2015—2016学年度第一学期辽宁科技大学材控专业轧钢自动化期末考试试题

版权归萱荻书社所有命题人：李广宇12015—2016学年度第一学期辽宁科技大学材控专业轧钢自动化期末考试试题（含答案）一、简答题（共6题，共55分）1、轧制过程数学模型的分类及其主要用途？（7分）数学模型分为工艺数学模型和控制数学模型两大类。工艺数学模型是L2级（过程计算机）最优给定值计算（预设定）；控制数学模型是L1（基础计算机）给执行器最优控制计算。2、什么是闭环控制系统？控制思路？优点？缺点？（8分）闭环控制系统的特点：滞后性控制思想：是把输出量检测出来，经过必要处理后反馈反馈到输入端，与给定值进行比较，再利用比较后的偏差信号经过控制器对被控对象进行控制。优点：响应速度快、对干扰有抑制作用。缺点：结构复杂，调试困难。3、轧件跟踪的目的和方法（10分）目的：计算机随时了解轧件在轧制生产线上的实际位置及其控制状况，就能在规定的时间内启动各有关功能程序，对指定的轧件准确地进行各种控制、数据采集、操作指导等，从而防止事故的发生。方法：1.可以针对生产线上的每一个跟踪区，在计算机的内存中设置一组单元作为跟踪指示器，当轧件在生产线上移动时，可以通过跟踪程序将指示器的内容随着轧件的移动而变化，这样便可以使计算机内存中的跟踪指示器的内容与生产线上各轧件的实际情况建立起对应关系。2.可以针对生产线上的每一根轧件，在计算机内存相应的一组单元上设置一个跟踪指示器，并使该指示器中的某些位与各跟踪区域对应起来，如果此轧件在某跟踪区时，则与此跟踪区相对应的位就置“1”，否则置“0”。4、液压压下APC系统的主要组成及工作原理？（10分）液压压下APC系统的组成：液压压下APC工作原理：伺服放大器用于确定实际位置与目标位置（给定位置）的偏差，然后将此偏差信号直接送给伺服阀的功率放大器，经伺服阀去调节流入液压缸的油量，使之增加或减少，以便实现位置的改变。5、无切边厚板轧制（TFP）的制造技术组成？（10分）必要条件：1.矩形边线；2.直边；3.精密宽度；4.切头少；5.具有优良特性的边部。技术内容：1.断面形状的矩形化；2.平面形状的矩形化；3.高精度切削技术。TFP制造技术：在精轧机出口侧布置了一台近置式轧边机和在精轧作业线上设置了一台冷铣边机。（1）对成形道次必须用孔型辊面夹住进行轧边，以防侧面产生飞边；（2）根据成形道次的MAS轧制和展宽道次中的轧边来控制展宽终了时的宽度形状；（3）精轧道次是反复用AWC轧边和水平辊轧制，消除宽度变化来实现侧面形状矩形化；（4）根据展宽道次的MAS轧制和精轧道次中的轧边来控制前后端的切头形状。6、2050mm机组热轧带钢卷取温度的动态控制方法和原理？（10分）前馈：测终轧温度EMPT0T调主冷区喷水量反馈：测HMPT0T调精冷区喷水量版权归萱荻书社所有命题人：李广宇2补偿：测FMPT0T调主冷区喷水量二、问答、分析题（共3题，每题15分，共45分）1、宝钢2050mm热连轧精轧机组GM—AGC控制系统的主要组成和基本原理？并分析其系统提高带钢厚度精度的措施？组成：组成部分：厚度的检测部分、厚度自动控制装置、执行机构。原理：轧制力AGC是利用轧机机架的弹跳方程直接计算得到板厚的方法，它相当于运用机架作为厚度计，无滞后时间测得厚度，所以又称它为厚度计法，其厚度控制系统被称为厚度计法厚度控制系统，简称GM—AGC。措施：2、六辊轧机冷连轧带钢闭环反馈式ASC系统的主要组成？计算流程？并说明反馈控制策略采用接力方式时的优先顺序？冷连轧机的闭环反馈控制，一般在最末机架安装板形测量辊，与最末机架形成闭环反馈。有的轧机在第一机架也装有板形测量辊和闭环反馈系统。（P268）组成：从板形测量辊出来的信号，经过测量控制单元（MCU）处理（包括滤波、整形、A/D转换），进入主计算机数据总线。在计算机内部进行一系列处理并进行各种测量补偿，如对中、温度、楔形、凸度、包角等，然后同目标曲线相比较得出差值信号，进入板形控制单元（FCU）。该调解偏差值通过一定的数学模型和数学方法回归成一个四次多项式，分解成对应不同次方的板形缺陷偏差值，用多项式表示，即为：44332210xaxaxaxaay板形的闭环控制属于多变量控制方式，它允许多个板形执行器同时动作。其执行器有倾斜、中间辊（IR）弯辊、工作辊（WR）弯辊、中间辊横移以及轧辊的分区冷却。确定执行器之间最佳组合的控制方法可以通过最小二乘法数学解析。板形闭环反馈控制系统的计算流程分为如下五步：1.测量信号处理；2.板形偏差计算；3.板形偏差分配；4.计算调控量；5.分段冷却计算。接力方式的特点类似于数据传输里的串行方式。同一层次中各调控手段优先权的选取，与设定计算时的原则正好相反，按照响应快、灵敏度大的调控手段先调的原则。3、为什么冷轧带钢的卷取机采用恒张力控制？分析恒电流恒电势复合控制的工作原理？缺点及解决措施？（已知卷取机由他励直流电动机拖动；DiICTaM12，其中：T张力，MC电动机的特性常数，电动机的磁通量，i传动比，aI电动机的电枢电流，D钢卷的直径）。原因：冷轧金属变形抗力大，流动性、塑性差，轧机轧制压力没有热轧时大，故施加张力使带钢压下稳定、精确。恒电流恒电势复合控制（常数aI和常数D/）工作原理：电枢电流控制部分，是通过调节电动机电枢电压来维持aI恒定。磁场控制部分，是通过调节电动机的励磁电流，使磁通随着钢卷直径D成正比例变化，从而使D/的比值保持恒定。缺点：只要不在最大卷径情况下，不论是高速还是低速，电动机都处于弱磁工作状态，所以电动机转矩得不到充分利用。版权归萱荻书社所有命题人：李广宇3措施：采用最大转矩法（使aI正比于/D来实现张力恒定）即在基速以下时，电动机按满磁工作；而在基速以上时靠电枢电压U（或电势E）再通过调节器GT使电动机在弱磁状态下工作。