冷轧立式活套张力建模与控制研究.docx

分类号密级UDC学位论文冷轧立式活套张力建模与控制研究作者姓名：宋振昊指导教师：谭树彬副教授东北大学信息科学与工程学院陈志迅高级工程师鞍钢集团信息产业公司申请学位级别：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：2015年9月30日论文答辩日期：2015年10月16日学位授予日期：2015年月日答辩委员会席：关守平评阅人：潘峰王洪峰东北大学2015年10月AThesisinControlEngineeringResearchonModelingandControlSystemforVerticalLooperofStripColdTandemMillbySongZhenhaoSupervisor:ProfessorTanShubinViceSupervisor:SeniorEngineerChenZhixunNortheasternUniversityOctober2015-PAGE\*MERGEFORMATI-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：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。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半□两年□学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：东北大学专业学位论文摘要-PAGE\*MERGEFORMATV-冷轧立式活套张力建模与控制研究摘要活套是现代酸洗连轧、连续退火、彩涂、镀锌等冷轧生产线连续运行的关键性设备，作为带钢贮存系统在头部焊接、尾部剪切及光整换辊等情况下保证工艺段生产的连续性，同时作为重要张力分区影响相邻区域的张力控制及带钢纠偏装置的工作性能。作为同时包含位置控制和张力控制的全线最为复杂的系统，活套控制的优劣影响全线的控制性能。本文结合鞍钢莆田冷轧镀锌线的现场实际，以出口立式活套为研究对象，分析活套位置、速度和张力控制之间的联系，使用神经网络的建立活套的张力控制模型，并验证模型的精确性，而后在仿真模型的基础上进行系统仿真。通过分析得出虽然常规PID控制器能够基本满足现场的工艺要求，但对于立式活套这种耦合、非线性的复杂控制对象，很难达到较高的控制精度。为解决控制中存在的问题，提出采用单神经元自适应PID控制器代替常规的PID控制器以改善活套张力的控制性能。并对已建立的出口活套张力模型使用单神经元自适应PID控制器进行仿真实验,测试系统的控制性能和鲁棒性。本文使用MATLAB中的S函数和Simulink对活套系统的张力模型进行仿真实验。对活套张力模型分别进行常规PID控制和单神经元自适应PID控制仿真，通过对仿真结果的比较与分析，得出单神经元自适应PID控制器的响应速度快、超调量小、稳态性能佳，对被控对象的特性变化有很强的适应能力。优于常规的PID控制器。他通过对参数在线的自我调整特改善活套系统的控制精度，增加其快速性和稳定性，进而改善整条生产线的控制指标，使得产品质量和生产线的稳定运行时间得到提高，具有十分重要的理论意义和实践意义。关键词：立式活套；张力控制；神经网络；单神经元自适应PID控制器东北大学专业学位论文AbstractResearcho