基于轧机辊缝控制系统的相关参数研究黄虎跃，金晓宏**（武汉科技大学机械自动化学院，武汉430081）510152025303540摘要：液压辊缝控制是现代高精度板带材轧机的主要调控方式，本文以液压缸位置闭环控制为出发点，在相关参考文献的基础上，考虑了全辊系负载并建立了轧机的APC系统模型，对定轧制力工况下辊缝调整造成的全辊系位移响应给予了定性分析。同时，将实际生产数据导入模型，对轧机咬钢阶段轧制区相关参数的变化规律进行了研究，为模型的科学性与可信度提供了保障。关键词：辊缝控制；数学模型；仿真中图分类号：TFResearchofParametersBasedonTheRollGapControlSystemHuangHuyue,JinXiaohong(CollegeofMechanicalAutomation,WuhanUniversityofScienceandTechnology,WuHan430081)Abstract:Hydraulicrollgapcontrolisthemainmethodformodernhigh-precisionplateandstriprollingmill,fullrollloadingsystemfactorisconsideredandtherollmill’sAPCsystemmodelisestablishedonthebasisofclosed-loopcontrolofthepositionofthehydrauliccylinderandtherelevantreferences.,thengivingsomequalitativeanalysisforrolls’displacementcausedbyadjustinggaugewiththegivingforce.simultaneously,relativestudyisdoneaboutthelawoftheparametersinthebitingstageforrollmillbyimportingtheactualproductiondata,providingaguaranteefortheScientificandcredibilityofthemodel.Keywords:rollgapcontrol;mathematicmodel;simulation0引言液压AGC是现代轧机实现高精度轧制的关键系统，其基本原理是借助液压伺服系统控制液压油流量达到调节辊缝的目的。实际生产中，一般采用位置控制或轧制力控制模式，其中，位置控制是通过调整压下缸的位移，以液压缸的位移量为调控参数；轧制力控制是根据轧制区轧制力的大小进行实时控制。轧机无论在哪种工作模式下，都是以精确控制板厚为目标。而APC系统是轧机厚度控制系统的核心，它的任务是接收AGC发出的指令信号对液压缸的位移或轧制区的轧制力进行调节，从而实现辊缝的控制。由此可见，APC系统的好坏将直接影响到整个厚度控制系统，因此，控制系统在动态建模时，模型的合理性与准确性便显得尤为重要。国内纵多有关轧机厚度控制系统建模的文献中，分析轧机负载系统时，只考虑了上辊系的影响，忽略了下辊系，且都是以传递函数为基础，如赵丽娟[1]关于液压压下控制系统的建模研究；张金惠[2]对液压压下控制系统的分析等。在此基础上，本文尝试着从新的角度对APC系统进行建模，并讨论了相关参数的变化规律。1APC控制系统的基本原理APC系统是轧机厚度控制中的电液位置伺服系统，主要由控制器、伺服放大器、电液作者简介：黄虎跃，（1986-），男，硕士研究生，主要研究方向：电液伺服控制。通信联系人：金晓宏，（1960-），男，教授，主要研究方向：机电液数字伺服系统与智能控制。E-mail:fluidpower@263.net-1-2sv伺服阀、液压缸以及传感器等检测装置等组成，系统中各组成环节之间关系以及系统的工作原理如图1所示，S4550图1APC系统控制原理图Fig.1ControlschematicsofAPCsystem2轧机APC系统数学建模2.1控制器的模型轧机APC系统中的PI控制器主要是用来调节位置或轧制力信号的偏差，使系统能获得较好的动态特性，其传递函数表达式如下G1sEsXsKpKis（1.1）式中，Kp—比例增益系数；Ki—积分增益系数。2.2伺服放大器的模型55伺服放大器是对信号进行放大并转换的控制环节。轧制系统中，它主要用来接收控制器传输过来的电压信号，将其转换为电流信号输送给电液伺服阀，实现对伺服阀流量的控制。分析时，其数学模型一般用比例环节来表示G2ssUsKa（1.2）式中，Ka—伺服放大器增益，A/V。602.3电液伺服阀的模型轧机正常工作时，由于对系统的快速性要求较高，为了满足此需求，往往根据需要选择合适的电液伺服阀模型，往往将其处理为二阶振荡环节，其传递函数表达式如下GsvsXvsIss2sv2Ksvs1（1.3）式中，Ksv—电液伺服阀的增益，m⁄A；ωsv—电液伺服阀的频...