[發明專利]一種中厚板層流冷卻控制方法

無效

• 申請號: 200810012350.4
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101433919A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 張殿華;周娜;劉相華;李建平;李旭;王丙興
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B37/74
• 分類號: B21B37/74
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 李運萍

1.一種中厚板層流冷卻控制方法，其特征是依賴于冷卻控制系統PLC，控制器上反向并聯一個Smith補償器，當溫度設定值與溫度測量值有偏差時，判定其偏差的正負和大小，通過Smith補償器補償后的流量調節閥給出流量調節量，使溫度測量值與設定值吻合，控制方法包括以下步驟：

步驟1、輸入冷卻設備的相關數據，這些數據包括：系統的慣性時間常數T₁，系數K，末段冷卻集管到測溫儀的距離L_g；計算b₁＝K/T₁；a₁，b₁為系數；

步驟2、根據鋼板跟蹤的樣本長度，確定冷卻系統采樣樣本的純滯后時間，

設定樣本跟蹤長度L_s等于集管間距離，L_g為末段冷卻集管到測溫儀的距離，n為L_g等分段數，系統的采樣樣本的純滯后時間為τ＝n+i，反饋到最后一段集管，i＝1；

步驟3、設定層流冷卻集管的積分調節器的消除率為m；

步驟4、計算機將測溫儀對每一個樣本長度的溫度實測值進行多點采集，并通過計算確定k時刻樣本的平均溫差Δw(k)＝w^*(k)-w(k)；w^*(k)為溫度給定值，w(k)為溫度測量值；

步驟5、計算Smith補償器的輸入

Δp(k)＝a₁Δp(k-1)+b₁Δu(k)

W_τ(k)＝Δp(k)-Δp(k-l)

式中，Δp(·)表示Smith補償器的中間變量，Δu(·)表示控制器的輸出值，W_τ(k)表示Smith補償器的最終輸出值；

步驟6、計算流量調節閥反饋調節的輸入

Δw_τ(k)＝Δw(k)-w_τ(k)

＝Δw(k)-(Δp(k)-Δp(k-τ))

＝Δw(k)-(a₁Δp(k-1)+b₁Δu(k)-a₁Δp(k-τ-1)-b₁Δu(k-τ))

式中，Δw_τ(k)表示控制器的輸入量；

步驟7、假設Δu_Nⁱ、Δu_(N-1)′、Δu_(N-2)′……為第N、N-1、N-2……段集管的調整流量，設……a，b，c……的值與第N，N-1，N-2……

段集管的流量以及溫降所需總的流量調節量有關，如果a＝1，則反饋到第N組集管；如果a+b＝1，a≠0，b≠0，則反饋到第N-1組集管；如果a+b+c＝1，a≠0，b≠0，c≠0則反饋到第N-2組集管……；

每一組集管的控制量為：

i＝1，2，3……

式中，Δu_(N-i)′(·)表示第N-i段集管的調整流量，Δw_(N-i)′(·)表示針對N-i段集管的控制器輸入量，Δp_(N-i)′(·)表示針對N-i段集管Smith補償器的中間變量；

總的控制量為：

式中，i＝1，2，3……，X＝a，b，c……，a、b、c……分別為第一、二、三……段集管流量控制量和總控制量之比；

循環反饋到下一組集管，直到每組集管的控制量之和等于總的流量控制量要求為止，控制器的控制量傳遞給流量調節閥，通過控制流量調節閥的開度，調節集管的出水量。