畢業(yè)設(shè)計 厚度自動控制系統(tǒng)設(shè)計

55頁共計18147字


摘要 ：厚度與板形精度是板帶產(chǎn)品的兩大質(zhì)量指標(biāo)。目前隨著軋制理論、控制理論和人工智能理論的發(fā)展，以及它們在軋制過程中的應(yīng)用，使得板材產(chǎn)品的厚度精度與板形指標(biāo)有了很大的提高。
厚度控制是通過測厚儀或傳感器對實際軋出厚度連續(xù)地進(jìn)行測量，并根據(jù)實測值相比較后的偏差信號，借助于控制回路和裝置或計算機(jī)的功能程序，改變壓下位置，張力或軋制速度，把厚度控制在偏差范圍內(nèi)的方法。
影響厚度指標(biāo)的因素很多，如來料厚度波動，硬度不均，張力不穩(wěn)，速度不穩(wěn)，軋輥偏心，軸承油膜和軋輥尺寸變化，均能使產(chǎn)品的出口厚度產(chǎn)生誤差。為了解決這些問題造成的影響，所采取的控制方法也很多，如前饋，反饋，厚度計，張力，速度，補(bǔ)償軋輥偏心等等的方法。這些措施就是軋制系統(tǒng)中已廣泛采用AGC系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)是利用機(jī)架彈塑性曲線進(jìn)行厚度測量與反饋控制，因此其厚度精度決定于機(jī)架的彈性曲線與AGC模型的精度。這種控制方法可以保證板材的厚度均勻，但不能保證絕對厚度精度，所以實際系統(tǒng)往往是幾種控制聯(lián)合使用才能夠滿足需要。
我們此次設(shè)計首先從系統(tǒng)的穩(wěn)定性快速性考慮，采用了厚度計AGC，此系統(tǒng)能夠快速粗調(diào)，對于我們控制精度要求無法實現(xiàn)。為了提高軋制精度，我們又加入了由測厚儀組成的反饋系統(tǒng)加以輔助控制，同時還加入了前饋控制系統(tǒng)以消除來料厚度的波動對厚度影響。所以我們實際采用的是厚度計法和由測厚儀組成的反饋，前饋相結(jié)合的復(fù)合控制法。
目　　錄

摘　　要 1
Abstract 2
引　　言 1
1 板材厚度控制的基本理論 3
1.1 厚度控制簡介 3
1.1.1 軋機(jī)的彈性變形與彈跳方程 3
1.1.2 軋件的塑性變形與塑性方程 4
1.2 厚度變化的原因 5
1.2.1 厚度變化的分析 5
1.2.2影響板帶材厚度波動的因素 6
1.3 厚度自動控制基本形式介紹 7
1.3.1 位置內(nèi)環(huán)和壓力內(nèi)環(huán) 7
1.3.2 測厚儀反饋式AGC 8
1.3.3 前饋AGC 9
1.3.4 厚度計AGC(壓力AGC) 10
2 厚度控制系統(tǒng)的設(shè)計 11
2.1 厚度控制系統(tǒng)基本原理 11
2.2 三種AGC系統(tǒng)的設(shè)計 12
2.2.1 測厚儀反饋式AGC自動控制系統(tǒng) 12
2.2.2 前饋AGC控制系統(tǒng) 15
2.2.3 厚度計AGC自動控制系統(tǒng) 15
2.3厚度計AGC控制系統(tǒng)中零位調(diào)整死區(qū)的功能 17
3 MATLAB仿真 18
3.1 PID控制器參數(shù)對系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響 18
3.2 厚度控制系統(tǒng)控制器的選取 19
3.3 控制系統(tǒng)的仿真 19
3.3.1 Simulink仿真 19
3.3.2 仿真結(jié)論分析 23
4 系統(tǒng)的單片機(jī)控制 24
4.1 硬件設(shè)計 24
4.1.1 系統(tǒng)的主板作用 24
4.1.2 處理器的選取 25
4.1.3 EPROM的選型 26
4.1.4 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選型 26
4.1.5 D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選型 27
5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 28
5.1 主程序的設(shè)計 28
5.2 中斷服務(wù)程序 30
5.3 鍵盤顯示程序 33
5.4 8279顯示子程序 35
5.5 PID程序設(shè)計 38
結(jié)　　論 44
參 考 文 獻(xiàn) 45
附錄A 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計圖 46
致　　謝 47

關(guān)鍵字：AGC，厚度計，前饋，厚度自動控制，軋制
參 考 文 獻(xiàn)
[1]、Slmsek B H. Dynamic Simulation of Dual -Continuous Strip Processing Operations [M];Iron and Steel Engineer. 1997
[2]、Roland Heeg Andreas Kugi. Modeling and control of platethickness in hot rolling mills[C] [M]. Tu-A06-TO/3.Proceedings of IFAC. 2005
[3]、孫一康. 帶鋼冷連軋計算機(jī)控制. 冶金工業(yè)出版社 [M]2002
[4]、張偉 王益群 高英杰. 板帶軋機(jī)液壓壓下系統(tǒng)的建模與仿真 [J] 液壓與氣動. 2004年01期
[5]、王樹青.工業(yè)過程控制工程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002
[6]、方一鳴 陳剛. 高精度可逆冷軋機(jī)全數(shù)字厚度自動控制系統(tǒng) 系統(tǒng)與裝置. 2005.11
[7]、丁修堃. 軋制過程自動化.北京：冶金工業(yè)出版社，2006
[8]、鄭申白 曾慶亮 李子林.壓制過程自動化基礎(chǔ).北京：冶金工業(yè)出版社，2005
[9]、劉玠. 冷軋生產(chǎn)自動化技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2006
[10]、劉玠. 熱軋生產(chǎn)自動化技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2006
[11]、張友德 趙志英 涂時亮. 單片微機(jī)型原理、應(yīng)用與實驗(第五版). 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社,2006
[12]、鄭初華. 匯編語言、微機(jī)原理及接口技術(shù)（第二版）. 北京：電子工業(yè)出版社；2006