[發明專利]一種帶伺服閥補償的恒軋制力及輥縫綜合控制方法

無效

• 申請號: 201210082047.8
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102632088A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 屈爾慶;周志棟;趙曉曦;張靜娟;謝再興;吳亞軍;部偉利;田超
• 申請（專利權）人: 唐山鋼鐵集團微爾自動化有限公司
• 主分類號: B21B37/62
• 分類號: B21B37/62
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳長庚;劉偉

技術領域

本發明涉及一種帶伺服閥補償的恒軋制力及輥縫綜合控制方法，屬于冶金行自動化技術領域。

背景技術

目前，在冶金行業的熱軋平整分卷帶鋼生產中，影響熱軋生產線軋制力控制的主要原因是：在軋制力控制的過程中，液壓系統的壓力波動以及液壓缸有桿腔和無桿腔的面積相差大等，會造成壓下油缸的伸出縮回相應速度不一致及軋制力的波動，從而影響帶鋼的板型及厚度。帶鋼厚度越薄，影響越明顯，產生有缺陷帶鋼的可能性就越大。

發明內容

本發明目的是提供一種帶伺服閥補償的恒軋制力及輥縫綜合控制方法，用壓下伺服閥的零漂補償環節、蝶形補償環節來補償控制過程中的流量變化，信號疊加到控制系統輸出，從而使得壓下油缸響應速度快，獲得平穩恒定的軋制力，解決背景技術存在的上述問題。

本發明技術方案是：

一種帶伺服閥補償的恒軋制力及輥縫綜合控制方法，在軋制力小于最小軋制力時使用輥縫控制，在軋制力大于最小軋制力時采用軋制力控制；用壓下伺服閥的零漂補償環節、蝶形補償環節來補償控制過程中的流量變化，信號疊加到控制系統輸出，保證軋制力和輥縫控制切換過程平滑穩定，從而改善壓下油缸動作響應速度，獲得平穩恒定的軋制力。

采用軋制力PI調節器來控制軋制力，采用位置PI調節器來控制輥縫，采用蝶形補償環節、零漂補償環節來控制壓下伺服閥，軋制力PI調節器的信號輸出作為位置PI調節器的輸入信號，位置PI調節器的輸出信號作為蝶形補償環節的輸入信號，蝶形補償環節的輸出信號與零漂補償環節的輸出信號相疊加后，作為壓下伺服閥的輸出信號，控制壓下油缸動作。

壓下伺服閥也稱伺服閥，PI調節器是比例調節器。

本發明的積極效果是：能夠提供平整機恒定軋制力，解決平整過程中由于外來干擾因素所帶來的軋制力波動，保證帶鋼厚度均勻。用壓下伺服閥的零漂補償環節，蝶形補償環節來補償控制過程中的流量變化，信號疊加到控制系統輸出，從而使得壓下油缸響應速度快，獲得平穩恒定的軋制力。

附圖說明

圖1是本發明系統框圖；

圖2是本發明實施例壓下油缸活塞桿伸出和收回時對應的壓力和流量曲線示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本發明作進一步說明。

一種帶伺服閥補償的恒軋制力及輥縫綜合控制方法，在軋制力小于最小軋制力時使用輥縫控制，在軋制力大于最小軋制力時采用軋制力控制；用壓下伺服閥的零漂補償環節、蝶形補償環節來補償控制過程中的流量變化，信號疊加到控制系統輸出，保證軋制力和輥縫控制切換過程平滑穩定，從而改善壓下油缸動作響應速度，獲得平穩恒定的軋制力。

參照附圖1，采用軋制力PI調節器來控制軋制力，采用位置PI調節器來控制輥縫，采用蝶形補償環節、零漂補償環節來控制壓下伺服閥，軋制力PI調節器的信號輸出作為位置PI調節器的輸入信號，位置PI調節器的輸出信號作為蝶形補償環節的輸入信號，蝶形補償環節的輸出信號與零漂補償環節的輸出信號相疊加后，作為壓下伺服閥的輸出信號，控制壓下油缸動作。壓下伺服閥也稱伺服閥，PI調節器是比例調節器。

1、蝶形補償環節：平整壓下油缸是單桿活塞結構，無桿腔和有桿桿腔的壓力作用面積相差較大，因此對于相同的壓下伺服閥開度（其正反兩個方向開度是相同的），活塞桿伸出和收回的速度相差也比較大，為達到壓下調節時活塞桿伸出和收回的動態響應一致的要求，必須調節壓下伺服閥輸出增益，其算法如下：

??F_a?＝Pp*Sp?–?Pr*Sr

?????令?：?A＝?Ps*Sp?–?Pt*St?

????????B＝?Pt*Sp?–?Ps*Sr?

式中，Ps?為系統壓力；

??????P?t為回油壓力；

??????Pp?,?Sp分別為無桿側壓強和壓力作用面積；

??????Pr?,?Sr?分別為有桿側壓強和壓力作用面積；

??????F_a?：壓下液壓缸活塞兩側壓力實際差值；

??????K₁為活塞桿伸出時的伺服閥開度增益；

??????K₂為活塞桿收回時的伺服閥開度增益；

經過增益修正后，實施例中壓下液壓缸活塞桿伸出和收回時對應的壓力和流量曲線，參照附圖2所示。

2、漂移補償環節：由于壓下伺服閥在調節張力時常在零位區域附近工作，而壓下伺服閥零點漂移又是由工作條件或環境變化引起的，很難完全消除，因此，壓下伺服閥輸出加漂移補償就很有必要。壓下伺服閥漂移補償其實就是對壓下伺服閥輸出加一個時間常數很大的積分補償，在壓下伺服閥長期工作在零位附近某個范圍內該積分器工作。實踐證明該方法可有效補償壓下伺服閥零位漂移帶來的穩態誤差。