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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2023.tde-06022024-114137
Document
Author
Full name
Americo Ferreira Neto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Pereira, Sérgio Luiz (President)
Andrade, Alexandre Acacio de
Silva, Élcio Brito da
Title in Portuguese
Controle do ângulo e tensão do looper entre cadeiras do laminador acabador de tiras a quente, Proporcional e Integral (PI) e Integral Linear Quadrático (ILQ), adaptativo e preditivo com acionamento através de servoválvula e cilindro hidráulico.
Keywords in Portuguese
Automação industrial
Controle adaptativo
Laminados a quente
Abstract in Portuguese
O desenvolvimento da parametrização para o controlador do ângulo e tensão do looper, no laminador acabador, dos laminadores a quente é traçado com base em dois modos de controle, o modo Quadrático Linear Inverso (ILQ) e Integral Proporcional (PI), considerando principalmente o tipo de aço do grau de resistência, composição química, espessura e largura da tira de aço. Em primeiro lugar, a abordagem do modo ILQ é aplicada no ângulo e tensão do looper, ambos calculados e comparados com as condições reais, para compensar distúrbios e dinâmicas não modeladas no looper, aumentando ou diminuindo a posição do ângulo, através do Controle Automático de Pressão (APC) bem como a referência de velocidade da cadeira de laminação anterior. Em segundo lugar, a abordagem do modo Proporcional Integral (PI) é aplicada no ângulo do looper e na tensão do looper, onde apenas o ângulo do looper é calculado e comparado com a condição real e a tensão do looper é calculada e aplicada no circuito aberto como referência de torque a ser utilizada para compensar distúrbios e dinâmica não modelada no looper. Assim, um conjunto de parâmetros de controle idealizados para a tensão e o ângulo do looper, melhorando o desempenho do sistema geral, sempre dependendo do material processado e de sua espessura e largura da tira de aço. Os resultados da simulação mostram a eficácia do controlador proposto em comparação a outros métodos que usam apenas um modelo de controle para todos os tipos de aço.
Title in English
Looper angle and looper tension control between roll stands in hot strip finishing mills in adaptive, predictive Proportional Integral (PI) and Inverse Linear Quadratic (ILQ) control modes, with activation by means of servo valves and hydraulic cylinders.
Keywords in English
Adaptive and predictive control
Hot strip finishing mills
Looper angle and tension system
Abstract in English
The development of parameterization of controller for looper control angle and tension in hot strip finishing mills is traced based on Inverse Linear Quadratic (ILQ) and Proportional Integral (PI) mode control, mainly considering, in the rolled material, thickness and width in the steel strip. Firstly, the ILQ mode approach is applied in the looper angle and looper tension, both calculated e compares with real condition, to compensate disturbances and unmodeled dynamics in the looper, increasing or decreasing the angle position, through of Automatic Pressure Control (APC) as well as the speed reference in the previous stand rolling. Secondly, the Proportional Integral (PI) mode approach is applied in the looper angle e looper tension, where only looper angle is calculated and compared with real condition and looper tension is calculate and applied in the open loop with use torque reference, to compensate disturbances and unmodeled dynamics in the looper. So, one set of parameters of control has idealized to the looper tension and looper angle, improving the performance of the overall system, always dependent of processed material and her thickness and width in the steel strip in. Simulation results show the effectiveness of the proposed controller compared with other methods that use only one control model to all types of steel.
 
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Publishing Date
2024-02-08
 
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