| 作者： | 武振威 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王安娜;崔伦凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 自动宽度控制;热轧立辊轧机;安全性能;作业效率;轧制力 |
| 摘要： | 随着终端用户对带钢产品质量要求的不断提高，热轧产品除了要保证成品带钢的厚度精度、终轧温度、卷取温度以及平直度外，还必须要保证带钢的宽度精度。带钢成品宽度控制的核心在于粗轧立辊轧机的精确控制。带钢宽度的高精度控制可以降低带钢切边损耗，减小头尾剪切量，提高带钢成材率，给热轧生产创造巨大的直接经济效益。 本文结合首钢迁钢1580热轧生产线带钢宽度控制精度偏低的问题现状，系统研究了立辊轧机的结构特点，并对现场原有带钢宽度控制系统进行了深入分析和研究，指出了迁钢立辊轧机压下液压缸存在的控制精度不高、动态响应差的问题，进而提出了立辊压下液压缸位置控制功能的改进方案。设计了零漂补偿控制器、速度平衡控制补偿器、自动流量增益补偿控制器、液压缸位置增益补偿控制器、冲击补偿控制器，解决了单闭环位置控制过程中立辊液压缸出现的同侧或两侧位置偏差以及过程控制缓慢、控制精度不高的问题，极大的提高了立辊液压缸位置控制的动态响应性能和位置控制精度。 针对原立辊宽度控制系统中单闭环位置控制器无法满足中间坯宽度控制精度、板坯本体宽度频繁波动及头尾尺寸超标等问题，改进完善了立辊自动宽度控制系统。给出并优化了头尾短行程控制策略，减少了成品带钢的头尾切损量。设计了轧制力自动宽度控制方案，保证了带钢本体宽度恒定，消除了板坯温降或局部低温对板宽的精度影响。引入并优化了道次前馈自动宽度控制方法，利用偶道次平辊轧机轧制力的波动数据实现了立辊奇道次的宽度前馈补偿，消除了带钢水印分布对宽度精度的影响。开发了缩颈补偿控制技术，实现立辊开口度在线预调整功能，消除了活套起套对带钢冲击及卷取控制切换不当产生的宽度“缩颈”问题。提出了宽度前馈控制方法，通过轧机后置测宽仪预测水印点的位置实现了R2E立辊轧机辊缝预补偿功能，有效地解决了带材宽度回展的问题。对带钢边部进行恒张力控制，避免了由于宽度异常或硬度超限等异常情况造成的立辊设备损坏，保证了立辊安全、稳定的运行。 上述改进方案大大提高了立辊压下系统的安全性能和作业效率，快速消除了中间坯宽度异常波动，改善了系统的调节品质。通过实际效果验证，粗轧立辊宽度自动控制的系统改进对于改善精轧出口带钢的宽度精度具有非常明显的效果。系统优化前后精轧出口带钢宽度偏差波动范围由-7.8mm～10mm逐渐提升到-0.5mm～2.5mm之间，达到了国内热轧带钢宽度控制精度的先进水平。 |