MƠ HÌNH TỐN HỌC VÀ CẤU TRÚC CỦA CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG CÁN THÉP TẤM
Trên thế giới, hệ thống cán thép tấm được các nhà điều khiển học nghiên cứu và sử dụng rộng rãi từ rất lâu nhưng đều được đơn giản hóa, hệ là hệ tuyến tính một đầu vào - một đầu ra hoặc hai đầu vào- hai đầu ra. Các phương pháp mơ hình hố hệ thống cán được xây dựng từ kinh nghiệm, thực nghiệm đến lý thuyết. Miura et al (1993), K.Hunt (1993), Large et al (1994), và Hwang et al (1996) đã mơ hình q trình cán thép dùng trong điều khiển chiều dày. Các mơ hình tốn học này dựa vào sự thay đổi của chiều dày phụ thuộc vào lực cán. Các tác giả này không xét đến ảnh hưởng phi tuyến của hệ thống thuỷ lực và do vậy các mơ hình này tương đối đơn giản. Các phần tử phi tuyến được tuyến tính hố và hệ là hệ một đầu vào-một đầu ra tuyến tính. Trong các ứng dụng không yêu cầu cao về độ chính xác và vùng ổn định, các phương pháp trên có thể sử dụng được.
Pedersen et al (1998), Lar Malcolm Pedersen và B.Wittenmark (1998) đã phát triển bộ điều khiển hai đầu vào-hai đầu ra để điều khiển quá trình cán. Trong phương pháp điều khiển này, đơn giản hố mơ hình tốn học được sử dụng. Hạn chế của các phương pháp trên là vùng ổn định của hệ thống điều khiển bị thu nhỏ. Hơn nữa các bộ điều khiển này không kể đến ảnh hưởng của nhiễu nội và ngoại, sai số do lệch tâm của các trục cán, khe hở của dầu bôi trơn, và các phần tử phi tuyến khơng mơ hình hố được.
Ngoài ra, các tác giả, xem J.W.Perng, K.W.Han (1998) đưa ra một số giải pháp để thiết kế các bộ điều khiển phi tuyến tối ưu H cho hệ thống cán thép tấm… Trong chương này giới thiệu một số bộ điều khiển cho hệ thống cán thép tấm đã được các tác giả cơng bố.
2.1. Bộ điều khiển tuyến tính PI [5]
Các đại lượng vật lý cơ bản của quá trình và các biến có liên quan tham gia vào vấn đề điều khiển được đưa ra trong hình 2.1
he le vl la vw sr s0+2sr ha fw Hình 2.1. Mơ hình hệ thống cán tấm - fW là lực cán,