Controllo Intelligente di Laminatoi

Presentazione sul tema: "Controllo Intelligente di Laminatoi"— Transcript della presentazione:

1 Controllo Intelligente di Laminatoi
Autore: Giacomo Poli

2 Introduzione Verrà presentato il lavoro svolto per migliorare la qualità del processo di laminazione, questo riveste grande importanza all’interno di un’azienda siderurgica. Autore: Giacomo Poli

3 Argomenti Trattati Modellizzazione del Laminatoio
Controllo del Laminatoio Implementazione Matlab Interfaccia Grafica Esempi di Simulazioni Autore: Giacomo Poli

4 Modellizzazione del Laminatoio
Modello del Laminatoio Modello Attuatori Implementazione Matlab Autore: Giacomo Poli

5 Modello del Laminatoio
Il modello è diviso in: Azionamento elettrico Sistema meccanico Autore: Giacomo Poli

6 Modello del Laminatoio
Per l’Azionamento elettrico la coppia motrice necessaria viene fornita da un motore in corrente continua controllato mediante la tensione di armatura Il Sistema meccanico costituito dal motore, organi di trasmissione ed i cilindri, è schematizzato con due volani con momenti d’inerzia J1 e J2 collegati da un all’unga con rigidezza torsionale K Autore: Giacomo Poli

7 Modello del Laminatoio
Coppia motrice Coppia resistente Autore: Giacomo Poli

8 Modello Attuatori Modello del motore Autore: Giacomo Poli

9 Modello Simulink del Motore
Autore: Giacomo Poli

10 Modello Simulink del Laminatoio
Autore: Giacomo Poli

11 Controllo del Laminatoio
Controllo Velocità Controllo di Corrente Controllo di Tensione Implementazione Matlab Autore: Giacomo Poli

12 Controllo Velocità Autore: Giacomo Poli

13 Controllo Corrente Autore: Giacomo Poli

14 Controllo Tensione Autore: Giacomo Poli

15 Strategie di Controllo
Controllo Indipendente Controllo Combinato Controllo Combinato a Struttura Variabile Controllo Combinato con Osservatore Controllo Combinato con osservatore del disturbo, filtro quasi derivativo e guadagno ad anello Autore: Giacomo Poli

16 Controllo Indipendente
Autore: Giacomo Poli

17 Controllo Combinato Autore: Giacomo Poli

18 Controllo Combinato a Struttura Variabile
Implementazione di un regolatore VS-PI Segnale di uscita del controllore: Autore: Giacomo Poli

19 Controllo Combinato a Struttura Variabile
L’azione proporzionale passa con regolarità da una azione tipo relè, nel caso di segnale di errore molto grande, ad una classica azione proporzionale per piccoli valori dell’errore. L’azione integrale viene in pratica bloccata se l’errore è molto alto, mentre è operativa per bassi valori dell’errore. Il fenomeno del wind-up(saturazione attuatori) risulta eliminato in modo naturale con l’adozione del regolatore VS-PI. Autore: Giacomo Poli

20 Controllo Combinato a Struttura Variabile
Autore: Giacomo Poli

21 Controllo Combinato con Osservatore
Introducendo un osservatore si ha uno smorzamento energetico delle oscillazioni torsionali tra rotore e rullo dovute alle elasticità delle allunghe, mediante un segnale di reazione costituito dalla derivata della coppia torsionale stimata a partire dalla conoscenza della velocità del rotore e dalla corrente del motore. Autore: Giacomo Poli

22 Controllo Combinato con Osservatore
Implementazione dell’osservatore: Il massimo smorzamento si ha per: Autore: Giacomo Poli

23 Controllo Combinato con Osservatore
Autore: Giacomo Poli

24 Controllo Combinato con Osservatore del disturbo, filtro quasi derivativo e guadagno di anello
L’innovazione sta nel considerare il Laminatoio come un sistema a due masse tenendo conto della coppia torsionale tra il motore ed il carico dovuta alle piccole torsioni compiute dall’allunga. Inoltre si considera non solo la frequenza di risonanza del sistema ma anche il rapporto di risonanza: Dove rappresenta la frequenza di antirisonanza Autore: Giacomo Poli

25 Controllo Combinato con Osservatore del disturbo, filtro quasi derivativo e guadagno di anello
L’osservatore del disturbo applicato al sistema a due masse stima la coppia torsionale che è reazionata dal motore, tale stima viene poi filtrata da un filtro passa basso, il guadagno di anello smorza l’effetto delle vibrazioni della risonanza meccanica. Autore: Giacomo Poli

26 Controllo Combinato con Osservatore del disturbo, filtro quasi derivativo e guadagno di anello
Autore: Giacomo Poli

27 Interfaccia Grafica Utilizzo GUIDE in ambiente Matlab
Impostazione del Laminatoio Simulazione Visualizzazione risultati Autore: Giacomo Poli

28 GUIDE in Matlab® 6.5 Per la creazione dell’interfaccia grafica
si è utilizzato l’ambiente di sviluppo GUIDE presente in Matlab 6.5. Interfaccia: Impostazione del Laminatoio Simulazione Verifica Risultati Autore: Giacomo Poli

29 Impostazione del Laminatoio
Autore: Giacomo Poli

30 Errore WorkSpace Autore: Giacomo Poli

31 Parametri Laminatoio Autore: Giacomo Poli

32 Parametri Bramma Autore: Giacomo Poli

33 Parametri del Controllo
Autore: Giacomo Poli

34 Simulazione Autore: Giacomo Poli

35 Visualizzazione Risultati
Autore: Giacomo Poli

36 Visualizzazione Risultati
Autore: Giacomo Poli

37 Visualizzazione Risultati
Autore: Giacomo Poli

38 Simulazioni Controllo Indipendente Controllo Combinato
Controllo Combinato a Struttura Variabile Controllo Combinato con Osservatore Controllo Combinato con Osservatore del disturbo, filtro quasi derivativo e guadagno ad anello Autore: Giacomo Poli

39 Controllo Indipendente
Valori di K: Autore: Giacomo Poli

40 Controllo Combinato Valori di K: Autore: Giacomo Poli

41 Controllo Combinato a Struttura Variabile
Valori di K: Autore: Giacomo Poli

42 Controllo Combinato con Osservatore
Valori di K: Autore: Giacomo Poli

43 Controllo Combinato con Osservatore del disturbo, filtro quasi derivativo e guadagno di anello
Valori di K: Autore: Giacomo Poli