Работа 6

 

Содержание отчета

Работа 7

ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ТОЛЩИНОЙ ПРОКАТА МЕТАЛЛА

Целью работы является расчет и исследование адаптивной системы управления толщиной проката металла с учетом транспортного запаздывания. Система рассматривается совместно с другими системами, обеспечивающими управление двумя смежными клетями прокатного стана.

Содержание работы

Функциональная схема системы управления толщиной показана на рис. 7.1.

Система управления толщиной включает в себя замкнутую систему управления раствором валков , регулятор толщины РТл, блок компенсации транспортного запаздывания БКЗ, датчик толщины ДТл и измеритель толщины ИТл. Задание на толщину и управление БКЗ производится от УВК. К УВК относится также и часть схемы, ограниченная на рис. 7.1 пунктирной линией.

Транспортное запаздывание возникает вследствие того, что ИТл может устанавливаться только на некотором расстоянии от клети. Поэтому от момента изменения до момента измерения изменения толщины проходит время , где — скорость полосы на выходе из клети .

Так как является регулируемой переменной, а может меняться при переналадке системы, значение является переменным.

Наличие транспортного запаздывания приводит к увеличению динамических ошибок системы, а при больших значениях — и к нарушению устойчивости системы. Поэтому выполняют компенсацию транспортного запаздывания путем введения искусственной задержки сигнала в БКЗ на время компенсации и обеспечивают условие . Если , то условие обеспечивается при изменении значений с помощью блоков адаптивного управления. В соответствии с заданным режимом стана, характеристиками управляющих и возмущающих воздействий необходимо выполнить расчеты и исследования адаптивной системы без учета взаимосвязей с другими системами стана и с учетом этих взаимосвязей.

Структурная схема адаптивной системы управления толщиной Hi показана на рис. 7.2, а (структурные схемы систем управления переменными в развернутом виде показаны на рис. 9.3).

На схеме обозначены: - технологический коэффициент толщины; — оператор звена транспортного запаздывания; - коэффицент датчика толщины; - оператор БКЗ; - передаточная функция РТл.

Рис. 7.1

 

Записав передаточную функцию, связывающую переменными и , выполнив приведения воздействий и к входу регулятора положения и раскрыв структуру оператора получим преобразованную структурную схему, показанную на рис. 7.2, б. Здесь , - передаточные функции модели объекта контура управления толщиной и замкнутой системы управления раствором валков ; - эквивалентные передаточные функции преобразованной системы; - оператор звена компенсационного запаздывания; - оператор беспоисковой адаптивной настройки . Адаптивная настройка осуществляется с помощью тестового сигнала , который периодически поступает в систему управления вместе с сигналом задания толщины . Выявляя и оценивая ошибку системы (являющейся частью полной ошибки e), величина и знак который является функцией ; определяется шаг изменения на каждом полупериоде тестового сигнала с тем, чтобы за несколько значений получить равенство .

При достижении равенства автоматическая подстройка закончена и тестовый сигнал отключается. Временные диаграммы, поясняющие процесс адаптивной настройки , показаны на рис. 7.2, в.

Оценка ошибки на каждом интервале выполняется в виде интегральной квадратичной оценки . Шаг устанавливается в виде , где — коэффициент настройки, определяющий сходимость алгоритма адаптации с заданным качеством. Полупериод частоты сигнала определяется временем , временным интервалом оценки , быстродействием системы управления толщиной при условии .

Исходными данными к выполнению лабораторной работы являются исходные данные и результаты расчетов системы СТАНА 250, данные элементов системы управления толщиной, характеристики управляющих и возмущающих воздействий, режимы работы стана.

Регулятор РТл, блок БКЗ и блоки адаптивной настройки реализуются в УВК в виде программы.

Рис. 7.2.