快速抗擾動預測控制算法及其在精軋系統(tǒng)中的應用.pdf

1、溫度是典型的工業(yè)控制對象,具有大慣性、純滯后、參數時變等特性。由于時滯的存在使擾動產生的影響不能及時被檢測,控制作用相對滯后,從而對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制精度和調節(jié)時間等方面造成了不利影響。因此,系統(tǒng)時滯一直是控制領域中的難點之一。
　　 預測控制基于模型預測、在線滾動優(yōu)化和反饋控制的原理,可以較好的對系統(tǒng)的時滯特性進行開環(huán)補償。針對常見工業(yè)被控對象的時滯特點,本文基于Toeplitz預測方程提出一種改進的預測控制算法:該算法利

2、用過去的輸入輸出和未來輸入的線性組合可以快速求解控制率,減少因多步預測遞推求解Diophantine方程引起的迭代計算量;為防止溫度大幅度變化,在目標函數中加入了輸出增量懲罰因子,能有效減少輸出波動;并充分利用預測信息軟化控制率,克服輸入波動。仿真結果驗證了該算法的具有良好的抗擾動性。
　　 鋼鐵冶金行業(yè)在我國的經濟發(fā)展中處于很重要的支撐地位。精軋是鋼坯生產各種成品鋼板重要的過程,其中終軋溫度對帶鋼質量有直接影響。精軋工藝過程復

3、雜,影響溫度的變量繁多,但受現場條件限制有效測溫點少,現有生產線利用PID調整機架間的噴淋水量的控制方法對終軋溫度的影響有很大的滯后,效果并不理想。本文針對精軋終軋溫度這一復雜被控對象,結合現場海量數據和工藝背景,搭建了離線動態(tài)預報平臺:將整條帶鋼分成多個觀測點進行實時預報;分析了幾種溫降環(huán)節(jié)對帶鋼頭尾部溫差產生的影響;通過大量的仿真分析找到決定帶鋼頭尾溫度波動的關鍵因素。
　　 根據仿真平臺的分析結果,將指定機架間噴水量作為因