刻进 入 i 机 架 的轧件 (小段 ) 当初在坯料 时的精轧 入 口 温度 俏 , 用此 t0Y 可 计 算出 此 小段 轧件在进 入 i 机架 时的 轧制 温度 ot7 , 由 于设定温 度 t 一已知 故 一 可得到 、 t . ’ 位 。 5 . 反该及 前该控翻 t 计算 ( 图 2 中 A 框 ) 图 l 巾的速度整 定曲线 , 其横坐标 为 各S , 纵 坐标为控制 电压 ( 将加 给 一 可控硅 系统 的速 度 调节器 ) 。 因此反 馈和 前 馈控 制所计 算的实际 _ L是 各s , 。 和 齐 S 。 ; 。 卜 S , 。 目前一般都采 用 以 下形 式: “ S F一 K “ 卜 一 钻 一 Q “ , 1 ( 6 ) 其 中 K 为考虑 压下效 率而加 的增益 系数 。 s h 即 为该 机架轧件出 口 厚度 的偏 差 。 前馈很 少单独 使 用 , 一般需和反馈相结 合 , 称 为复合 系统 , 本文在 研究 前馈效 果时用 了 二种方案 , 其计算公 式分 别为 : ( l) 用 轧入厚度偏差 的 方案 : 、 s , 。 = 一 勺 Q o h 一 9 一 、 H 一 邪 七 七 ( 7 ) ( 2) 用 轧入 厚度和 温 度偏差 的方 案: 。 s , , = 一 乌旦肠 一 七 Q 二 。 、 。 。 。 。 。 n : ` 。 ~ 下共 一 0 1 1 丁 U 。 U U J 口 1 `」 L 一 ` ) b o 七 ( 8 ) 式中 : 吝 t 。 是指 即将进 入 轧机的轧件小段 的温 度偏 差 。 乙S 。 是 指 具有 a H 和 右 t 。 的轧件小段 进入 轧机时 , 仁〔 。 6 . 电机一可控硅 系统教 学徽 里 ( 图 2 中 B框 ) 压下装置 电机可 控硅 供 电系统 采用 多环调速 系统 , 节 , 其 传递 函数为 : 轧 机辊 缝值已经偏 离设 定 值的偏差 经 过 补偿 , 整个系统可 以 看 作惯 性环 N N ( S ) N V ( S ) G l + T z S ( 9 ) 式中 N N ( S ) 为电机转速的拉 氏变换 N V( )S 为输入可 控 硅 系统速度调节 器的 电压的 拉 氏变换