热轧带钢卷取温度反馈控制器的设计

摘要

热轧带钢生产中，钢材的材质主要取决于卷取温度的控制精度。随着生产的不断发展，对钢材的材质要求越来越高，因此提高卷取温度的控制精度成为现在生产中重要的一项。而在不影响生产正常进行和不对现有设备进行改造与更新的前提下，如何提高卷取温度的控制精度，是本文研究的重点。

在当前的生产环境下，通过温度控制计算模型中的参数和现有算法的优化，来提高热轧带钢卷取温度的控制精度，成为有效的方法。反馈控制用一个回路可以克服多个干扰，在经济性和可能性上有突出的优势。

本文应用反馈控制原理，设计了一个反馈控制器。该反馈控制器是根据不断的修正热轧带钢卷取温度的实测值与目标值之间的偏差，通过调节精冷段集管的开闭个数来达到提高目标卷取温度的控制精度的目的。通过对反馈控制纯滞后的补偿，本文在理论上可以使卷取温度的控制精度有很大的提高。

本文并应用MATLAB仿真软件对反馈控制器进行仿真，使其控制效果更直观的显示出来。

关键词：热轧带钢；层流冷却；卷取温度控制；反馈控制；MATLAB仿真

目录

摘要 1

Abstract 2

引言 3

1绪论 4

1.1热轧带钢的发展背景和现状 5

1.2层流冷却控制技术的发展及现状 5

1.2.1层流冷却技术的发展过程 5

1.2.2层流冷却控制技术的发展过程 6

1.3本文研究目标及重要性 8

2层流冷却系统的简介 9

2.1层流冷却设备 10

2.2层流冷却的工作原理 11

2.3层流冷却的冷却策略 11

2.4卷取温度控制的主要技术难点 12

2.5层流冷却系统的工艺要求 14

2.6工艺参数对卷取温度的影响 15

3层流冷却控制系统的数学模型 15

3.1概述 15

3.２数学模型基础理论 16

3.3目标卷取温度的预测模型 17

3.4层流冷却反馈控制器的设计 18

3.4.1概述 18

3.4.2反馈控制算法 20

3.5反馈控制器的滞后补偿 21

3.6反馈功能实现 24

4反馈控制器的仿真设计 25

4.1MATLAB简介 25

4.1.1MATLAB语言 26

4.1.2应用MATLAB进行仿真的现状 28

4.2控制系统仿真 28

4.2.1控制系统仿真的发展及现状 29

4.3过程系统仿真 32

4.3.1系统仿真分类 32

4.3.2过程训练仿真 33

4.3.3系统仿真的应用 33

4.4模型仿真 34

4.5反馈控制器的仿真 34

结束语 37

谢辞 38

参考文献 39