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随着工业技术水平的飞速发展,用户对冷轧带钢质量的要求也越来越高,板形质量已成为冷轧带钢最重要的衡量指标之一,因此,冷轧板形控制系统的研究一直是冷轧自动化的一个热门话题。本文以鞍钢1250mm单机架六辊可逆冷轧板形控制系统改造项目为背景,对板形控制方法、板形检测技术、板形设定系统、板形控制系统硬件配置与软件开发等内容进行了深入研究。本文主要研究内容如下:(1)对影响冷轧带钢板形的主要因素和板形控制方法进行了深入分析和研究。(2)研究了 BFI压电式和ABB压磁式冷轧板形辊的结构、特点及检测原理,对比分析了两种板形辊板形信号处理的不同特点。(3)给出了针对板形调节机构的优先级设定策略及设定计算的流程。建立了板形目标曲线设定模型。研究制定了卷取形状、设备安装几何误差、带钢横向温差、带钢边部减薄、板形调节机构手动调节等环节的板形目标曲线动态修正补偿模型。(4)开发了板形调控功效的自学习模型,并以板形调控功效系数为基础,运用带约束的最小二乘算法建立了多变量最优板形控制算法。制定了接力方式的板形偏差控制策略,并给出了板形调节机构调节量输出前的变增益补偿方法。分析了检测环节的滞后对控制系统的影响,研究了系统滞后的补偿方案。将Smith预估器引入了板形闭环控制系统中进行滞后补偿,并进行了板形控制系统建模和仿真实验。(5)完成了板形控制系统离线测试,分别考察了常规厚度规格和超薄规格带钢的板形控制应用效果,分析了板形控制过程中各个板形调节机构的动态响应特性、单位控制周期调节量的变化以及相应的板形控制偏差变化。本文的研究结果主要针对板带冷轧机的板形控制,在工业生产过程中具有较强的实用性。目前,基于这些板形控制策略及控制模型己开发出满足工业应用的冷轧板形控制系统,并成功应用于鞍钢1250mm单机架六辊可逆冷轧机的板形控制系统改造项目中。本文的研究成果对现有轧机板形控制系统的改造以及新建轧机板形控制系统的建设具有一定的指导意义。