基于分段线性化模型的冷连轧机PID解耦控制

针对冷连轧机采用基于工作点的线性化模型进行动态规格变换控制时系统误差和张力波动较大的问题,提出了一种基于递推分段线性化模型的PID解耦控制方案.通过对五机架冷连轧机进行动态规格变换仿真表明,该方案可保证系统的控制精度,满足动态规格变换的控制要求.     

串联式精轧机组的速度控制

莱钢中型线精轧机组有5架万能轧机(U型轧机)和2架轧边机(E型轧机)串联式构成,如图1所示,变频器采用的是东芝的TOSVERT-u/S350.对轧机速度的控制是能否正常生产的先决条件,而在轧机轧制的过程中,钢坯对轧机的作用力是如何处理的,对轧机速度又有什么影响,这个也是关系到生产的重要因素.     

基于模型参考自适应控制的穿孔轧机控制系统设计

对穿孔轧机速度控制系统进行模型的建立和简化,并针对轧制控制过程中参数变化等不确定性因素的影响,设计了基于波波夫超稳定理论的模型参考自适应控制方法,通过MATLAB仿真技术验证了该控制系统具有较好的动态控制性能和跟踪精度。     

五机架冷连轧AGC模糊小脑模型学习控制

首次提出模糊小脑模型，将模型概念引入到小脑模型中，给出算法，并采用它实现了冷轧轧ＡＧＣ系统模糊小脑模型学习控制，该控制方法具有快速学习功能，适合实时控制使用。以某厂五机架冷连轧机研究对象，在３８６／ＤＸ计算机上民了稳定态过程仿真研究。仿真结果表明，所提方法是有效的，比经典ＰＩＤ控制效果优越，具有良好的鲁棒性，可用于工业控制。     

基于轧前凸度信息的冷连轧机板形平坦度前馈控制方法

提出了基于冷轧前带钢板凸度在线实测信息的板形平坦度前馈控制方法,建立了冷连轧板形平坦度预测控制模型,通过与实际值比较验证了其正确性,并对板形平坦度前馈控制策略和板形平坦度前馈控制模型进行了研究.在此基础上以国内某条在轧机入口装备有板廓检测仪的1550mm五机架六辊UCMW冷连轧机组为对象,建立了一套完整的板形平坦度前馈控制模型和离线仿真系统.仿真结果表明,在前馈控制模型投入的情况下,由于来料带钢板凸度变化所造成的成品带钢板形平坦度波动明显减弱,达到了进一步提高成品带钢板形质量的目的.     

模型参考自适应控制系统设计--输出误差直接自适应控制

本文利用输出误差直接自适应控制算法对一具体对象的模型参考自适应控制器进行设计.首先描述了常规的模型参考自适应控制法,然后提出了一种性能更佳的模型参考自适应控制方案.对两种模型参考自适应控制方案进行了鲁棒性分析.数值仿真结果表明,与常规的模型参考自适应控制法相比,本文所提出的控制方案大大提高了系统的性能,明显减小了震荡,缩短了自适应时间.而且在有界扰动的情况下,本文所提出的改进的控制方案能够更加较好地保证系统的各项性能.     

宝钢冷轧支撑辊油膜轴承的维护与保养

油膜轴承是冶金设备中非常重要的备件,目前世界上绝大多数轧机支承辊轴承都采用油膜轴承.宝钢股份冷轧厂2030五机架冷连轧机和1420五机架冷连轧机支承辊采用的均是的油膜轴承.2030五机架冷连轧机由于是80年代投产的老轧机,其支撑辊油膜轴承是80年代的第三代产品.而90年代投产的1420五机架冷连轧机,其支撑辊油膜轴承就为第四代产品.为了保证油膜轴承的正常运行,以及轧机轧制带钢产品的几何精度,油膜轴承的维护和保养是一个值得研究的课题.     

两电机同步系统的神经网络控制

在对两台感应电机同步系统模型分析的基础上,依据同步系统的结构特点和控制要求,结合人工神经网络的非线性映射、自适应、自学习等能力,提出一种新的基于神经网络的两电机同步系统控制方案,其中神经网络控制器由基于RBF网络整定的自适应PID控制器和神经元解耦补偿器两部分组成.两个自适应PID控制器分别对速度控制回路和张力控制回路进行自适应控制,使系统具有更强的适应能力、更好的实时性和鲁棒性;神经元解耦补偿器综合两控制回路的耦合作用,通过训练网络权值,补偿各回路之间的耦合影响,实现速度和张力的解耦.试验结果表明:采用神经网络控制方法可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能.     

单元机组协调系统的多模型自适应解耦控制

针对火电单元机组被控对象多变量、强耦合及模型参数随负荷显著变化的特点,提出一种基于多模型自适应解耦控制的协调控制策略.采用多个固定模型和2个自适应模型并行辨识机组对象的动态特性,在每个采样时刻基于切换性能指标选出最优的局部模型作为当前模型,并据此设计解耦控制器,从而实现全工况运行的自适应控制.同时对多模型控制系统的全局稳定性进行了证明.通过对300MW亚临界直流燃煤机组协调控制系统的仿真表明:该控制策略对负荷变化适应快,且可获得良好的动、静态解耦控制效果.     

