冷带轧机液压AGC系统轧机刚度测试试验研究
梅钢1420冷连轧AGC控制系统研究
分类号密 级U D C学位论文梅钢1420冷连轧AGC控制系统研究作者姓名：缪明华指导教师：石海彬副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：专业学位学科专业名称：控制工程论文提交日期： 2006年12月24日论文答辩日期：2007年1月27日学位授予日期：答辩委员会主席：井元伟教授评阅人：王珂高立群东北大学2006年12月A Thesis for the Degree of Master in Control EngineeringThe Research of Meisteel 1420 Tandem Cold Mill AGCControl Systemby Miao MinghuaSupervisor:Associate Professor Shi HaibinNortheastern UniversityDecember 2006独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。
论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。
学位论文作者签名：签字日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。
（如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：东北大学硕士学位论文 摘 要 梅钢1420冷连轧AGC控制系统研究摘要冷轧带钢属于高附加值钢材品种，是汽车、机械、建筑、电工电子、食品等行业必不可少的原材料。
冷连轧是一种高效、优质的冷轧生产工艺，其设备众多、控制过程复杂。
轧机用AGC液压缸测试系统探究
图 1 测试平台液压原理图 Fig． 1 Hydraulic principle of the test platform
3． 1． 3 内泄漏 调节系统压力至 1． 5 倍额定压力，对油缸实
行不同压力保压 10 min，观察各级保压下的压降； 在各个压力下的压降要 ＜ 1 MPa．பைடு நூலகம்3． 1． 4 行程检查
（ 1） 装配中按照 JB / ZQ 4000． 9—1986《装配 通用技术条件》的有关规定执行；
（ 2） 装配前各零件清洗干净，将各加工通道 内的残留铁屑除尽，严禁铁屑等污物进入油缸内；
（ 3） 油缸装配时应严格按照规程进行，不得 损伤密封环，缸体与活塞表面不得有划痕，装配油 缸时，油缸内部不准抹甘油，可用清洁度为 NAS8 级的 32#液压油润滑；
分重要． 本文根据轧机中 AGC 液压缸的使用需 求，参考国家和行业相关液压缸测试标准，针对伺 服液压缸测试系统，提出了测试平台的搭建、各项 性能指标的测试方法． 为设备制造厂家提供了一 定的验收方法和准则．
1 轧机用 AGC 油缸技术要求
参考国家相关规定［1］和行业标准，AGC 油缸 在生产及装配中一般遵循的技术要求如下：
（ 7） 活塞运行要平稳，无卡碰及爬行现象，在 不受偏载的情况下油缸摩擦力不大于油缸总推力 的 4‰；
（ 8） 装配完毕及测试后，应该用丝堵堵上所 有孔口，防止油缸内受污染．
2 测试平台搭建
根据测试需要搭建 AGC 伺服油缸的测试平 台． 平台主要有液压泵站、伺服阀台、测试油缸及 机架［2］、提升油缸阀台． 泵站主泵采用 PV063 恒 压变量泵，采用 FF106A 系列伺服阀． 测试平台液 压原理如图 1 所示．
轧机用 AGC 液压缸测试系统探究
鞍钢冷连轧机AGC系统的分析及应用_上_
