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在铝带轧制过程中,张力是保证轧制正常进行、影响产品质量的重要因素,本文以1900mm单机架四辊不可逆铝带冷轧机为研究背景,对轧机的张力控制进行了深入研究,并主要以卷取张力控制为例开发了比较实用的张力控制策略。论文主要研究内容和取得的成果如下:
(1)在对轧机张力控制相关设备的主要结构、功能和相关工艺过程进行研究的基础上,给出轧机控制系统配置,并深入轧机传动控制系统,结合系统的控制要求,给出了轧机传动系统的控制策略和传动装置的结构图,同时,提出了一种有效保证电动机电枢电流均衡的双电机同步运转控制方法。
(2)建立了轧机张力控制相关数学模型,并结合现场设备的实际参数进行了模型参数的计算,为张力控制算法的研究奠定基础。
(3)详细设计了间接恒张力控制策略。由于料卷的瞬时卷径直接影响张力控制效果,因此论文对卷径的获取方法进行了分析,并给出实用的卷径获取方案。在现场的调试过程中,将这种控制算法应用于本课题铝带冷轧机,取得了令人满意的控制效果。
(4)针对张力被控对象特性和铝箔轧制过程中张力控制要求较高的特点,将智能控制引入张力控制系统中,详细设计了模糊自整定PID闭环张力控制系统,并通过在Matlab的Simulink下建立仿真模型进行仿真,结果表明:这种控制算法明显优于常规PID张力控制。
本课题与现场的调试紧密地结合在一起,所以,课题中提出的控制算法,都兼顾了实现控制要求和实用性两个方面。