技术

   目前，由于市场对板带材的质量要求越来越高，国内已经开始全面应用液压技术来 装备、改造新老轧机的厚调系统.高速响应的液压厚调系统的投入，大大地提高了生产效率，改善了产品质量，轧制速度从过去的2米/秒提高到8米/秒以上，带材的成品厚度可达0.1毫米以下，纵向厚差不超过±5微米.相应地对带材的横向厚差精度，即板形，要求也越来越高，因为板形与板厚是板材质量的两项最关键的指标.影响带材横向厚差因素是多方面的，其中本文研究的，轧机两侧液压压下系统动态特性的不一致，就是一个重要因素.本文采用了一种模型参考自适应方法，成功地解决了用常规控制方法难以解决的保持轧机两侧液压压下系统动态特性一致的控制问题.

1　问题分析(Problem analysis)

　　如图1所示，液压压下系统两侧的压下缸及伺服系统是完全独立的，以往在低速轧制系统中，控制系统对两侧伺服系统的给定压下信号是同一量，并简单地认为两侧的压下系统的动态特性是一致的，不考虑其在轧制过程中对带材质量的影响.随着市场对板带材需求量和质量要求的越来越高，轧机的现代化水平也在不断地提高，高速度，高精度既是现代化轧机不断进取的目标，又是一对不可回避的矛盾.冷轧高速特薄板轧机两侧压下系统动态特性的不一致性，对板材质量的影响就是这对矛盾突出表现.这种不一致性主要有，电磁伺服阀及其它部件的特性的离散性，安装位置的不同及安装质量和工作条件存在差异等.另外，轧机两侧压下系统的负荷也存在差异，一侧有传动系统，另一侧没有传动系统，这也是造成轧机两侧压下系统动态特性不一致的一个主要因素.两侧压下系统动态特性的不一致，会导致带材横向厚差调节的不均匀，直接影响到带材的板形质量，如高速轧制时，两侧压下系统特性的不一致，带材会产生单边浪，严重时会导致带材跑偏、断带等事故.

2　液压压下系统结构与模型(Configuration and Mod el of the hydraulic pressing system)

两侧液压压下系统之一的结构框图如图2所示，其中轧机伺服放大器可视为比例环节：

图2.一侧压下系统
Fig.2 One side of the hydraulic pressing system

I(s)=k_au_r(s).　　(1)

式中：u_r(s)——伺服放大器输入控制电压；I(s)——伺服放大器输出电流；k_a——伺服放大器增益.
　　电液伺服阀的传递方程可写为

Q_L(s)=k_sI(s)-k_cP_L(s).　　(2)

式中：Q_L(s)——伺服阀流量；k_s——伺服阀静态流量放大系数；k_c——伺服阀零位流量；P_L(s)——伺服阀负载压力.
　　油缸的运动方程为

AP_L(s)=(Ms²+Bs)X(s).　　(3)

油液连续性方程为

　　(4)

式(3)、(4)中：A——油缸有效工作面积；M——可动部分的等效惯性质量；B——油缸运动的粘性摩擦系数；X(s)——工作辊辊缝输