第34卷 第5期2010年9月冶金自动化M etall u rg ica l I ndustry Auto m ati o nV o.l34 N o.5Sep.2010综述与评论鞍钢冷连轧机AGC系统的分析及应用(上)丁志宇1,柳 军1,高 毅1,杨 明2(1 鞍山钢铁股份有限公司冷轧厂,辽宁鞍山114021;2 鞍山钢铁股份有限公司)摘要:简要介绍鞍山钢铁股份有限公司冷轧厂4套冷连轧机自动厚度控制系统(AGC)的基本原理和仪表配置,详细描述了前馈AGC、监控AGC、秒流量AGC等各种AGC控制方式的计算公式和控制作用,并结合鞍钢冷连轧机的实际应用,从不同角度对不同时期的AGC算法进行定性和定量的综合分析比较,并通过分析粗调AGC和精调AGC的控制策略,得出高级秒流量AGC可以获得更高的厚度精度,以及综合考虑带钢厚度和带钢板形因素后,平整模式C是轧制一般钢种的最佳选择的结论。
关键词:冷连轧机;自动厚度控制;控制策略中图分类号:TG334 9 文献标志码:B 文章编号:1000 7059(2010)05 0005 04Ana l ysis and i ndustrial practice of the AGC syste m of continuous col dstri p m ill at Ansteel G roup(A)D I N G Zh i yu1,LI U Jun1,GAO Y i1,YANG M ing2(1 Co l d S trip P lant o f A ngang Stee l Co m pany L i m ited,A nshan114021,Ch i na;2 A ngang Stee l Co m pany L i m ited)Abstract:A brief i n troduction to the control princ i p l e and the senso rs confi g uration of auto m ati c gauge con tro l syste m s for the four sets of conti n uous cold stri p m ills at Ansteel is g iven a t t h e beg inning of th is paper,w hich is then fo ll o wed by deta iled descriptions on t h e contr o l functions and the for m ulas of various AGC a l g orithm s,i n c l u d i n g feed fo r w ard AGC,m on itoring AGC and m ass flo w AGC.Qua lita ti v e and quantitati v e co m parisons bet w een the differentAGC a l g orithm s are carried out and ana l y zed on the basis o f t h e ir practical perfor m ance i n the Ansteel s cases.The analysis on the contr o l strateg ies of coarse AGC and fine AGC sho w s that the AdvancedM ass Flo w AGC can ach ieve h i g her thickness ac curacy.It is also conc l u ded that the sk i n passm ode C is t h e m ost appropriate ro lli n g m ode for co mm on stee l grade strip pr oducti o n at Anstee lwhen bo th of stri p th ickness and shape are taking i n to account for the contro l purposes.K ey w ords:continuous co l d stri p m il;l auto m atic contro l syste m;contr o l strategy厚度控制是冷连轧机质量控制的主要方面之一。
