Controllo Intelligente di Laminatoi Autore: Giacomo Poli

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

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

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

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

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

Modello del Laminatoio Coppia motrice Coppia resistente Autore: Giacomo Poli

Modello Attuatori Modello del motore Autore: Giacomo Poli

Modello Simulink del Motore Autore: Giacomo Poli

Modello Simulink del Laminatoio Autore: Giacomo Poli

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

Controllo Velocità Autore: Giacomo Poli

Controllo Corrente Autore: Giacomo Poli

Controllo Tensione Autore: Giacomo Poli

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

Controllo Indipendente Autore: Giacomo Poli

Controllo Combinato Autore: Giacomo Poli

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

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

Controllo Combinato a Struttura Variabile Autore: Giacomo Poli

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

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

Controllo Combinato con Osservatore Autore: Giacomo Poli

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

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

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

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

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

Impostazione del Laminatoio Autore: Giacomo Poli

Errore WorkSpace Autore: Giacomo Poli

Parametri Laminatoio Autore: Giacomo Poli

Parametri Bramma Autore: Giacomo Poli

Parametri del Controllo Autore: Giacomo Poli

Simulazione Autore: Giacomo Poli

Visualizzazione Risultati Autore: Giacomo Poli

Visualizzazione Risultati Autore: Giacomo Poli

Visualizzazione Risultati Autore: Giacomo Poli

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

Controllo Indipendente Valori di K: Autore: Giacomo Poli

Controllo Combinato Valori di K: Autore: Giacomo Poli

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

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

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