课题名称：1422单机可逆冷轧机液压AGC伺服系统设计
一、课题国内外现状
当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声，经久耐用，高度集成化等各项要求方面都取得了重大的发展，在完善比例控制，伺服控制，数字控制等技术上也有许多新成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计，计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面，日益显示出显著的成绩。
今天，为了和最新技术的发展保持同步，液压技术必须不断创新，不断地提高和改进元件和系统的性能，以满足日益变化的市场需求，体现在如下一些比较重要的特征上：
1)提高元件性能，创制新型元件，体积不断缩小。为了能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率，液压元件的结构不断地在向小型化方向发展。
2)高度的组成化、集成化和模块化。液压系统由管式配置经板式配置，箱式配置、集成块式配置发展到叠加式配置、插装式配置，使连接的通道越来越短，这种组合件不但结构紧凑、工作可靠，而且使用简便，也容易维护保养。模块化发展也是非常重要的方面，完整的模块以及独立的功能单元，对用户而言，只需要简单地进行组装即可投入使用，这样不仅可以大大节约用户的装配时间，同时用户也无须配备各种经专门培训的技术人员。
3)和微电子结合，走向智能化。汇在一起的联接体只要一收到微处理机或者微型计算机处送来的信息，就能实现预先规定的任务。
近年来，国内外在板形和板厚等控制技术方面取得了许多新的进展。外早在五十年代就开始在电动机机械压下轧机上采取AGC控制技术以提高带材纵向厚度的精度。国外轧机的厚度控制应用于电动机械轧机和液压轧机，冷轧机和热轧机，连轧机和单机架轧机。近三十年来，国外轧机的装备水平发展很快。在冷带轧机上广泛利用液压压下，液压弯辊，厚度自动控制，板形控制和计算机控制等技术，在新技术运用方面均已采用液压AGC系统。我国在这方面的发展也很迅速，智能控制等先进控制技术在轧机轧制力控制等方面也与了初步应用，并取得饿了一定成果。我国自行研制的冷热轧机的液压AGC系统在轧制线上也得到了成功应用。
二、研究主要成果
1、液压AGC具有响应速度快、控制精度高的优点，正在取代电动AGC 成为当今新建轧机和欲改造轧机的首选技术，是生产厂家在未来激烈市场竞争中取得优势的重要保证。
2、液压AGC自动厚度控制系统的作用
①、快速消除带钢头尾厚度偏差；
②、减少换辊和辊缝的设定时间，提高轧机的作业率；
③、增加坯料单重，最大限度地实现负公差轧制，可使带钢的综合利用率提高1～2%。
④、准确显示带钢厚度，实现测厚仪功能；
3、液压AGC自动厚度控制系统的主要功能
①、液压AGC自动厚度控制功能；
（A）厚度计AGC功能：采用动态设定型AGC，包括绝对值和相对值两种。
（B）监控AGC功能；
（C）预控AGC功能
②、具有快速抬辊以及轧机标定功能；
③、具有手动设定辊缝和自动设定辊缝的功能；
④、具有各种过载保护与报警显示功能；
⑤、具有轧制过程参数的数据采集、记录、显示功能；
⑥、具有故障记录功能；
⑦、具有良好的人机界面与对话功能
为了克服或减轻干扰因素对带材厚度的影响，除了改进AGC系统的结构外，还可以讲他与各种先进的智能的算法相结合，以提高其精度。
近年来研究开发了控制理论于智能算法相结合的路线.以PID控制为基础,辅助以神经网络的自适应,自学习能力,将神经网络和PID控制融为一体,改善了系统的动态性能,具体来呢更好的适应能力.基于模糊RBF神经网络的冷连轧板形板厚多变量综合控制系统.此系统具有良好的自适应跟随和抗干扰能力,性能优于传统的PID控制.利用免疫进化算法,提出了一种新的模糊控制器优化设计方法.基于模糊控制器的自适应遗传算法,通过模糊控制器自适应的动态改变交叉率,变异率的值,从而使该算法最快达到全局最优解.鉴于板带材轧制是一个复杂的非线性过程,板形控制和板厚控制又是相互哦呵的一个综合系统等特点,有一种思想提出基于PID神经元网络的冷连轧板形厚度多变量综合控制系统.08年研究出模糊自整定PID,不依赖于呗控制对象的数学模型,而是在总结前人操作经验的基础上实现自控控制的一种手段,既具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有控制精度高的特点.将模糊自整定控制器应用于厚度紫红控制系统有良好的控制效果.
三、发展趋势
虽然AGC系统在各方面的速度比较快，电视，由于各方面因素的限制，AGC系统还并不完美。对于AGC系统这样一个多变量，强耦合，非线性的实时控制过程，一方面采用最优控制，多变量控制，自适应控制，预测控制等最新控制理论，一追求控制性能的最高水平；另一方面采用神经网络，模糊控制，遗传算法等智能算法，以追求系统的灵活性和多样性。以上两方面的追求融合在一起，开发出高精度的厚度自动控制系统是AGC控制技术发
展的大趋势。各种控制理论和智能算法的不同组合也在这一领域提供了广阔的探索空间。
四.存在问题
可逆冷轧机的厚度控制是一个位置随动系统，在轧制过程中能否根据测试量的厚差快速控制辊缝定位，是一个重要问题。影响冷轧机厚度精度的原因很多，而且这些因素又相互影响着，这就为通过控制来提高厚度精度制作了很多难点主要有；
①建立能真是放映被控对象内在本质的数学模型比较复杂,而数学模型
却是设计控制器及获得最佳控制效果的基础。冷扎机阀控液压压下
控制系统是一个多变量，非线性，强耦合，参数时变的且带有随机
干扰的不确定系统。其真实的数学模型不易建立。
②对于闭环控制系统而言，系统设定值的精度难以保证，从而也限制
了AGC的控制精度。
③影响出口厚度波动的因素很多。从产生误差的原因累分类；有轧机
本身产生的误差和入后材料产生的误差。内因有支撑辊偏摆，强力
和速度的波动，轧辊热膨胀，润滑液变化以及液压系统的参数变化，
AGC系统的变化等等；外因包括入口带硬度变化，厚度变化等等。
④测厚仪的安装位置，导致了检测到的出口厚度在反馈控制的滞后。考虑到避免损坏以及维护等因素，测厚仪的安装位置不可能仅靠轧辊，而是轧辊中心线有一定距离。在这段距离运行的时间于轧制速度有关，是一个时变的滞后时间，因此导致了轧机系统时变滞后性。
当前,厚度控制系统的控制难点除了以上几个方面的原因外,还有其它方面的因素限制了控制精度的提高,如连轧机的制造水平,测量技术的发展等,
特别是在老轧机上进行设备的改造时,这些影响因素更加明显.
五、主要参考文献