板带冷轧机液压AGC系统与故障研究
板带冷轧机液压AGC系统与故障研究摘要：为了实现板带的自动厚度控制，现代板带冷轧机一般都采用液压压下的自动厚度控制系统（简称液压AGC），液压AGC系统是一套复杂的机电液耦合系统，它工作状态的好坏直接影响整个轧机的正常工作，甚至影响整个钢厂的产量和产品质量，对液压AGC系统和故障的研究在冶金行业中迫切需要，如何有效判断液压AGC系统的故障是国内外钢企普遍关注的研究课题。
本论文结合武钢某冷轧厂五机架连轧机的参数和现场情况，对液压AGC系统机理、失效形式、故障判断进行全面和深入分析，以找到适合于处理液压AGC系统故障的方法。
关键词：液压AGC系统机理；故障分类；故障处理思路和方法1前言随着现代社会的高速发展，对冷轧板带的品种、机械性能、工艺质量等提出了更高的要求，尤其是汽车行业、家电行业、压力容器等领域对各种冷轧板材的要求更为苛刻，因而促使了冷轧板带轧机向自动化、高速化、高精度方向发展。
液压AGC系统作为其中最关键的技术之一，应用广泛。
然而，液压AGC系统是一套复杂的机电液耦合系统，本论文结合武钢某冷轧厂五机架连轧机的现场情况，对液压AGC系统机理、失效形式、故障判断进行全面和深入分析，以找到适合于处理液压AGC系统故障的方法。
2液压AGC系统机理液压AGC系统是比较检测得到的板带实际厚度与板带的给定厚度（所要求板带厚度），得出厚差，由弹跳方程计算出辊缝调节量，然后通过伺服阀的控制调整压下油缸，最终减小或消除板带的厚差，其系统主要包括液压伺服系统、伺服阀以及压下油缸。
2.1液压伺服系统组成武钢某冷轧厂的轧机采用是五机架连轧机，单个机架是四辊轧机，其液压AGC系统的液压控制回路是典型的压下控制回路。
图1 AGC系统液压控制回路液压伺服系统回路有两大部分组成，一部分控制伺服油缸的活塞腔，包含主控制回路和快速卸荷回路；另一部分控制伺服油缸的杆腔，包含背压回路。
回路中主要由三级电液伺服阀、蓄能器、蓄能器快速卸荷阀、精密过滤器等组成。
AGC液压缸测试试验系统的应用_陈兵
保 压 试 验 为 AGC 液 压 缸 内 部 漏 油 量 定 性 试 验 分 析 方 法 。 此 试 验 方 法 常 为 AGC 液 压 缸 制 造 厂 家 所 采 用。 根据保压时间的长短来判定 AGC 液压缸内部密封 是否满足技术指标要求。 2.1.5 AGC 液压缸空载静/动摩擦力测试
对 AGC 成品液压缸两腔分别加 1.5 倍的额定工作 压 力 并 保 持 3 分 钟, 检 查 AGC 液 压 缸 外 部 密 封 性 及 AGC 液压缸设计强度， 所有外部密封不允许有渗漏现 象.但活塞杆外表面密封处允许有油膜。 不允许成滴。 机械结构无明显变形或损坏。 2.1.3 内部漏油量检查
CHEN Bing XU Wei-jun
（Nanjing electrical hydraulic engineering research center, Nanjing 210061）
Abstract: In order to meet The requirement of the metallurgical rolling equipment, and assure the AGC cylinder’s complement with AGC hydraulic press-down system, an AGC Cylinder test system has been developed based on electro-hydraulic servo technology, automatic control theory and computer technology. This system Has already been used in relevant enterprises.Its advanced technology and practicability have brought favorable economic and social benefits for those enterprises. Key Words: AGC cylinder; test system； application
