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热连轧过程中活套高度和带钢张力的控制精度是决定带钢产品性能的关键,本文以韩国POSCO公司委托东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室的国际合作项目"Mathematical modeling of hydraulic looper and Analysis of dynamic characteristics of looper-tension in hot rolling"为研究背景,以精轧机组活套控制系统为研究对象,介绍了热连轧活套的控制工艺流程,分析了活套高度控制和带钢张力控制的基本原理,建立了液压活套高度和带钢张力的耦合数学模型,结合基于ADAMS和MATLAB的联合仿真技术,采用传统控制方法和互不相关解耦控制方法对控制系统进行研究和分析。主要研究内容如下:(1)结合热连轧带钢的生产工艺和轧制技术的发展介绍了热连轧活套高度和带钢张力控制的发展状况。针对热连轧过程中活套控制的稳定调节阶段,深入研究了活套高度和带钢张力的控制原理。(2)从带钢张力产生的机理出发,推导出热连轧精轧机组液压活套高度和带钢张力的耦合数学模型。利用拉普拉斯变换构造出多变量控制系统的传递函数,为控制系统的仿真及对活套高度和带钢张力控制方法的研究奠定了基础。(3)活套高度和带钢张力控制系统是一个典型的双输入双输出的多变量耦合控制系统。针对所建立的液压活套耦合模型,利用MATLAB的SIMULINK仿真工具,分别采用常规活套控制方法和伪对角化互不相关解耦控制方法对控制系统进行仿真研究。仿真结果表明,解耦控制系统的控制性能明显优于常规控制系统。(4)为深入研究轧制过程中液压活套系统的机电性能,提出基于ADAMS和MATLAB的机电系统联合仿真方案,利用ADAMS建立活套机械模型,MATLAB建立控制算法模型,对所建立的机械液压设备和控制算法进行联合仿真。仿真结果表明,通过ADAMS建立的虚拟模型可以很好的接近实际物理模型,不仅为建模过程提供方便,更为以后的物理样机试验提供可靠的依据。