参数自适应的永磁同步电机无速度传感器控制

针对永磁同步电机无速度传感器控制时,模型参数变化引起观测器误差的问题,提出了一种模型参数自适应的观测器设计方法. 运用双无迹卡尔曼滤波的双估计方法,在通过模型估计系统状态的同时,利用估计所得到的系统状态再估计系统模型参数,从而实现模型参数的自适应控制. 试验结果表明,双无迹卡尔曼观测器在永磁同步电机的无速度传感器控制中,对系统状态和模型参数的估计准确有效,达到了预期的控制效果,实现了模型参数的自适应控制,使控制精度有所提高.     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略. 通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定. 当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律. 本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

带材周期变厚度轧制控制系统开发

对单机架四辊冷轧机控制系统软件进行改造,在原有基础上增加周期变厚度轧制功能.为了适应带材轧制过程中辊缝的周期性变化,控制系统对机械设备参数、检测仪表设置提出特殊要求,开发了轧件微跟踪、周期变厚度监控AGC、变张力、变速度周期轧制等重要控制功能.利用改造后的控制系统进行轧制实验,实现对周期变厚度带材的轧制,获得了很好的轧...     

热连轧前馈厚度控制系统的研究与应用

某热连轧机原本使用的厚度自动控制(AGC)模型,不论是轧制力AGC还是监控AGC都属于反馈式控制系统,因此轧机辊缝调节都有不同程度的时间滞后,从而也限制了厚度控制精度的进一步提高.采用冷连轧机前馈控制的基本思想,用前机架的出口带钢计算厚度作为前馈控制的检测厚度,并经过跟踪移位处理,设计出了前馈AGC控制模型,针对带钢厚度波动及时调节本机架的轧制辊缝,实现提前预控的目的.实验结果表明,前馈AGC控制模型投入使用之后,带钢厚度精度得到明显提高.     

冷带轧机液压压下系统的动特性分析

液压辊缝控制系统是冷连轧机组控制带钢厚度精对某冷轧厂四辊冷带轧机液压压下系统的研究,对工作在位置控制方式下的液压压下系统建立了数学模型,并对系统进行了时域和频域的分析,掌握了系统的实际动态特性.为以后系统的优化设计和控制系统的性能研究打下了基础.     

直拉式冷轧实验机自动控制系统

为了满足钢铁企业加强冷轧生产技术研究能力的需要,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)自主设计开发了垂直方向采用液压自动厚度控制(HAGC),水平方向两侧通过液压缸和夹头产生张力进行自动张力控制(ATC)的新型直拉式可逆冷轧实验轧机.概要地介绍了直拉式冷轧实验机的设备构成及设备的主要功能和特点,详细说明了控制系统构成及自动控制功能的实现,通过系统测试给出了系统控制精度.测试结果表明冷轧实验工艺过程可以模拟生产工艺过程,进行冷轧钢种开发和工艺研究.     

冷连轧机负荷分配优化研究进展

轧制负荷分配优化可以使板带材产量最大化，能耗最小化，有效提高设备利用率和带钢成材率。本文从负荷分配的约束条件、优化目标及优化方法等方面论述了目前国内外理论研究及工程实践的进展；详细介绍了较实用的基于轧制工艺的迭代方法，并介绍了案例推理、粒子群等新兴的理论在冷连轧机负荷分配中的应用。最后指出以板形板厚综合指标为目标函数，以人工智能为寻优方法是冷连轧机轧制负荷分配优化的发展方向a     

冷连轧机架间张力设定在线优化算法

针对冷连轧机架间张力设定优化问题,基于嵌入模糊规则的遗传算法,建立0-1整数规划模型,提出冷连轧机架间张力设定在线优化算法.该算法既可以提高生产线生产效率,降低电机能耗,改善冷连轧产品质量,也具备运算速度快,在线参数自学习的特点.对本钢1767冷连轧机架间张力设定优化的实践表明,嵌入模糊规则的遗传算法能够在线应用,解决冷连轧机张力决策中的优化问题,对冷连轧机组高效运行的进一步相关研究探索有借鉴作用.     

冷轧过程热滑伤缺陷预报与控制软件

在实验室对SUS430不锈钢进行了冷轧润滑实验研究,建立了变形区油膜厚度数学模型.根据统计学原理,利用回归拟合方法给出了热滑伤变形区临界油膜厚度模型,进而提出了基于比厚度法的热滑伤缺陷判定准则.在VisualC++60环境下,通过SQLServer2005实现数据存储和调用,采用MFC技术开发了不锈钢冷连轧表面热滑伤预报与控制软件,并实现了软件的在线应用.统计结果表明:在线使用该软件的热滑伤命中率达到8774%,现场不锈钢卷热滑伤发生率下降8381%,不锈钢卷轧制速度提高93%.该软件对不锈带钢表面质量控制、分析和解决冷连轧热滑伤缺陷问题具有重要意义.     

铝箔厚度控制系统及厚度优化策略

根据铝箔轧制的特点和轧机仪表配置,设计了适用于铝箔轧制的厚度控制系统.给出了各厚度控制方式的控制原理,采用Smith预估和积分变增益的方法减小纯滞后对控制系统的影响,并实现了对其他控制环节的解耦补偿.针对张力调节量振荡影响轧制过程稳定性的问题给出了张力自适应控制策略,提出了轧制速度AGC的变加速度控制方案.为了避免单个厚度控制器工作时的溢出现象,采用主控制器和优化控制器的联合控制实现了厚度控制中的优化控制.提出了速度最佳化和目标厚度自适应控制策略,为企业获得最大的产量和效益.现场应用表明,该系统取得了良好的控制效果.