CN106862277B - 一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高性能硅钢的轧制过程中乳化液控制技术领域。一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法，针对高性能硅钢的轧制过程中，多条管路的乳化液流量相互耦合，造成流量难以控制的问题，本发明提供了一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法。本发明通过输入阶跃信号，分别测试出其它管路对某一条管路流量的耦合作用系数，进而计算出其它管路对该条管路流量的共同耦合作用系数，然后用其它管路对该条管路流量的共同耦合作用系数对该管路流量控制的比例增益进行修正，从而消除管路之间的耦合影响。

Description

一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法
技术领域
本发明涉及高性能硅钢的轧制过程中乳化液控制技术领域。
背景技术
在高性能硅钢的轧制过程中，乳化液起着润滑降温的重要作用，直接决定着钢板轧制性能。由于现场空间限制，六条管路配置不合理，造成六条管路里的乳化液流量相互耦合，难于控制，严重影响了高性能硅钢的轧制性能。解决乳化液流量控制中，多条管路的相互耦合问题，势在必行。目前解决过程控制中相互耦合的方法，一般采用状态空间模型法、动态矩阵控制等，但这些方法基于被控制对象严格的数学模型，然而在生产中，被控对象的数学模型难以测定，而且这些方法对于现场习惯于使用PID控制的工程技术人员而言，具有一定的难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对高性能硅钢的轧制过程中，六条管路的乳化液流量相互耦合，造成流量难以控制的问题，如何提供一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法。
本发明所采用的技术方案是：一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法，在高性能硅钢的轧制过程中，六条乳化液管道内部的乳化液起着润滑降温的作用，其特征在于按照如下的步骤进行：
步骤一、设定第i条管道的运行状态为Mi，当第i条管道正常工作时，对其它五条管路的流量有影响，设Mi=1，当第i条管路不工作时，对其它五条管路的流量没有影响，设Mi=0；i为小于等于6的自然数；
步骤二、设第j条管路对第i条管路的流量的耦合作用系数为Kji，j为小于等于6的自然数且i不等于j，则第二条、第三条、第四条、第五条、第六条管路对第一条管路的流量的共同耦合作用系数K1=（K21×M2+ K31×M3+ K41×M4+ K51×M5+ K61×M6）/（M2+M3+ M4+M5+ M6），第一条、第三条、第四条、第五条、第六条管路对第二条管路的流量的共同耦合作用系数K2=（K12×M1+ K32×M3+ K42×M4+ K52×M5+ K62×M6）/（M1+M3+ M4+ M5+ M6），第一条、第二条、第四条、第五条、第六条管路对第三条管路的流量的共同耦合作用系数K3=（K13×M1+ K23×M2+ K43×M4+ K53×M5+ K63×M6）/（M1+M2+ M4+ M5+ M6），第一条、第二条、第三条、第五条、第六条管路对第四条管路的流量的共同耦合作用系数K4=（K14×M1+K24×M2+ K34×M3+ K54×M5+ K64×M6）/（M1+M2+ M3+ M5+ M6），第一条、第二条、第三条、第四条、第六条管路对第五条管路的流量的共同耦合作用系数K5=（K15×M1+ K25×M2+K35×M3+ K45×M4+ K65×M6）/（M1+M2+ M3+ M4+ M6），第一条、第二条、第三条、第四条、第五条管路对第六条管路的流量的共同耦合作用系数K6=（K16×M1+ K26×M2+ K36×M3+K46×M4+ K56×M5）/（M1+M2+ M3+ M4+ M5），其中0<Kji<1, 0< K1<1，0< K2<1，0< K3<1，0<K4<1，0< K5<1，0< K6<1；