鞍钢冷连轧机AGC系统的分析及应用(上)
ｖｒ ｕ Ｇ ｌ ｒｈ ｓ ｉｃ ｄｎ ｅ ｒ ａｄＡ Ｃ， ｏ ｉ ｒ ｇＡ Ｃ ａ ｄｍ ｓ ｆ ｗ Ａ Ｃ ｕ ｌａ ａ ｏ ｓＡ Ｃ ａｇｉ ｍ ， ｎ ｌ ｉｇｆ ｄｆ ｗ ｒ Ｇ ｍ ｎ ｏ ｎ Ｇ ｎ ａｓ ｌ Ｇ ．Ｑ ａ ｔ ｉ ｏｔ ｕ ｅ ｏ ｔｉ ｏ ｉ—
ｃ ａ ｙ．Ｉ ｓａ ｓ ｏ ｃ ｕ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｉ ａ ｓｍｏ ｅ Ｃ ｉ ｈ ｓ ｐ ｒ ｐ ａ ｅｒ ｌｉ ｇ ｍｏ ｅｆ ｒｃ ｍｍｏ ｕｒ ｃ ｔｉ ｌｏ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｔ ａ ｈ ｋ ｎ ｐ ｓ ｄ ｓｔ ｅ ｍｏ ｔａ ｐ ｏ ｒ ｔ ｏｌｎ ｄ ｏ ｉ ｏ ｎ ｓｅ ｌｇ ａ ｅ ｓｒｐ ｐ ｏ ｕｃｉｎ ａ ｓｅ ｌｗｈ ｎ ｂ ｔ ｆｓｒｐ ｔ ｉｋ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ａ ｅ ａ ｅ ｔｋｉ ｇ ｉ ｔ ｃ ｏ ｔ ｔｅ ｒ ｄ ｔ ｒ ｄ ｔｏ ｔＡｎ ｔｅ ｅ ｏｈ ｏ ｔｉ ｈ ｃ ｎ ｓ ｎ ｈ ｐ ｒ ａ ｎ ｎ ｏ ａ ｃ ｕｎ ｉ
ｃ ａｓ ｏ ｒｅ ＡＧＣ ａ ｄ ｆｎ ｎ ｅ ＡＧＣ ｈ ｗｓ ｔａ ｈｅ Ａｄ ａ ｃ ｄ Ｍ ａ ｓ Ｆ ｏ ＡＧＣ ａ ｃ ｉ ｖ ｉ ｈ ｒｔ ｃ ｎ ｓ ｃ ｉ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｖ ｎ ｅ ｓ ｌ ｗ ｃ ｎ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｇ ｅ ｈｉｋ ｅ ｓ ａ —
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ：Ａ ｒｅ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｔ ｈｅ ｃ ｎ ｒ ｌｐ ｎ ｉ ｌ ｎ ｈ ｅ ｓ ｒ ｏ ｆｇ ｒ ｔｏ ｆａ ｔｍ ａｉ ａ ｅ ｓｒ ｃ ｂ ｆｉ ｔｏ ｕ ｔｏ ｏ ｔ ｏ ｔｏ ｒ ｃ ｐｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｓｃ ｎ ｕ ａｉｎ ｏ ｕ ｏ ｔｃｇ ｕｇ ｉ ｉ ｉ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｏ ｈ ｏ ｒ ｓ ｔ ｆｃ ｎ ｉｕｏ ｏｄ ｓｒｐ ｍ ｉ ｓ ａ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍｓｆ ｒｔ ｅ ｆ ｕ ｅ ｓ ｏ ｏ ｔ ｎ ｕｓｃ ｌ ｔ ｌ ｔ Ａｎｓｅ ｌｉ ｉｅ ｔｔ ｅ ｂｅ ｉ ｎ ｎ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｓ ｇｖ ｎ ａ ｈ ｇ ｎ ｉ ｇ ｏ
冷轧机液压AGC系统GPC 制仿真研究
冷轧机液压AGC系统GPC控制仿真研究摘要：冷轧机液压AGC系统已经成为现代带钢轧机中控制带钢厚度的关键设备，其动态性能具有大惯性、大时滞、非线性等特点。
通过参考典型的液压元件的作用机理，建立了冷轧机液压系统的数学模型。
利用基于支持向量机(SVM)的广义预测控制（GPC）算法对液压系统进行控制，构成了液压AGC计算机仿真系统，仿真结果表明：SVM学习速度快，在小样本情况下具有良好的非线性建模和泛化能力；基于SVM的GPC算法具有很好的控制性能。
