[發(fā)明專利]平均值的面積法應用于步進梁步距控制的誤差補償方法

有效

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• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111270067B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章琳;高宇
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍山紫竹科技型鋼有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;C21D11/00;G05B19/05
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明提供了一種平均值的面積法應用于步進梁步距控制的誤差補償方法，該方法是選擇基于逐步逼近算法來控制坯料在爐內(nèi)完成一個步距的動作，并采用基于平均值的面積法進行步距動作的誤差補償。本發(fā)明通過誤差的補償可以實現(xiàn)使加熱爐的步進梁快速、平穩(wěn)、準確地接近目標位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼板樁及鐵塔角鋼熱軋生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種平均值的面積法應用于步進梁步距控制的誤差補償方法，用于對步進梁式加熱爐步進梁步距控制數(shù)學模型的建立。

背景技術(shù)

步進梁式加熱爐內(nèi)是由固定梁、活動梁兩部分構(gòu)成，活動梁的運動遵循上升、前進、下降、后退為一個循環(huán)，鋼坯從加熱爐的進料爐門進入，通過活動梁的循環(huán)平移，最后運送到出料輥道上。

步進梁式加熱爐內(nèi)步進梁步距設(shè)定值在實際現(xiàn)場應用中，采用的是在PLC中DB塊內(nèi)設(shè)定的離散的固定值。也就是說，在使用過程中我們只能調(diào)用DB塊內(nèi)設(shè)定好的步距設(shè)定值，這樣針對具有單一鋼坯的軋鋼廠來說是可以的，而對于軋制異型鋼坯的軋鋼廠來說顯然不合理，因為萬能軋機可以軋制不同尺寸的鋼坯，因此要求加熱爐內(nèi)步距也是變化的。

以型鋼加熱爐為例，是由4個固定梁、2個活動梁組成，爐內(nèi)總長為32.8m，爐內(nèi)寬7.2m，按照400×100鋼板樁的坯料的尺寸為長5.9m、寬0.38m、厚0.2m，爐內(nèi)總共裝80根坯料，步距設(shè)定420mm。由于坯料密集、重量大，導致運動過程中的慣量很大，因此坯料在爐內(nèi)運動必須遵循平穩(wěn)、快速、準確為原則進行控制。

然而在實際工作中存在控制精度的問題，例如，在420mm的步距控制過程中，加熱爐已經(jīng)投產(chǎn)使用將近10年，機械結(jié)構(gòu)、液壓裝置、傳動機構(gòu)等間隙、磨損等的誤差因素的作用，在活動梁完成勻速段運動后，開始勻減速地去接近目標位置的時候，速度已經(jīng)停止了，但是距離目標位置還是存在一定的差距為σ，也就是我們稱之為的誤差值σ，如果從進料口經(jīng)過80步，活動梁將坯料送到出料輥道上面，這時候控制累計誤差值如下：

當誤差累計值超過一定值后，就會對坯料出料的準確度造成影響，嚴重時會使坯料在爐內(nèi)布置的均勻度參差不齊，甚至坯料不能準確移動到出料輥道上，對生產(chǎn)造成不利的影響。因此針對運動控制中的誤差進行補償顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平均值的面積法應用于步進梁步距控制的誤差補償方法，選擇基于逐步逼近算法來控制坯料在爐內(nèi)完成一個步距的動作，并采用基于平均值的面積法進行步距動作的誤差補償，通過誤差的補償可以實現(xiàn)使加熱爐的步進梁快速、平穩(wěn)、準確地接近目標位置。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

平均值的面積法應用于步進梁步距控制的誤差補償方法，該方法是選擇基于逐步逼近算法來控制坯料在爐內(nèi)完成一個步距的動作，并采用基于平均值的面積法進行步距動作的誤差補償。

具體方法如下：

1)選擇基于逐步逼近算法來控制坯料在爐內(nèi)完成一個步距的動作：從活動梁靜止狀態(tài)以加速度Ω開始勻加速到設(shè)定速度V₀，然后開始以速度V₀勻速移動設(shè)定距離S₀，再以加速度Ω勻減速直到速度為0時，同時完成活動梁一個步距的移動，以這一控制思想對活動梁進行控制；

2)采用基于平均值的面積法對活動梁勻減速過程中實際存在的誤差進行補償：以活動梁運行速度為縱坐標，以活動梁運行時間為橫坐標建立直角坐標系，將設(shè)定值速度-時間曲線構(gòu)成的圖形面積與補償前實際速度-時間曲線構(gòu)成的圖形面積之差定義為△S_誤差，在實際生產(chǎn)過程中，采集n個活動梁目標設(shè)定值與實際值，每一個誤差值σ_i＝目標設(shè)定值-實際值，則面積△S_誤差，按照公式(1.2)確定：