步骤三、第一条管路流量控制修正后比例增益=第一条管路流量控制修正前比例增益×（1-k1），第二条管路流量控制修正后比例增益=第二条管路流量控制修正前比例增益×（1-k2），第三条管路流量控制修正后比例增益=第三条管路流量控制修正前比例增益×（1-k3），第四条管路流量控制修正后比例增益=第四条管路流量控制修正前比例增益×（1-k4），第五条管路流量控制修正后比例增益=第五条管路流量控制修正前比例增益×（1-k5），第六条管路流量控制修正后比例增益=第六条管路流量控制修正前比例增益×（1-k6）。
本发明的有益效果是：本发明通过输入阶跃信号（开启或者关闭任意管道），分别测试出其它管路对某一条管路流量的耦合作用系数，进而计算出其它管路对该条管路流量的共同耦合作用系数，然后用其它管路对该条管路流量的共同耦合作用系数对该管路流量控制的比例增益进行修正。从而，消除管路之间的耦合影响。本发明方法的优点是思路清晰、实用性强，本发明方法可应用于高性能硅钢的轧制过程中，具有耦合影响的多条管路的乳化液流量控制。
具体实施方式
在高性能硅钢的轧制过程中，全部六条管路都处于工作状态，M1=1，M2=1，M3=1，M4=1，M5=1，M6=1。
分别给每一条管路输入阶跃信号，分别测试出管路之间的耦合作用系数K21=0.21，K31=0.11，K41=0.13，K51=0.22，K61=0.31，K12=0.14，K32=0.21，K42=0.14，K52=0.18，K62=0.21，K13=0.32，K23=0.22，K43=0.19，K53=0.31，K63=0.17，K14=0.22，K24=0.19，K34=0.25，K54=0.12，K64=0.31，K15=0.22，K25=0.18，K35=0.17，K45=0.22，K65=0.19，K16=0.26，K26=0.27，K36=0.16，K46=0.23，K56=0.26。
计算第二条、第三条、第四条、第五条、第六条管路对第一条管路的流量的共同耦合作用系数为：K1=（K21×M2+ K31×M3+ K41×M4+ K51×M5+ K61×M6）/（M2+M3+ M4+ M5+M6）=（0.21×1+ 0.11×1+ 0.13×1+ 0.22×1+ 0.31×1）/（1+1+ 1+ 1+ 1）=0.32。
同理，则第一条、第三条、第四条、第五条、第六条管路对第二条管路的流量的共同耦合作用系数为：K2=（K12×M1+ K32×M3+ K42×M4+ K52×M5+ K62×M6）/（M1+M3+ M4+M5+ M6）=（0.14×1+ 0.21×1+ 0.14×1+ 0.18×1+ 0.21×1）/（1+1+ 1+ 1+ 1）=0.26。
第一条、第二条、第四条、第五条、第六条管路对第三条管路的流量的共同耦合作用系数为：K3=（K13×M1+ K23×M2+ K43×M4+ K53×M5+ K63×M6）/（M1+M2+ M4+ M5+ M6）=（0.32×1+ 0.22×1+ 0.19×1+ 0.31×1+ 0.17×1）/（1+1+ 1+ 1+ 1）=0.18。
第一条、第二条、第三条、第五条、第六条管路对第四条管路的流量的共同耦合作用系数为：K4=（K14×M1+ K24×M2+ K34×M3+ K54×M5+ K64×M6）/（M1+M2+ M3+ M5+ M6）=（0.22×1+ 0.19×1+ 0.25×1+ 0.12×1+ 0.31×1）/（1+1+ 1+ 1+ 1）=0.31。
第一条、第二条、第三条、第四条、第六条管路对第五条管路的流量的共同耦合作用系数为：K5=（K15×M1+ K25×M2+ K35×M3+ K45×M4+ K65×M6）/（M1+M2+ M3+ M4+ M6）=（0.22×1+ 0.18×1+ 0.17×1+ 0.22×1+ 0.19×1）/（1+1+ 1+ 1+ 1）=0.26。
第一条、第二条、第三条、第四条、第五条管路对第六条管路的流量的共同耦合作用系数为：K6=（K16×M1+ K26×M2+ K36×M3+ K46×M4+ K56×M5）/（M1+M2+ M3+ M4+ M5）=（0.26×1+ 0.27×1+ 0.16×1+ 0.23×1+ 0.26×1）/（1+1+ 1+ 1+ 1）=0.16。
