Патент ссср 355600

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

355600

Союз советских

Содиалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.VI I.1970 (№ 1471707/22-2) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания З.IV.1973

М. Кл, С 05b 11/14

G 05Ь 11у52

В 2IÜ 37/02

Комитет оо делам изобретений н открытий лри Сввете Министров

СССР

Ул К 621.771.237-503.51 (088.8) Авторы изобретения

Б. Н. Петров, С. В. Емельянов, Г. М. Уланов, A. Б. Челюсткин, В. С. Викторова, В. П. Агафонов, Р. В. Лямбах, Л. Ф. Ромашкевич и Д. Н. Добронравов

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии и Институт проблем управления (автоматики и телемеханики) АН СССР

Заявители

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, НАПРИМЕР, ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ HA ПРОКАТНОМ СТАНЕ

Известны способы автоматического регулирования, в которых используется принцип изменения структуры системы автоматического регулирования путем скачкообразного изменения коэффициентов передачи по измеряемым координатам.

Для управления объектами и-ro порядка в такой системе необходимо иметь информацию о производных до (и — 1) порядка включительно, что технически очень сложно. В предлагаемом способе используют функциональное преобразование над сигналами первой производной. Известно, что при реализации системы и-ro порядка, использование информации только о первой производной не дает возможности качественного регулирования, в связи с чем в данном способе дополнительно используют сигнал регулирующего воздействия.

Недостатком известных способов автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане является зависимость качества регулирования от параметров прокатываемой полосы и клети, передаточного коэфoh фициента (Й вЂ” текущее измеренное знавя чение толщины полосы; S — перемещение нажимных винтов) и момента статического сопротивления М,, Изменение передаточного коэффициента ьИ и момента М, приводит к изменению ков8 эффициента усиления в системе регулирова5 ния. Для сохранения динамики процесса регулирования, неизменной в известных способах, необходимо при изменении параметров объекта изменять настройку регулятора зазора.

1О В предлагаемом способе приемы системы с переменной структурой (СПС), описанные выше, реализованы в устройстве для автоматического регулирования толщины полосы.

Конкретное использование приемов измене15 ния структуры системы заключается в том, что в качестве измеряемых координат используют сигналы скорости привода нажимных винтов и толщины полосы, последний из которых является регулируемой координатой.

20 На фиг. 1 приведена блок-схема системы автоматического регулирования толщины полосы; на фиг. 2, 3 и 4 — осциллограммы переходных процессов.

Блок-схема CAPT полосы (фиг. 1) содержит элемент сравнения 1, два нелинейных элемента 2, В, логическую схему со падения

4, сумматор б, дифференцирующпй блок 6, усилитель регулятора зазора 7, привод нажимного устройства 8, объект регулирования

355600 где

Зо

3 (клеть †мета) 9, измерительное устройство

10, тахогенератор 11 на валу двигателя привода. В блок-схему входят следующие обозначения (фиг. 1) заданное значение толщины полосы Й,; текущее измеренное значение толщины полосы (регулируемая координата системы) Й, разнотолщинность ЛЙ; регулирующее воздействие на привод U ; функция переключения g, сигнал с тахогенератора (измеряемая координата) и; перемещение нажимных винтов S, возмущающее воздействие

f t>, давление на рабочие валки Р, величина, обратная модулю упругости клети С.

Система, реализующая предлагаемый способ, работает следующим образом. Пусть на систему подействовало возмущение f(0 которое приводит к появлению разнотолщинности

ЛЙ вЂ” ошибки в системе. Закон управления

CAPT СПС формируется в виде

U = — )2ЛЙ вЂ” yt n (1) Ф.=

i4 при gbh) 0 Аз при gn ) 0

Yâ—

k> npH gd h(0 Йз rrpH gn(0 (2) Сигнал ЛЙ поступает в дифференцирующий блок б, затем на сумматор 5, где суммируется с сигналами с блока б и усилителя 7, образуя функцию переключения

g = ЛЙ+ С,b,h+ C,U (3) Для обеспечения независимости качества регулирования от параметрических и внешних возмущений движение рассматриваемой системы с переменной структурой к положению равновесия, начиная с некоторого момента времени, должно происходить в скользящем режиме, т. е. переключение коэффициентов ф2 и фз в (1) должно осуществляться скачкообразно бесконечно большой частотой.

Регулирующее воздействие U вводится в функцию переключения g для создaíèÿ требуемой частоты скользящего режима, которая должна превышать граничную частоту полосы пропускания привода нажимного устройства. Следует отметить, что при этом в координате тока генератора привода отсутствует кол е б ательн ость.

В логической схеме совпадения 4 выполняется операция логического перемножения с целью образования двух функций дЛЙ и gn.

Сигналы ЛЙ и п поступают на нелинейные

50 элементы, соответственно 2 и 8, которые изменяют скачкообразно коэффициенты передачи (ф2 и фз) в зависимости от знаков логических произведений ghh, поступающего на элемент 2, и gn, поступающего на элемент 8.

Осциллограммы переходных процессов в

CAPT СПС приведены на фиг. 2, 3 и 4. Осциллограммы показывают отработку системой заданной толщины ЛЙ=0,1 мм при прокатке различных полос: фиг. 2 — полосы 1,5К

)(1500 мм (=0,2); фиг. 3 — полосы

И оЯ

10)(1000 мм (— =0,8); фиг. 4 — полосы

И о5 ь!1

3)(1500 мм (=0,4). Как видно из осцило5 лограмм, при изменении сортамента прокатываемого металла (и соответствующем изменении коэффициента передачи объекта), процесс регулирования в системе меняется незначительно.

Применение предлагаемого способа позволяет поддерживать толщину полосы в более жестких допусках по сравнению с известными способами автоматического регулирования. Способ регулирования толщины полосы позволяет значительно повысить быстродействие системы.

Предмет изобретения

1. Способ автоматического регулирования, например, толщины полосы на прокатном стане, включающий коммутацию структуры системы управления путем скачкообразного изменения коэффициентов передачи по измеряемым координатам в зависимости от знака логического произведения соответствующей координаты на сумму сигналов отклонения регулируемой координаты и ее первой производной, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимости качества регулирования от параметрических и внешних возмущений, дополнительно в упомянутую сумму сигналов вводят сигнал регулирующего воздействия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия системы и уменьшения продольной разнотолщинности прокатываемых полос, в качестве измеряемых координат используют сигналы скорости привода нажимных винтов и толщины полосы, причем последний также и в качестве регулируемой координаты.

355600 ср

"нпн ое б ми

/ и gy а во

Ольсен — 1 ) — —

О, /сен вериг. 2 б Составитель Т. Юрова

Редактор Е. Братчикова Техред А. Камышникова Корректоры: A. Васильева, E. Денисова и Л. Бадылама

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 653/6 Изд. № 1520 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, jK-35, Раушская наб., д. 4/5