关键词：冷轧机；液压AGC；支持向量机；广义预测控制Simulation Research on Generalized Predictive Control of Hydraulic AGC System ofCold Strip MillsAbstract: Hydraulic automatic gauge control (AGC) system has become one of key equipments to control exit strip thickness in strip rolling mills, which has dynamic performance of big inertia, time lag and nonlinear so on. Mathematics model of hydraulic system is founded in whole based on the action principle of some representative hydraulic components. Hydraulic system is controlled with algorithm of Generalized Predictive Control (GPC) based on Support Vector Machine（SVM）, which forms simulation system of hydraulic AGC by computer and whose simulation results show that SVM can be trained quickly and has good ability of modeling nonlinear process and good generalization under small data set available; GPC algorithm based on SVM model shows satisfactory performance.Key words: Cold Strip Mills; Hydraulic Automatic Gauge Control; Support Vector Machine (SVM); Generalized Predictive Control (GPC)0、引言冷轧带钢的纵向厚度精度是衡量板带轧制生产过程中带材质量好坏的重要指标之一。
单机架冷带轧机高精度液压厚度自动控制(AGC)系统研制
南鸽瑞 复合材料 公司决 定 由燕 山大学王益群 课题组 负责核心 量 同样 良好 。
技 术—— 液压 ＡＧＣ研 制 ，以开 发一 台 ６５０冷带 轧机 。一年
该 项 目的成功研 发对推 动我 国在该 领域实现 跨越式 技术
后 轧机 投产 ，轧制 精 度和 轧制 速 度均 超过 了 引进 的 同类 轧 进步有重要作用 ，具有很好的推广应用价值 。臼
该液 压 ＡＧＣ控 制 系统 于 ２００８年 ３月又成 功推 广应 用到
期致 力于轧 机 自动化 领域 的理 论及 应用 研 究 ，在液 压 ＡＧＣ 河 北邯 郸卓立 精细 板 材有 限公 司的 １０５０ｒａｍ单机架 六辊 可逆
研 究方 面 ，先 后获 ３项 国家 自然 基金 资 助 ，２００３年 初 ，河 冷 带轧 机上 ，生产 实践 表 明 ，该 液压 ＡＧＣ控 制系 统运 行质
机 ，２００５年决 定再建 ３台 ，２００６年初 投产 ，厚度控 制精 度
更高 ，对 于厚 度 ＜ ０．３ｍｍ 的成 品带 钢 ，厚度 控制 绝对 误
差≤±２７ｍ；，对于厚度 ≥ ０．３ｍｍ的成品带钢 ，厚度控
制相对 误差 ＜ ±０．７％ ，为 企业 带来 了 巨大 的经济 效益 和
社 会效 益 ；２００７年 １２月 ，河北 省 科技 厅主持 召开 该项 目的 成 果鉴 定会 ，经 同行 专家 鉴定：该单 机 架可逆 冷 带轧机 液 压
教材 《控 制 工程 基础 》、《机械 控 制 工程 基础》，主 审 《液 压伺 服控 制 系统 》，发表 科技 论 文 ２００余 篇 ，其 中被 ＳＣＩ、
Ｅｌ ＩＳＴＰ三 大检 索 ９Ｏ余篇 次。 、
