为轧出给定厚度的轧件，首先，必须在轧件进入辊缝之前正确设定空载辊缝；其次，在轧制的过程中，为使轧出的轧件厚度均匀一致，还必须随着轧制条件的变化及时调整辊缝。这些都是通过正确地设定和控制液压缸位移（位置）来实现的。液压缸位置闭环的作用就是准确地控制液压缸位移，达到设定和控制辊缝的目的，它是整个厚度控制的基础。液压缸位置闭环控制系统又称为APC系统。

　　压下位置闭环仅可实现空载辊缝的设定，由于轧制压力的波动将造成轧制厚度的波动，故需通过测量轧制力波动P，计算出由此造成的厚差h，然后根据一定的控制方案调整压下装置，以消除轧制压力波动造成的厚度差，实现轧制力补偿控制。

　　通常采用轧制压力补偿环来实时消除轧制力变化的影响，压下调节量为：xp=PM（2）式中：xp为压下位移调节量。

　　根据补偿系数的取值不同，可实现从等厚轧制到等压轧制范围内不同的控制方案，有效改变轧机的等效纵向刚度。对轧制工艺而言，为缩小带材厚度差，通常取=0708，实现硬特性轧制。对平整工艺而言，为获得较好的板形和改善带材冲压性能，通常可取（-2-）实现软特性轧制。

　　液压缸位置闭环控制不能消除位移传感器和压力传感器本身的误差及其他一些干扰对轧件出口厚度的影响。为消除这些干扰因素的影响，在轧机的出口用测厚仪测出厚度偏差，然后反馈调整压下装置，改变空载辊缝，消除厚度偏差。这种控制方式称为测厚仪监控。所示为厚度控制原理图。

　　数字PID控制器的设计比例积分微分是当前工业控制中应用最广泛的算法。理论上PID控制器的控制输出量u（t）为：u（t）=Kc（e+1Tiedt+Tddedt）式中：Kc为控制增益；e为过程变量与设定值偏差；Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数。

　　基于虚拟仪器的计算机控制是一种采样控制，因此描述连续系统的微分方程，应由离散系统的差分方程来代替。用差分方程对式进行处理，此时积分项和微分项可用求和及增量式表示，可得到离散PID表达式：P（n）=Kpe（n）+Tinj=0e（i）+TDTumax，那么实际输出量只能取上限值umax（所示曲线b），而不是计算值（所示曲线a）。

　　此时，由于输出量受到限制，误差e将比正常情况更长时间保持在正值，将式（4）的积分项有较大累计值。

　　当e出现负值后，由于积分项累计值很大，还要经过相当长时间后，u才能脱离饱和区，这样造成系统的明显超调。而且输出量限制的范围越小，这种现象越严重。

　　基于LabVIEW环境的实时控制程序设计与实现虚拟仪器LabVIEW是一种基于流程图的图形化编程方式，由于其强大的硬件驱动、图形显示能力和便捷的快速程序设计，使其能够为过程控制和工业自动化应用提供很好的解决方案。

　　在LabVIEW系统中，用户可以调用LabVIEW附加PID工具箱，后者提供了部分PID控制VI.用户可以直接调用里边的VI，并进行简单的设置，就可以完成PID控制。用户还可以根据需要在LabVIEW环境中自行设计适合自己工程需要的PID控制子VI。

　　LabVIEW支持多线程技术，可以将数据采集任务运行在单一线程，同时其他线程可用于其他任务的控制，避免了程序中某些操作对更重要的操作发生影响。本系统的数据采集部分直接调用了研华板卡（PCI1711完成压力信号的采集和数字量输入，PCL726完成闭环模拟信号的输出）基于LabVIEW的驱动程序，提高了编程效率和数据采集系统的可靠性。利用LabVIEW的queue技术可将数据采集线程中的数据传递到数据存盘线程保存，数据的存盘和提取可通过调用LabSQL工具包来完成。同时为提高采集控制程序的执行效率，有效完成控制任务，可将采集控制优先级置为最高，实现系统的实时控制。

　　系统实验在300可逆冷带轧机上完成，系统控制周期10ms.所示为300可逆冷带轧机。为位置闭环阶跃响应实测曲线。从实测曲线可以看出，系统的快速性、稳定性、准确性可达到实验要求。

　　结论本文介绍了液压AGC控制原理及PID控制器的设计，并将虚拟仪器LabVIEW技术应用于燕山大学四位置闭环阶跃响应曲线辊可逆轧机。利用虚拟仪器LabVIEW支持的多线程技术，将数据采集与控制置于同一进程，并置为最高优先级，有效实现了系统的实时控制。实验结果表明系统能够达到设计要求。

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