本發明實施例提供一種銅圓盤澆鑄控制方法，包括根據預設銅液流量出流模型，運用智能算法，優化澆鑄包的正向澆鑄運動曲線，并根據優化后的正向澆鑄運動曲線控制澆鑄包的正向澆鑄運動；運用無模型自適應控制方法和迭代學習控制原理，控制澆鑄包的反向回包運動。本發明將澆鑄子過程整合為“正向澆鑄”與“反向回包”兩個階段，在正向澆鑄階段優化澆鑄包的正向澆鑄運動曲線。縮短澆鑄時間，提高澆鑄生產的效率。在澆鑄包反向回包時，通過閉環PD型迭代學習控制器，控制澆鑄包的反向回包運動，使澆鑄包沿迭代軸不斷重復調整，達到澆鑄終點重量指標，提高了澆鑄過程的抗擾動性，提高了澆鑄系統的動態性能與穩態性能。

技術領域

本發明涉及定量澆鑄技術領域，更具體的，涉及一種銅圓盤澆鑄控制方法及裝置。

背景技術

澆鑄包是圓盤澆鑄機實現定量澆鑄高溫銅水的關鍵設備，其澆鑄的銅陽極板質量直接影響后續銅電解環節的產銅效率，直接關系到電能的消耗。澆鑄包系統由伺服電機、傳動設備和包體三個部分組成，通過設置伺服電機運動曲線可使澆鑄包包體按照澆鑄運動曲線對母模進行銅液澆鑄，達到定量澆鑄高溫銅液與無銅液飛濺等安全澆鑄的目的，因此澆鑄包澆鑄曲線直接決定定量澆鑄銅陽極板的質量。現今國內外主要通過現場經驗、數值模擬以及澆鑄包模型求解等方法得到最佳澆鑄曲線。由于現場存在澆鑄后期部分銅液凝結及銅液反饋值波動等干擾的影響，使得通過直接設置澆鑄包運動曲線的開環設置方法存在一定的終點重量的偏差，故需要提供一種閉環控制方法，提高單次澆鑄的質量并滿足工業生產的安全要求，且具有一定的魯棒性。現有的澆鑄包控制技術主要是經典PID控制方法與人工智能控制方法。

圓盤澆鑄機澆鑄包在實現定量澆鑄的過程中，其定量澆鑄曲線能反映澆鑄包動態運行狀況，合適的澆鑄曲線能滿足銅陽極板定量澆鑄及無飛邊、飛濺等工藝要求。但現場環境惡劣，且澆鑄過程中擾動較大，而只通過設定曲線驅動澆鑄包實現澆鑄這一過程屬于開環控制，抗擾動性能較差，甚至會產生澆鑄終點質量不滿足要求的情況。

CN105945270A公開了一種定量澆鑄曲線的獲取方法及裝置。該專利提出了一種最優定量澆鑄曲線的獲得方法。通過結合澆鑄工具的物理結構和澆鑄過程銅水流動的有限元模型，利用Fluent軟件對其進行數值模擬計算，迭代調整澆鑄曲線以滿足澆鑄終點質量要求及工藝要求。該專利從仿真的角度模擬澆鑄包運動過程，通過澆鑄效果修正澆鑄曲線，克服了現場調節澆鑄曲線勞動大、環境惡劣的影響，具有一定的參考性。但該專利使用的有限元軟件計算成本大、輸入固定，而且獲得的澆鑄曲線從本質上仍為經驗曲線，抗擾動性能差，且無法在工業現場實時調節。

CN106180667A公開了一種陽極板定量澆鑄的方法，該專利提出了一種借助非接觸式測距裝置監測陽極板厚度來控制澆鑄的方法。在澆鑄位置的正上方區域安裝非接觸式測距裝置，以實時監測澆鑄過程中模具內銅水液位高度，當銅水液位高度達到預設值時，回收澆鑄包停止澆鑄。該專利使用了高精度的非接觸式測距裝置，克服稱重傳感器較大誤差的影響，通過改變硬件的方式減小了測量誤差。該專利雖然通過改變測量裝置減小了測量誤差，使得澆鑄包根據最優澆鑄曲線運動得到的銅水質量更為穩定，但現場仍然存在參數不確定性與隨機擾動等因素的影響，抗擾動性能仍舊不強。

CN105499549A公開了一種銅陽極板自動定量澆鑄控制系統及控制方法，該專利提出了一種銅陽極板自動定量澆鑄控制系統及控制方法。利用PLC控制器采集澆鑄包重量信息并生成控制信號，使澆鑄速度跟隨設定的軌跡。該發明對澆鑄曲線各個運動階段做了定性分析，并從硬件開發角度對圓盤澆鑄機控制系統的控制過程進行了分析，設計的控制系統內部結構簡單，維修容易，極大提高了系統的使用效果和產品的澆鑄品質。該發明沒有從內部機理的角度剖析澆鑄曲線形成的過程，且其本質上也為定量澆鑄曲線的設定問題，沒有形成閉環回路，抗擾動性能不強。

現有的澆鑄包控制技術主要是經典PID控制方法與人工智能控制方法。但現有的澆鑄包控制技術沒有考慮澆鑄現場存在的參數不確定性與隨機擾動等因素的影響，抗擾動性能欠佳。

發明內容