[發明專利]一種基于動態矩陣控制器的熱連軋活套系統控制方法

在審

• 申請號: 201910905358.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110639962A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 尹方辰;宋寧寧;余劉齊;王柴志
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00;B21B37/50;B21B41/00;G06F17/16
• 代理公司: 35204 廈門市首創君合專利事務所有限公司
• 代理人: 張松亭;林燕玲

1.一種基于動態矩陣控制器的熱連軋活套系統控制方法，其特征在于，包括如下：

1)建立活套系統的雙輸入雙輸出耦合傳遞函數模型；

2)將雙輸入雙輸出的耦合傳遞函數模型分解為兩個雙輸入單輸出系統，并將其離散化；

3)采用動態矩陣控制算法設計活套系統的控制器，通過選擇合適的二次型性能指標函數，實現對活套高度與帶鋼張力的協同優化控制。

2.如權利要求1所述的一種基于動態矩陣控制器的熱連軋活套系統控制方法，其特征在于，步驟1)中，根據熱連軋活套系統的結構，通過對對活套系統動態耦合過程的分析，建立活套系統的雙輸入雙輸出耦合傳遞函數模型：

式中，s為拉普拉斯算子，ΔM(s),Δv(s)為系統輸入,分別為電機輸出力矩變化量和軋輥線速度變化量；Δθ(s),Δσ(s)為系統輸出，分別為活套角度變化量和帶鋼張力變化量；G_Mσ(s)、G_vσ(s)、G_Mθ(s)與G_vθ(s)為輸入輸出耦合傳遞函數。

3.如權利要求2所述的一種基于動態矩陣控制器的熱連軋活套系統控制方法，其特征在于，步驟2)中，所述兩個雙輸入單輸出系統，即：

Δθ(s)＝G_vθ(s)Δv(s)+G_Mθ(s)ΔM(s)

Δσ(s)＝G_vσ(s)Δv(s)+G_Mσ(s)ΔM(s)。

4.如權利要求3所述的一種基于動態矩陣控制器的熱連軋活套系統控制方法，其特征在于，步驟2)中，所述離散化，具體為：

分別進行軋輥線速度v對活套角度θ與帶鋼張力σ的階躍響應測試，獲得軋輥線速度v對活套角度θ與帶鋼張力σ的階躍響應動態矩陣輸出初始動態矩陣

分別進行活套電機輸出力矩M對活套角度θ與帶鋼張力σ的階躍響應測試，獲得活套電機輸出力矩M對活套角度θ與帶鋼張力σ的階躍響應動態矩陣輸出初始動態矩陣

5.如權利要求2所述的一種基于動態矩陣控制器的熱連軋活套系統控制方法，其特征在于，步驟3)中具體包括如下：

3.1)根據動態矩陣算法，建立活套高度控制閉環的預測輸出角度值與活套張力控制閉環的預測輸出張力值的表達式；

3.2)根據3.1)的表達式，分別定義k時刻高度控制閉環優化性能指標J_θ(k),及定義k時刻張力控制閉環優化性能指標J_σ(k)；

3.3)求3.2)中的性能指標的最小值，通過極值必要條件獲得滿足性能指標的最優速度控制增量序列與最優力矩控制增量序列；

3.4)對3.3)得到的序列進行矩陣求逆，分別得到高度閉環與張力閉環的動態矩陣控制器控制律。