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厚度精度是中厚板轧制过程中最重要的控制指标之一。本文以国内某2800mm稀有难熔金属中厚板轧机自动控制系统的开发项目为背景,重点研究了轧制过程中辊缝控制技术、厚度控制技术及厚度补偿等内容,并对基于模糊自校正PID调节的GM-AGC进行了仿真研究。主要研究内容如下: (1)介绍了钛及其合金材料的发展状况、中厚板轧机与厚度控制系统的发展以及模糊控制技术的原理、研究热点与未来发展趋势。 (2)分析了中厚板轧制过程的基本理论,从轧机结构、坯料厚度与轧制速度等方面说明了引起带钢出口厚度波动的原因。研究了中厚板轧机应用的各种压力AGC(BISRA-AGC、GM-AGC和动态设定型AGC)的控制原理、控制算法及各自的特点,并从P-H图上分析了位置闭环控制、轧制力闭环控制和GM-AGC对来料厚度偏差的影响。 (3)研究了中厚板轧机厚度控制系统的主要技术,包括电动辊缝控制、液压辊缝控制、电液联合摆辊缝、厚度自动控制、厚度补偿、轧机调零及刚度测试等内容。现场实际应用效果表明,液压压下定位与厚度控制系统的应用效果良好,完全满足生产需要。 (4)根据HGC系统的基本原理建立液压辊缝控制系统各个环节的数学模型,然后再组成整个系统的开环传递函数。在建立数学模型的基础上,基于现场机械、液压设备得到系统的实际参数,并在Simulink软件平台上建立HGC系统的仿真模型。 (5)基于Matlab模糊逻辑工具箱设计模糊自校正PID控制器,通过施加轧制力扰动及改变轧机刚度系数与轧件塑性系数等方式,比较模糊自校正PID与常规PID的控制效果。从仿真结果可知,模糊自校正PID控制器相对于常规积分控制器有着更快的系统响应速度和更强的鲁棒性,对轧制参数变化等引起的模型精度误差及参数时变不敏感,系统抗干扰能力更强。