用K1对第一条管路乳化液流量控制增益进行修正，第一条管路流量控制修正后比例增益=第一条管路流量控制修正前比例增益×（1-其它管路对第一条管路流量的共同耦合作用系数）=0.35×（1-0.32）=0.24。
用K2对第二条管路乳化液流量控制增益进行修正，第二条管路流量控制修正后比例增益=第二条管路流量控制修正前比例增益×（1-其它管路对第二条管路流量的共同耦合作用系数）=0.26×（1-0.27）=0.19。
用K3对第三条管路乳化液流量控制增益进行修正，第三条管路流量控制修正后比例增益=第三条管路流量控制修正前比例增益×（1-其它管路对第三条管路流量的共同耦合作用系数）=0.28×（1-0.18）=0.23。
用K4对第四条管路乳化液流量控制增益进行修正，第四条管路流量控制修正后比例增益=第四条管路流量控制修正前比例增益×（1-其它管路对第四条管路流量的共同耦合作用系数）=0.27×（1-0.31）=0.19。
用K5对第五条管路乳化液流量控制增益进行修正，第五条管路流量控制修正后比例增益=第五条管路流量控制修正前比例增益×（1-其它管路对第五条管路流量的共同耦合作用系数）=0.31×（1-0.26）=0.23。
用K6对第六条管路乳化液流量控制增益进行修正，第六条管路流量控制修正后比例增益=第六条管路流量控制修正前比例增益×（1-其它管路对第六条管路流量的共同耦合作用系数）=0.28×（1-0.16）=0.24。
经对各条管路乳化液流量控制增益进行修正，消除了管路之间的耦合影响，保证了生产正常稳定运行。

Claims (1)

1.一种硅钢轧制过程中乳化液流量控制解耦方法，在高性能硅钢的轧制过程中，六条乳化液管道内部的乳化液起着润滑降温的作用，其特征在于按照如下的步骤进行：
步骤一、设定第i条管道的运行状态为Mi，当第i条管道正常工作时，对其它五条管路的流量有影响，设Mi=1，当第i条管路不工作时，对其它五条管路的流量没有影响，设Mi=0；i为小于等于6的自然数；
步骤二、设第j条管路对第i条管路的流量的耦合作用系数为Kji，j为小于等于6的自然数且i不等于j，则第二条、第三条、第四条、第五条、第六条管路对第一条管路的流量的共同耦合作用系数K1=（K21×M2+ K31×M3+ K41×M4+ K51×M5+ K61×M6）/（M2+M3+ M4+ M5+M6），第一条、第三条、第四条、第五条、第六条管路对第二条管路的流量的共同耦合作用系数K2=（K12×M1+ K32×M3+ K42×M4+ K52×M5+ K62×M6）/（M1+M3+ M4+ M5+ M6），第一条、第二条、第四条、第五条、第六条管路对第三条管路的流量的共同耦合作用系数K3=（K13×M1+ K23×M2+ K43×M4+ K53×M5+ K63×M6）/（M1+M2+ M4+ M5+ M6），第一条、第二条、第三条、第五条、第六条管路对第四条管路的流量的共同耦合作用系数K4=（K14×M1+ K24×M2+ K34×M3+ K54×M5+ K64×M6）/（M1+M2+ M3+ M5+ M6），第一条、第二条、第三条、第四条、第六条管路对第五条管路的流量的共同耦合作用系数K5=（K15×M1+ K25×M2+ K35×M3+ K45×M4+ K65×M6）/（M1+M2+ M3+ M4+ M6），第一条、第二条、第三条、第四条、第五条管路对第六条管路的流量的共同耦合作用系数K6=（K16×M1+ K26×M2+ K36×M3+ K46×M4+ K56×M5）/（M1+M2+ M3+ M4+ M5），其中0<Kji<1, 0< K1<1，0< K2<1，0< K3<1，0< K4<1，0< K5<1，0< K6<1；
步骤三、第一条管路流量控制修正后比例增益=第一条管路流量控制修正前比例增益×（1-k1），第二条管路流量控制修正后比例增益=第二条管路流量控制修正前比例增益×（1-k2），第三条管路流量控制修正后比例增益=第三条管路流量控制修正前比例增益×（1-k3），第四条管路流量控制修正后比例增益=第四条管路流量控制修正前比例增益×（1-k4），第五条管路流量控制修正后比例增益=第五条管路流量控制修正前比例增益×（1-k5），第六条管路流量控制修正后比例增益=第六条管路流量控制修正前比例增益×（1-k6）。
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