ＣＨＩＮＡＡＷＡＲＤＳ ＦＯＲＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ － ２００８．９· ’４７
关于轧机液压AGC系统内模控制的分析探索
关于轧机液压AGC系统内模控制的分析探索摘要：在科技水平不断提高的推动下，轧机液压压下控制系统正朝着更加精确的方向发展。
AGC（即液压板厚自动控制）系统在压制加工中发挥着特别关键的作用，然而，引入机架后测厚仪予以反馈，发现滞后问题较为严重，尤其是低速轧制时更为明显，由变形区出口位置运至测厚仪一般耗用几百ms。
这一问题增加了系统的不稳定性，对控制精度的不良影响尤为明显。
所以，本文基于轧机液压AGC系统内模控制进行深入分析，以期解决上述问题。
关键词：轧机；AGC系统；内模控制；分析1.AGC系统概述液压AGC系统是一个综合系统，包含多个厚度自动控制回路，除了液压压下位置闭环及轧制力补偿系统之外，还包括测厚仪前馈和监控系统等[1]，其主要构成元件包括：1）PI控制器；2）电液伺服阀；3）液压缸；4）轧机负载；5）测厚仪；6）位移传感器；7）压力传感器[2]。
在成品厚差控制中，液压AGC系统发挥着不可或缺的作用，然而，引入机架后测厚仪予以反馈，发现滞后问题较为严重，所以，在运用液压AGC系统的同时，如何结合内模控制的运用，便成了业内人士研究的热点问题。
2.内模控制2.1.优势在结构方面，内模控制和Smith预估控制之间存在极大的相似之处，其突出特点在于存在一个“内模”的过程模型，通过该模型可实现对控制器的设计与制作。
内模控制具有诸多优点，能够实现对纯滞后过程的有效控制和改善，再加上在设计方面融入了调整系统鲁棒性的理念，因而大幅提高了内模控制本身所具有的使用价值，为其在工业领域的推广和应用奠定了坚实的基础。
2.2.原理2.2.1.内模控制系统图1 内模控制系统方框图2.2.2.内模控制器设计3.内模控制器在轧机液压AGC系统中的应用在轧机中，引入机架后测厚仪反馈后，滞后效果相当明显，尤其是低速轧制时更为明显，由变形区出口位置运至测厚仪一般耗用几百ms。
这一问题增加了系统的不稳定性，对控制精度的不良影响尤为明显。
冷带轧机高精度液压厚度自动控制液压AGC系统关键技术及应用
8.冷带轧机高精度液压厚度自动控制（液压AGC）系统关键技术及应用该项目攻克了高精度板厚质量控制的难题。
高精度液压AGC 控制技术是该领域技术的制高点。
该项目的成功生产运行，打破了我国冷带轧机高端核心控制技术市场长期被国外高价垄断的局面，为我国从钢铁大国向钢铁强国的转变提供了强有力的技术支持。
一．主要技术内容和关键技术高精度液压AGC是长期依赖进口的轧机核心控制技术，包括：1．单机架冷轧机液压AGC ；2．冷连轧机液压AGC；3．从国外买不来的高精度虚拟连轧系统。
其主要关键技术是：1．该系统上位机功能完备，数学模型丰富、精确。
实现了轧制规程自动生成，轧制过程全状态监测，数据库管理；2．下位机实现了位置闭环、压力闭环、厚度闭环、张力闭环和预控等五种扰动补偿，控制手段完备；3．液压伺服系统响应迅速、经济、可靠；4．虚拟轧制系统可以预测机、电、液各实际物理量对轧机性能的影响，评价各种控制策略、预报轧机性能。
二．技术指标及水平1．冷连轧AGC：成品厚度＜0.3mm，绝对误差±0.003mm；成品厚度≥0.3mm，相对厚差＜1%；轧制速度1260m/min。
达到了国际先进水平。
2．单机架AGC：成品厚度＜0.3mm，绝对误差±0.002mm；成品厚度≥0.3mm，相对误差＜0.7%；最小轧制带钢厚度0.05mm。
达到了国际领先水平。
3．虚拟连轧系统设备级模型精度：85%。
达到了国际先进水平。
三．应用推广情况冷连轧液压AGC 2006年1月在万达公司投产。
单机架AGC从2004年至今已有七套分别在鸽瑞公司4台650轧机、卓立公司1050轧机、万达公司1150和1422 轧机上成功稳定运行。
获2009年国家科学技术进步奖二等奖。
1450mm四/六辊五机架冷连轧机高精度液压AGC现场单机架四辊可逆冷带轧机高精度液压AGC现场。
