田超 韓永成 高丹

摘要：本文針對熱軋生產(chǎn)線由于厚度儀與軋機機架存在的物理距離導(dǎo)致的檢測滯后問題給帶鋼成品厚度的影響進行研究，采用Smith預(yù)估器來消除滯后對厚度控制的影響。首先，介紹Smith補償?shù)脑?。其次，給出監(jiān)控厚度控制（Monitor Automatic Gauge Control MAGC）原理。再次，將Smith補償與監(jiān)拄：AGC相結(jié)合，避免了由于檢測滯后給厚度造成的不良影響。最后，通過仿真可以看出采用Smith'預(yù)估器補償?shù)姆椒軌蛴行嵘龓т摰暮穸瓤刂凭取?/p>

關(guān)鍵詞：Smith預(yù)估器;厚度自動控制（AGC）;純滯后

中圖分類號：TP391.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）05-0005-01

0引言

隨著鋼鐵產(chǎn)能的過剩，用戶對帶鋼的質(zhì)量要求越來越高。在帶鋼的質(zhì)量指標(biāo)中厚度精度一直排在重要位置，為了保證帶鋼厚度軋機自動控制系統(tǒng)都設(shè)計有厚度自動控制系統(tǒng)（AGC），而監(jiān)控AGC是厚度自動控制系統(tǒng)的重要組成部分，其控制原理是通過軋機出口厚度儀檢測到的厚度偏差，來對上游機架的帶載輥縫進行調(diào)型。由于軋機結(jié)構(gòu)的限制且為了保護測厚儀，測厚儀通常安裝在軋機出口，且距離末機架軋機有一定距離。因此，厚度儀檢測到的帶鋼厚度差并不是軋機機架本時刻的厚度差，存在一定的滯后，是一個純滯后系統(tǒng)。通過控制方法抵消滯后給帶鋼厚度控制和系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來的不良影響，具有重要意義。根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者對時滯系統(tǒng)的研究，本文采用Smith預(yù)估器來解決滯后對厚度及生產(chǎn)穩(wěn)定的影響。通過仿真可以看出采用Smith預(yù)估器補償?shù)姆椒軌蛴行嵘龓т摰暮穸瓤刂凭取?/p>

1Smith預(yù)估器原理

通過式（3）可以看出，純滯后環(huán)節(jié)。一在閉環(huán)回路之外，這樣就抵消了純滯后環(huán)節(jié)給系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來的不良影響。

2Smith預(yù)估器監(jiān)控AGC

在熱軋生產(chǎn)過程中，監(jiān)控AGC是整個厚度控制系統(tǒng)的重要組成部分，它利用厚度儀檢測的厚度差來對上游機架的有載輥縫進行實時調(diào)整。然而厚度儀的安裝位置與軋機最后一個機架問有一定距離，這就造成了厚度儀檢測的數(shù)據(jù)與軋機出口厚度之間存在一個時間差，因此監(jiān)控AGC是一個純滯后系統(tǒng)。通過上面的分析，本文引入smith預(yù)估器來抵消滯后給厚度控制系統(tǒng)和軋機穩(wěn)定運行帶來的不良影響，其控制框圖如圖3所示。

在圖3中，△h-出口厚度差，△hp-Smith預(yù)估器模型出口厚度厚度差，△S-輥縫調(diào)節(jié)量。

其中軋機和測厚儀組成的被控對象的數(shù)學(xué)模型為：