[发明专利]基于速度前馈的直拉式冷轧机张力控制方法

摘要

基于速度前馈的直拉式冷轧机张力控制方法，属于冷轧张力控制技术领域。本发明可实现张力液压缸与轧机速度精确匹配，且张力控制精度高。本发明包括如下步骤：步骤一：确定轧件在轧机入口处的线速度设定值和出口处的线速度设定值；步骤二：确定入口和出口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量；步骤三：确定入口和出口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量；步骤四：确定最终的入口张力液压缸的伺服阀控制量和出口张力液压缸的伺服阀控制量；步骤五：将步骤四中确定的最终的入口张力液压缸的伺服阀控制量和出口张力液压缸的伺服阀控制量送入控制系统，由控制系统对入口张力液压缸伺服阀和出口张力液压缸伺服阀进行调节。

主权项

一种基于速度前馈的直拉式冷轧机张力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：确定轧件在轧机入口处的线速度设定值和出口处的线速度设定值；轧件在轧机入口处的线速度设定值的计算公式为：VTS_in＝(1‑b)·VR    (1)式中，VTS_in‑轧件在轧机入口处的线速度设定值，VR‑轧辊的实际线速度，b‑轧件的后滑率，轧件在轧机出口处的线速度设定值的计算公式为：VTS_out＝(1+f)·VR    (2)式中，VTS_out‑轧件在轧机出口处的线速度设定值，VR‑轧辊的实际线速度，f‑轧件的前滑率，其中， b = 1 - V TA _ in V R - - - ( 3 ) 式中，VTA_in‑轧机入口处的实际线速度， f = V TA _ out V R - 1 - - - ( 4 ) 式中，VTA_out‑轧机出口处的实际线速度；步骤二：确定入口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量，出口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量；入口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量的计算公式为： U FF _ in = 100 · C · V TS _ in · S H Q N · ΔP N ΔP in - - - ( 5 ) 式中，UFF_in‑入口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量，C‑量纲常数，SH‑张力液压缸有杆腔的环形面积，QN‑伺服阀阀口的额定流量，ΔPN‑伺服阀阀口的额定压差，VTS_in‑轧件在轧机入口处的线速度设定值，ΔPin‑入口张力液压缸伺服阀阀口的压力差，出口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量的计算公式为： U FF _ out = 100 · C · V TS _ out · S H Q N · ΔP N ΔP out - - - ( 6 ) 式中，UFF_out‑出口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量，C‑量纲常数，SH‑张力液压缸有杆腔的环形面积，QN‑伺服阀阀口的额定流量，ΔPN‑伺服阀阀口的额定压差，VTS_out‑轧件在轧机出口处的线速度设定值，ΔPout‑出口张力液压缸伺服阀阀口的压力差；步骤三：确定入口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量，出口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量；所述张力反馈控制的张力反馈控制器采用一个PID控制器，根据张力设定值和张力检测值的偏差，调整张力液压缸伺服阀的开口度，进行张力闭环控制；经PID控制器输出的入口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量为UFB_in，经PID控制器输出的出口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量为UFB_out；步骤四：确定最终的入口张力液压缸的伺服阀控制量和出口张力液压缸的伺服阀控制量；最终的入口张力液压缸的伺服阀控制量的计算公式为：Uin＝UFF_in+UFB_in    (7)式中，Uin‑最终的入口张力液压缸的伺服阀控制量，UFF_in‑入口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量，UFB_in‑入口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量，最终的出口张力液压缸的伺服阀控制量的计算公式为：Uout＝UFF_out+UFB_out    (8)式中，Uout‑最终的出口张力液压缸的伺服阀控制量，UFF_out‑出口张力液压缸的速度前馈控制的伺服阀控制量，UFB_out‑出口张力液压缸的张力反馈控制的伺服阀控制量；步骤五：将步骤四中确定的最终的入口张力液压缸的伺服阀控制量和出口张力液压缸的伺服阀控制量送入控制系统，由控制系统对入口张力液压缸伺服阀和出口张力液压缸伺服阀进行调节。