1.一种轧机半实物仿真系统，其特征在于，包括通过以太网连接的总控计算机(1)、轧机主操台(2)、AGC控制系统(3)、现场信号模拟系统(4)及仿真计算机(5)；所述的现场信号模拟系统(4)包括以下信号发生器：±10V发生器、CAN总线信号发生器、SSI接口发生器、脉冲信号发生器、4-20mA信号发生器及±10mA信号发生器。

2.一种轧机半实物仿真方法，采用轧机半实物仿真系统，其结构为：包括通过以太网连接的总控计算机(1)、轧机主操台(2)、AGC控制系统(3)、现场信号模拟系统(4)及仿真计算机(5)，所述的现场信号模拟系统(4)包括以下信号发生器：±10V发生器、CAN总线信号发生器、SSI接口发生器、脉冲信号发生器、4-20mA信号发生器及±10mA信号发生器；具体按照以下步骤实施：步骤1：首先在仿真计算机(5)上输入轧机系统参数和传动系统参数，根据输入的参数建立轧机系统模型；

步骤2：对现场信号模拟系统(4)进行配置，首先依次读取每个信号发生器的设定参数，然后对每个信号发生器参数进行配置，对±10V发生器配置参数IP地址、数据地址、数据类型、线性变换比例系数、线性变换偏移量；对SSI接口发生器配置参数IP地址、数据地址、数据类型、数据长度、数据格式；对CAN总线信号发生器配置参数IP地址、数据地址、数据类型、报文ID、报文速率；对脉冲信号发生器配置参数IP地址、数据地址、数据类型、码盘分辨率、测速辊直径；对4-20mA信号发生器配置参数IP地址、数据地址、数据类型、线性变换比例系数、线性变换偏移量；对±10mA信号发生器配置参数IP地址、数据地址、数据类型、线性变换比例系数、线性变换偏移量；

步骤3：AGC控制系统(3)控制现场信号模拟系统(4)及仿真计算机(5)进行仿真，仿真计算机(5)根据步骤1得到的模型计算仿真厚度值，通过改变AGC控制系统(3)参数，使得仿真厚度值与设定厚度的误差最小，从而得到AGC控制系统(3)的最佳工作参数。

3.根据权利要求2所述的轧机半实物仿真方法，其特征在于，所述的步骤1根据输入的参数建立轧机系统模型，具体按照以下步骤实施：

1)建立闭辊缝状态液压系统模型：a.电液伺服阀力矩马达表示方程：式中：τv—伺服阀时间常数，单位s；

Kv—伺服阀电流增益，单位m/mA；

i—伺服阀工作电流，单位mA；

xv—伺服阀阀芯位移，单位m；

b.伺服阀的流量方程：

3

式中：Q1—油缸无杆腔流量，单位m/s；

Ps—系统油源压力，单位Pa；

Pb—背压折算至无杆腔的等效压力，单位Pa；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

Cd—常数；

ω—伺服阀窗口面积梯度，单位m；

xv—伺服阀阀芯位移，单位m；

3

ρ—液体密度，单位kg/m；

c.主油缸的流量方程：

式中：Q1—油缸无杆腔流量，单位m3/s；

A1—主油缸无杆腔的有效面积，单位m2；

xp—油缸活塞位移变化量，单位m；

Cip—油缸的内泄漏系数，单位(m3/s)/Pa；

Cep—油缸的外泄漏系数，单位(m3/s)/Pa；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

Pb—背压折算至无杆腔的等效压力，单位Pa；

V1＝A1(xL+xp)，xL—油缸活塞行程；

βe—油液的弹性模量，单位Pa；

d.闭辊缝时主油缸负载力平衡方程：主油缸负载力平衡方程为：式中：m—轧机运动部分的等效质量，单位kg；

xp—油缸活塞位移变化量，单位m；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

2

A1—主油缸无杆腔的有效面积，单位m；

Bp—活塞及负载等运动部件的粘性阻尼系数，单位N·s/m；

Ks—轧机的等效负载刚度，单位N/m；

F0—油缸初始负载力，单位N；

F—主油缸负载力，单位N；

2)建立开辊缝状态液压系统模型：开辊缝时液压缸负载力平衡方程为：式中：m—轧机运动部分的等效质量，单位kg；

xp—油缸活塞位移变化量，单位m；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

2

A1—主油缸无杆腔的有效面积，单位m；

F0—油缸初始负载力，单位N；

Bp—活塞及负载等运动部件的粘性阻尼系数，单位N·s/m；

3)建立卸荷状态液压系统模型：a.伺服阀和卸荷阀流量方程：3

式中：Q1—油缸无杆腔流量，单位m/s；

Pb—背压折算至无杆腔的等效压力，单位Pa；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

wu—卸荷阀流量系数，单位m；

xm—伺服阀阀芯最大位移，单位m；

b.卸荷状态液压缸流量方程：式中：

Q1—油缸无杆腔流量，单位m3/s；

A1—主油缸无杆腔的有效面积，单位m2；

xp—油缸活塞位移变化量，单位m；

Cip—油缸的内泄漏系数，单位(m3/s)/Pa；

Cep—油缸的外泄漏系数，单位(m3/s)/Pa；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

Pb—背压折算至无杆腔的等效压力，单位Pa；

V1＝A1(xL+xp)，xL—油缸活塞行程；

βe—油液的弹性模量，单位Pa；

c.卸荷状态液压缸负载力平衡方程：式中：m—轧机运动部分的等效质量，单位kg；

xp—油缸活塞位移变化量，单位m；

P1—油缸无杆腔压力，单位Pa；

A1—主油缸无杆腔的有效面积，单位m2；

Bp—活塞及负载等运动部件的粘性阻尼系数，单位N·s/m；

F0—油缸初始负载力，单位N；

4)建立轧制力模型：

平均单位压力公式为：

其中：

x的求解公式为：

式中：

μ—摩擦系数；

—板材厚度平均值；

K—平面变形抗力；

—平均张力；

l′—轧辊弹性变形后的变形区长度；

l—轧辊弹性变形前的变形区长度；

求出x及平均单位压力，然后再乘以接触面积得到总的轧制压力；

5)建立厚度模型：

出口厚度为：

式中：

h—轧件出口厚度，单位m；

S0—空载辊缝值，单位m；

Sm—位移传感器测量的辊缝值，单位m；

Sn—压靠力作用下辊缝变化量；

P—轧制压力，单位KN；

Ks—轧机的等效负载刚度，单位N/m；

P0—轧机预压靠压力，单位KN。