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本文以本钢集团酸洗-连轧机组入口段作为研究背景,在综合分析国内外带钢开卷恒张力控制技术的基础上,给出了提高恒张力控制精度的解决方案,并针对原系统中没有张力测量仪表的特点,利用人工神经元网络软测量技术对开卷段张力值进行实时的辨识,实现了张力值的实时测量。
本钢集团酸轧开卷段采用的是以矢量控制为基础的间接张力控制系统,文中详细地阐述了其具体实现原理,并结合带钢开卷系统的工艺及控制特点,找出影响带钢恒张力控制精度的原因在于钢卷直径的计算和惯性力矩补偿的准确与否:提出了一种实用的、基于软件编程的、能提高钢卷直径计算准确性的方法,新方法的提出在很大程度上避免异常情况对钢卷直径计算的干扰。而惯性力矩的产生是由于开卷机转速的变化和钢卷转动惯量的变化引起的,文中分析了原系统中在进行惯性力矩补偿方面的不足,提出新的惯性力矩补偿的计算方法,提高张力计算的精度。
在充分研究带钢开卷恒张力控制系统的基础上,本文通过改进钢卷直径计算环节、建立开卷电动机的数学模型、惯性力矩补偿环节模型、张力模型,搭建了开卷恒张力控制系统的数学模型,结合现场采集数据选取适当的辅助变量,着重讨论建立了基于人工神经元网络的张力软测量模型;并利用MATLAB对所设计的基于BPN和RBFN的两种张力软测量模型进行仿真研究,结果表明该方法能够实现张力值的实时检测。