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用于在具有测量延迟的双辊带铸造中的周期性干扰的迭代学习控制制造技术

技术编号:24693329 阅读:49 留言:0更新日期:2020-06-27 12:12
一种双辊铸造系统,其中铸辊在铸辊之间具有辊隙,每个辊具有周长和旋转周期。铸辊控制器响应于控制信号来调节铸辊之间的辊隙。传感器测量铸带的至少一个参数。ILC控制器从传感器接收带测量信号,并将控制信号提供给铸辊控制器。ILC控制器包括ILC控制算法,以生成基于带测量信号的控制信号以及基于周长、旋转周期和辊隙与传感器之间的铸带长度的时间延迟估计,以补偿从铸带离开辊隙到被铸带传感器测量所经过的时间。

Iterative learning control for periodic disturbance in twin roll casting with measurement delay

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在具有测量延迟的双辊带铸造中的周期性干扰的迭代学习控制相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月22日向美国专利局提交的美国临时申请号62/562056和于2018年4月6日向美国专利局提交的美国临时申请号62/564304的优先权和利益,通过引用将二者全部内容并入本文。
技术介绍
双辊铸造(TRC)是一种接近最终形状的制造过程,用于生产钢带和其他金属带。在此过程中,将熔融金属倒在两个铸辊的表面上,这两个铸辊同时冷却金属并将其固化成接近最终厚度的带。随着辊旋转,辊的形状和热力学特性的角度变化会在带的厚度轮廓中产生周期性干扰。这样的一个示例是,带的一侧因辊边缘之间的相对间隙距离的变化而被无意中铸造得比另一侧厚。这种干扰称为楔形,其存在会影响最终带的质量。然而,由带的铸造和测量之间存在较大延迟而使得补偿这种干扰复杂。过去,研究人员一直专注于TRC过程的稳定性以及改善其整体性能。具体而言,许多研究人员分析了各种过程参数之间的相互作用以及这些相互作用如何影响过程的稳态行为。然而,几乎没有做任何工作来解决基于每转发生的干扰。如果不解决这些干扰,以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双辊铸造系统,包括:/n一对反向旋转铸辊,其在铸辊之间具有辊隙并且能够从辊隙向下输送铸带,该辊隙是可调节的,每个辊具有周长C和旋转周期T

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 US 62/562,056;20180406 US 62/654,3041.一种双辊铸造系统,包括:
一对反向旋转铸辊,其在铸辊之间具有辊隙并且能够从辊隙向下输送铸带,该辊隙是可调节的,每个辊具有周长C和旋转周期TR;
铸辊控制器,其配置为响应于控制信号来调节铸辊之间的辊隙;
铸带传感器,其能够测量铸带的至少一个参数,其中在辊隙和铸带传感器之间存在长度为L的铸带,长度L大于周长C;以及
ILC控制器,其耦合到铸带传感器以从铸带传感器接收带测量信号并且耦合到铸辊控制器以向铸辊控制器提供控制信号,该ILC控制器包括迭代学习控制算法,以基于带测量信号和表示从铸带离开辊隙到被铸带传感器测量所经过的时间的时间延迟估计ΔT生成控制信号,其中,所述时间延迟估计ΔT还包括:
迭代延迟TI,其包括滚动转数nk和旋转周期TR的乘积;和
残余延迟τ,其使得在迭代延迟和迭代延迟加一次迭代的窗口内提供给控制器的控制信号与从传感器接收的测量信号之间的相关性最大化。


2.根据权利要求1所述的系统,其中,滚动转数nk与周长C的乘积提供了迭代长度LI,其中迭代长度LI小于长度L,并且长度L与迭代长度LI之差小于周长C。


3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述滚动转数nk至少为2。


4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述铸带传感器包括厚度计,其在整个铸带宽度上的间隔中测量铸带的厚度。


5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述铸辊控制器还包括动态可调节楔形控制器,并且响应于来自ILC控制器的控制信号,由楔形控制器调节辊隙。


6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述铸辊包括用于调节辊隙的膨胀环,并且所述铸辊控制器响应于来自ILC控制器的控制信号来控制膨胀环。


7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述ILC控制器配置为计算残余延迟τ。


8.根据权利要求1所述的系统,其中,所述ILC控制器配置为计算迭代延迟TI和残余延迟τ。


9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述铸带传感器对于至少一个周期性干扰对铸带进行测量,并且所述迭代学习算法适于降低至少一个周期性干扰的严重性。


10.一种在双辊铸造系统中减少铸带金属产品中的周期性干扰的方法,该系统具有一对反向旋转铸辊,其在铸辊之间的辊隙处产生铸带,该辊隙可由铸辊控制器调节,每个辊具有周长C和旋转周期TR;该方法包括:
在铸带从其开始离开辊隙的时间延迟TD处测量铸带的至少一个参数,其中时间延迟TD超过旋转周期TR;
计算时间延迟估计ΔT以补偿时间延迟TD,其中时间延迟估计ΔT还包括迭代延迟TI,其包括旋转周期TR的倍数,以及残余延迟τ,其使得在迭代延迟和迭代延迟加一次迭代的窗口内提供给铸辊控制器的控制信号与测量的至少一个参数之间的相关性最大化;
将时间延迟估计ΔT和测量的至少一个参数提供给迭代学习控制器;
由迭代学习控制器基于时间延迟估计ΔT和测量的至少一个参数为铸辊控制器生成控制信号;
其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:FM布朗三世GTC赵NJ森达拉姆HB里斯
申请(专利权)人:纽科尔公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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