ія відхилення товщини смуги зміною зусилля прокатки (канал «грубого» регулювання) згідно з формулою:
,
де - тангенс кута нахилу кривої пластичної деформації смуги.
У даній системі не враховується швидкість смуги яка в свою чергу впливає на час транспортного запізнювання. Для поліпшення якості регулювання необхідна компенсація транспортного запізнювання. Одним з методів компенсації транспортного запізнювання є метод введення упреждающей зворотного зв'язку. Зворотним зв'язком охоплюють типовий регулятор або зворотну функцію моделі об'єкта. Передавальна функція ланки зворотного зв'язку являє собою (регулятор Ресквіка) або з позитивним зворотним зв'язком (засновник Смітта), де - передавальна функція моделі об'єкта без урахування транспортного запізнювання. У ході теоретичного дослідження найкращі результати вийшли при використанні ПІД - регулятора охопленого негативним зворотним зв'язком. Однак на практиці у зв'язку зі значною інерційністю натискних гвинтів і відносно малою швидкістю вони не «встигають» за зміною регулюючого параметра. Застосування гідравлічних натискних пристроїв дозволяє значно збільшити швидкодію цих систем. Крім того, реалізувати блок регульованого запізнювання досить важко з технічної точки зору.
Під ВНИИМЕТМАШ були розроблені більш прості системи регулювання товщини смуги по відхиленню з використанням принципу лінійного передбачення, але не потребують блоку регульованого запізнювання [11]. У цих системах випереджала зворотній зв'язок формується додатковим інтегратором з наступним його «гасінням» за певним законом.
,
де - технологічний коефіцієнт, що визначається жорсткістю кліті і властивостями металу, що прокочується.
Оскільки на вхід інтегратора І поданий сигнал з датчика швидкості переміщення натискного пристрою (), сигнал на виході інтегратора пропорційний величині; нижче для спрощення викладок пологаем, що величини і чисельно рівні.
Для розуміння принципу дії системи можна знехтувати інерційність приводу натискних гвинтів і мікрометра. На рис. 2.2 показаний процес відпрацювання регулятором стрибкоподібного обурення товщини (мається на увазі відхилення товщини від межі зони нечутливості трипозиційного реле) для випадку, коли час відпрацювання. Як видно з діаграми, відключення приводів натискних гвинтів відбувається при повній відпрацюванні збурення в момент часу, коли мікрометр ще видає сигнал повного відхилення.
Тимчасова діаграма відпрацювання стрибкоподібного обурення при TРВ lt; t (а) і TРВ=t (б)
Рис. 2.1
Тимчасова діаграма відпрацювання стрибкоподібного обурення при TРВ gt; t
Рис. 2.2
Для системи регулювання товщини смуги зміною положення натискних гвинтів (див рис. 2.1) ВНИИМЕТМАШ розроблений закон зміни сигналу упреждающей зворотного зв'язку, що забезпечує повну відпрацювання обурення за одне включення приводу натискного механізму при TРВ gt; t.
Величина неузгодженості визначиться наступним чином:
(2.1)
Отже, для повного відпрацювання обурення за одне включення приводу натискного пристрою необхідно щоб сигнал на ділянці t gt; 2 t був обмежений величиною, що дорівнює величині відпрацювання різнотовщинності за час транспортного запізнювання. На рис 2.4 дана тимчасова діаграма відпрацювання обурення з законом зміни сигналу упреждающей зворотного зв'язку згідно вираженію.Временная діаграма відпрацювання стрибкоподібного обурення за одне включення приводу натискного пристрою при t рв gt; t
Рис. 2.3
У розглянутому контурі прийняті нульові початкові умовиия (для величини зворотного зв'язку і неузгодженості). Однак при даній структурі контуру величина зворотного зв'язку не повертається до нуля після зупинки приводу натискних пристроїв і компенсації неузгодженості. У зв'язку з цим у схемі необхідно додатково передбачити «гасіння» сигналу зворотного зв'язку після компенсації неузгодженості заданого і поточного значення товщини (коли). Швидкість цього «гасіння» повинна бути дорівнює швидкості переміщення натискних гвинтів.
Пізніше також ВНИИМЕТМАШ запропонував систему регулювання товщини і натягу, адаптовану до цифрових систем регулювання. Згідно цій системі ділянку смуги від валків перший кліті до вимірювача товщини послідовно розбивається на ділянки вимірювання та ділянки очікування результату [8]. Більш докладний опис цієї структури приведено в описі програмного забезпечення мікропроцесорного комплекту.
Основними критеріями оптимізації каналу по відхиленню можуть бути час перехідного процесу і статична помилка, отримані з аналізу перехідної характеристики. Так як канал по відхиленню є каналом грубого регулювання, то помилка повинна не перевершувати зону нечутливості каналу. Мінімальний час регулювання забезпечується лише в тому випадку, коли відхил...
