将虚拟仪器技术应用于四辊可逆轧机AGC控制系统,介绍控制系统组成及工作原理,设计控制策略;采用数字位置式PID控制算法,较好地实现了系统控制性能。利用虚拟仪器LabVIEW支持的多线程技术,将数据采集与控制置于同一进程,并置为最高优先级,有效实现了系统的实时控制,可达到控制要求。

冷带轧机液压AGC系统的控制精度决定了冷轧带钢的成品精度,而目前现场的液压AGC系统主要采用PID控制。针对液压AGC系统,在其中的液压压下伺服系统中应用模型算法控制(MAC),同液压AGC系统厚度外环的PID控制相结合,形成MAC-PID串级控制。同时,进行了轧制试验,试验结果表明所采用的MAC-PID串级控制算法实时性较好且易于实现,提高了成品带钢的板厚精度。

冷带轧机的轧制过程是较为复杂的物理过程因此液压AGC(Automatic Gauge Control)系统对冷带轧机成品带钢的厚度精度起着重要的作用。针对300可逆冷带轧机进行了过程优化级计算机控制的研究开发出了液压AGC系统的过程优化级计算机控制系统。液压AGC系统的过程优化级计算机控制可以实现轧制规程的计算、过程控制级所需设定值的设定、轧制过程数据的采集以及人机界面的显示等功能。同时进行了轧制试验。

该文以冷带轧机液压AGC系统为对象，进行了T-S模糊模型辨识研究。首先，采用开环控制策略进行了辨识数据的测取，采用AIC定阶法确定了液压AGC系统的阶次。在此基础之上，采用基于满意聚类的T-S模糊模型辨识方法，通过GK算法进行模糊聚类，进行了液压AGC系统T-S模糊模型的辨识，得到了系统的T-S模糊模型。该模糊模型分为前提部分和结论部分，各条规则间构成线性组合，对液压AGC系统的非线性有着较为良好的线性描述。通过模型的白色残差校验进行了模型校验，所辨识出的冷带轧机液压AGC系统T—S模糊模型，模型精度符合要求。

高速冷连轧机是典型的复杂机电系统，而液压AGC是其消除厚差，提高成品精度的重要手段。随着计算机技术的发展，带钢冷轧生产规模的扩大，对带钢成品精度要求的进一步提高，要求冷连轧机液压AGC系统综合控制进一步完善，集中式计算机控制系统已经不能满足液压AGC系统高速控制的要求，分布式计算机系统已成为其主流控制系统。本文结合冷连轧生产实际，对分布式控制系统以及连轧自动化计算机控制的发展历程做了论述，同时给出了基于分布式工业控制系统的连轧过程自动化液压AGC计算机控制系统结构。冷连轧机液压AGC计算机控制系统分为基础自动化级和过程自动化级，它们之间的通信由以太网来完成，以适应连轧控制系统控制高速化、精密化、智能化的要求。

由于对冷轧薄板质量要求的提高，液压AGC已经成为提高冷轧带钢成品精度必不可少的手段。然而对于支撑辊采用油膜轴承的冷连轧机来说，其轴承油膜厚度随着轧制力和轧制速度的变化而变化，这将影响轧件的轧出厚度，造成厚差。尤其对冷连轧机，各机架的累积误差会使成品带的超差更加严重。以某五机架冷连轧机为研究对象，由生产现场实测数据回归出适合于实际控制的油膜补偿模型，提出适合于分布式计算机控制的控制策略，并将其应用于实际轧制过程中对油膜厚度变化进行补偿。实验结果表明：加入油膜补偿控制后，成品带钢厚差带头带尾超差段有较为显著的减少，且超差值也有所降低。

研究成本小、风险低并能全面揭示冷带轧机轧制过程特性的虚拟轧制技术具有重要的现实意义。压下电液伺服系统是液压AGC系统的重要组成部分以300 mm冷带轧机为研究对象分析冷带轧机压下电液伺服系统的数学模型建立一种三自由度轧机负载的压下电液伺服系统模型包括轧机液压负载系统模型和动力机构模型。该模型可为虚拟轧机轧制设备级仿真提供压下电液伺服系统的仿真模型模拟液压AGC系统的动态调节过程并能为过程控制级提供虚拟的轧制力实测值和缸位移量。仿真结果表明：该模型的阶跃响应曲线与实际响应基本相同模型精度较高。

在冷带轧机液压AHC （Automats Gauge Control） 系统中电液力伺服系统是其重要的组成部分由于冷带轧机电液力伺服系统的设定值是由厚度环所决定故而电液力伺服系统的设定值在轧制过程中是时变的.基于此提出了一种自适应预测控制算法将自适应控制同动态矩阵控制结合起来通过在线辨识来校正预测控制器的控制参数以达到更好的控制效果.该控制算法基于受控对象的阶跃响应.试验结果表明：采用该控制策略时电液力伺服系统的动静态特性都得到了显著提高.

作为消除成品厚差的重要手段，液压AGC前馈．反馈控制系统对于提高板带材的成品精度起着至关重要的作用，但是采用机架后测厚仪进行反馈滞后大，系统稳定性变差，导致控制精度降低。因此，引入Smith预估控制与前馈．反馈控制系统相结合的办法来进行控制，并以某四辊可逆冷带轧机为对象进行仿真研究，取得了良好的效果，系统的控制精度和稳定性都有所提高。

以300型可逆冷带轧机为对象，针对冷带轧机液压AGC系统，开发出了适用于轧机刚度测试试验的测控系统，该系统具备人机界面和数据存储功能，可实现轧制力闭环和位置闭环。同时，进行了轧机刚度测试试验，采用最小二乘法辨识出了轧机刚度。在试验过程中，采用位置闭环将辊缝压靠到位，然后采用轧制力闭环进行轧制力定步长变化，并在每次恒定步长增减后，加入一定延时，以保证轧制力实际值达到实际给定值。