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与液压 ，０ ８ ３ （ ） ２４— ４ ． ２０ ，６ ９ ：４ ２ ６
【 】Ｚ Ａ Ｇ Ｗ ｉＳ Ｎ Ｍ ｎｈｉＷＡ Ｇ Ｙｑｎ Ｒ ｓ ｒ ｆ ４ Ｈ Ｎ ｅ，Ｕ ｅｇｕ， Ｎ ｉ ． ｅ ａ ｈｏ ｕ ｅｃ
２１ ０ ２年 ９月
机床 与液压
ＭＡＣ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＨＩ ｅＳ
Ｓｐ ２ ２ ｅ ． ０１
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ７ １ ４ ．１
第４ ０卷 第 １ ７期
ＤＯ ：１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ Ｉ ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ １—３ ８ ． ０ ２ １ ． １ ｓ ８ １ ２ １ ． ７ Ｏ １
ｆｒ ｅ ｉ ｎｓ ｒ ｄ ｔ ｅ ｃ ｔｓ ｔｖａｕ ． ｏ ｃ ｓｅ ｕ ｅ ｏ ｒ ａ ｈ ａ ｅ ｌ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｃ ｌ ｏｌ ｇ ｍｉ ；Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ＡＧＣ ｓ ｓｅ ；Ｍｉ ｇ ｄｔ ｅ ｔ ｇ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｔｏ ｙ ｒ ｓ ｏｄｒｌｎ ｌ ｉ ｌ ｄａ ｌ ｃ ｙ ｔｍ ｌ ｒ ｉ ｉ ｔｓｉ ；Ｌ ａ ｔ ｑ ａ ｅ ｍｅｈ ｄ ｌ ｉ ｙ ｎ
ｙ ｈｏ ．ｔ ｍ ． ｎ。 ａ ｏ ｏ ｃ
・
４ Ｏ・
机床与液压
第４ ０卷
轧机实 时监控 主 界面 可 以监控 操作 台数 字量 信
验 ，所开发 出的轧机刚度测控 系统可实现压下 电液伺
号 、传感器的模 拟量信 号和轧机状态 的变化 ，实时监
控主界面如图 ２所示 。
服控制系统轧制力闭环和位置闭环 ，具备人机界面和
Ｓｙ ｔ ｍ ｆ Ｃｏ ｄ Ｒｏ ｌｎ ｉ ｓｅ ｏ ｌ ｌ ｇ Ｍ Ｕ ｉ
Ｓ ＵＮ ｎ ｈ ｉ Ｍｅ ｇ ｕ ．Ｗ ＡＮＧ ｑ ｎ Ｙｉ ｕ ．ＺＨＡＮＧ ｅ Ｗ ｉ
（ ． ｃ ｏｌ ｆ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ａｊ ｇＩｓｔｔ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ，Ｎ ｎｉ ｉ ｇｕ２ １６ ，Ｃ ｉａ １ Ｓ ｈｏ ｏ ｈｎｃ ｇ ｅ ｎ ，Ｎ ｎｉ ｔｕ ｆ ｃ ｎｌ ｙ ａｊ ｇＪ ｎ ｓ １ １７ Ｍｅ ａＥ ｎ ｉ ｎ ｎｉ ｅ Ｔ ｏ ｎ ａ ｈｎ ；
冷 带 轧机 液压 Ａ Ｃ系 统轧 机 刚度测 试 试验 研 究 Ｇ
孙孟辉 王益群 ， ，张伟
（．南京 工程 学院机械 工程 学 院 ，江 苏南京 ２ １６ ； １ １ １７ ２ ．燕山 大学机械 工程 学 院，河 北秦 皇 岛 ０６０ ） ６０４
摘要 ：以 ３ ０型可逆冷带轧机为对象 ，针对冷带轧机液压 Ａ Ｃ系统 ，开发 出了适用于轧机 刚度测试试 验的测控 系统 ， ０ Ｇ 该 系统具备人机界 面和数据存储功能 ，可实现轧制力闭环和位置闭环 。同时 ，进行 了轧 机刚度测试试验 ，采用 最小二乘法 辨识 出了轧机 刚度 。在试验过程 中，采用位置闭环将辊缝压靠到位 ，然后 采用轧制力 闭环进 行轧制力定步长 变化 ，并在每 次恒 定步长增 减后 ，加入一定延 时，以保证轧制力实际值达到实际给定值。 关键 词 ：冷带 轧机 ；液压 Ａ Ｃ系统 ；轧机刚度测试 ；最小二乘法 Ｇ
均采 用 ＰＤ 控 制 策 略 ， Ｉ 压下 位 置 伺 服 系 统 ＰＤ Ｉ
控制 阶跃 响应 如 图 ３所
示。 图 ３ 冷带 轧机压下位
置伺 服系统 ＰＤ Ｉ 控制 阶跃 响应
【】 ２ 王益群 ， 孙孟辉 ， 张伟 ． 冷连 轧机液压 Ａ Ｃ分布式计 算 Ｇ 机控制 ［］机床 与液压 ， ０ ， （ ）１ １ ． Ｊ． ２ ７３ ３ ： ０— ２ ０ ５ ２ ３
收 稿 日期 ：２ １ — ９— ５ ０ １ ０ ０
和末端为 曲线 ，在中间一定 的范 围内近似为直线 ，造 成这种现象的主要原因是非线性 因素 的影 响 。在实 际轧制过程 中，冷带 轧机 主要工作在线性范 围内，冷 带轧机轧制理论 中也主要以此段 为研究对象 。在轧制 理论 中，直线部分的斜率 即为轧机 刚度 ，而轧机刚度 的物理 意义是指冷带轧机抵抗弹性变形的能力 ，轧机 刚度越 大 （ 即弹性 曲线越 陡） ，表 明轧机在轧 制过程 中的弹性变形就越小 。 轧机刚度 可根据轧制理论计算求得 ，但是 由于存 在着诸如零件 间隙等非线性 因素 ，计算求得的刚度并 不准确。 目前 ，液 压 Ａ Ｃ系统 中所 用 的轧机 刚度通 Ｇ 常是对轧机进行实测而求得 的 ，轧机刚度 的实测方法 主要有轧板法和轧辊压靠法 。 轧板法需在测试时进行 带钢轧 制 ，而轧辊压靠法 主要是通过上下轧辊的接触压靠来 进行测试 。由于轧 板法受到带钢厚度 的影 响 ，轧制力 变化 范 围不 够大 ，
冷带轧机为复杂机 电系统 ，对其板厚控制 系统控 制精度 的要求也越来越高 。轧机刚度是冷带 轧机 液压 Ａ Ｃ （ ｕｏ ａ ｃＧ ｕｅＣ ｎ ｏ） 系统 中 的重 要 Ｇ Ａ ｔ ｔ ａｇ ｏｔ １ ｍ ｉ ｒ 参数 ，对于建立 液压 Ａ Ｃ系统精确 的轧制模 型 以及 Ｇ 进行高精度 的板厚控制都有着重要的影响 。 。 作者 以 ３ ０型可逆冷带 轧机 为对象 ，针对冷带轧 ０ 机液压 Ａ Ｃ系统 ，进 行 了轧 机 刚度 测试试 验并 对轧 Ｇ 机 刚度进行 了辨识 。同时 ，开发出了适用 于轧机 刚度 测试试 验的测控 系统 ，该系统可实现轧制力闭环和位 置 闭环 ，进行测试试验 以及数据采集 ，并具备过程 自 动化级 和基础 自动化级 。 １ 冷带 轧机 轧机 刚度 在冷 轧带钢 轧制过程 中 ，由于轧件变形抗力的作 用 ，轧机 机架 和轧辊都会产生一定 的弹性变形 ，并导 致辊缝增 大。根 据轧制力 和辊缝值可得到轧机变形 的 弹性 曲线 ，该 曲线并非完全是直线 ，而是在其起始段
制力和缸位 移值 。其 中为 了保证 每次 恒定 步 长增 减
参 考文献 ：
【 】国家 自 １ 然科学基金委员会工程与材料学部． 机械与制造
科 学［ ． Ｍ］ 北京 ： 科学出版社 ， ０ ６ ８— ． ２０ ： ９
后，轧制力实际值能够 ； 达到设定值， 在每次恒 器
定步长 增 减后 ，设 定值 变化需经过一定 的延 时。 位置 闭环 和轧 制力 闭 环
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中 图 分 类 号 ：Ｔ ３４ ９ Ｐ７ Ｇ ３ ． ；Ｔ ２ ３ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —３ ８ （０ ２ １ ０ ８—３ ０ １ ８ １ ２ １ ） ７— ３
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ Ｔｅ ｔｎ ｐ ｒｍ ｅ ｆ Ｍ ｉ Ｒｉ ｉ ｔ ｎ Ｈｙ ａ ｌｃ ＡＧＣ ｓ ａ ｃ ｏ ｓｉ ｇ Ｅｘ ｅ ｉ ｎｔｏ Ⅱ ｇ ｄｉｙ ｉ ｄｒ ｕ ｉ
基 金 项 目 ：南 京 工 程 学 院 校 级科 研 基 金 项 目 （ Ｋ２ １０ ） Ｙ Ｊ０ ０ ７
作者简 介 ：孙 孟 辉 （ ９ １ ） １８ 一 ，男 ，博 士，讲 师 ，研 究 方 向 为 冷 带 轧 机 板 厚 控 制 技 术。 Ｅ—ｍａ ：ｓｎ ｅｇｕ１８ ＠ ｉ ｕ ｍ ｎｈｉ９ １ ｌ
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