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...     

热连轧厚度系统的多目标鲁棒预测控制

针对热连轧厚度控制系统模型(AGC),提出基于线性矩阵不等式的多目标鲁棒预测控制算法,有效处理了液压厚度控制系统的参数不确定性、扰动以及约束等问题. 由于所得结果以非线性矩阵不等式形式给出,采用锥补线性化思想将控制器的设计转化为一个受线性矩阵不等式约束的非线性规划问题,求解线性矩阵不等式,根据其可行解构造控制器,实现系统的多目标优化控制策略. 仿真结果表明,该方法有效并具有较好的控制性能.     

提高板材轧机厚度控制精度的研究

针对一具体轧机的厚度控制系统给出了命中目标厚度的理论与方法,在最优轧制规程的基础上给出了轧制规程自适应修正的动态规划数学模型.依据连续性假设,给出了利用同一批钢轧制数据的控制算法;在附录中给出了被控轧机的轧制过程数学模型。     

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.     

变厚度轧制轧件水平速度变化规律

为了揭示变厚度轧制过程轧件水平速度与轧辊垂直移动速度之间的关系,从分析变厚度轧制微元体变形入手,利用体积不变条件,建立了变厚度轧制变形区轧件水平速度关系微分方程(VGR-V方程).在给定的边界条件下对VGR-V方程进行了求解,得到了计算变形区轧件水平速度的表达式,同时验证了变厚度轧制同一时刻变形区轧件各断面秒流量不相等.给出了变厚度轧制过程的轧件水平速度分布的典型算例,从中可见各工艺参数对轧件水平速度的影响规律.该研究结果为变厚度轧制变形参数和力能参数求解提供了基础.     

连续热镀锌层厚度自适应控制

针对热镀锌层厚度控制过程存在时变大滞后、非线性和多变量影响的特性,经常造成镀层厚度偏差过大且严重不均的问题.在分析镀厚与气刀压力、气刀与带钢距离和带钢速度关系的基础上,提出了应用自适应前馈结合无模型反馈的控制方法,通过控制气刀压力和气刀与带钢表面距离,实现了锌层厚度的自动控制.从仿真数据结果可以看出,对比PID控制方法,自适应控制策略能够有效地解决镀层厚度控制中的上述问题,保证较高的稳定控制性能和满足镀厚及镀层均匀性精度要求,实现了从手动调整向自动控制的实际应用.     

铝箔轧制速度和张力影响的分析及模型建立

速度效应和张力效应是铝箔生产中进行厚度控制的关键,但目前尚不能完全从理论上对其建立一种普遍适用的数学模型。在对某厂铝箔轧制过程进行研究的基础上,根据所获得的生产试验数据,拟合分析了某1850铝箔轧机的速度效应和张力效应,建立了铝箔出口厚度与速度变化及张力变化的数学模型,并应用所建立的模型,对1850铝箔轧机的轧制工艺进行了优化。     

唐钢1 650 mm可逆冷轧机厚度闭环AGC控制系统

由于变刚度压力厚度自动控制系统（BISRA AGC）对于轧机内部干扰引起的带钢厚度偏差不仅不能消除,而且还对其有放大作用,因此唐钢冷轧薄板厂1650mm可逆式冷轧机采用了以BISRA AGC为主、测厚仪反馈为辅的厚度闭环AGC控制系统,研究了厚度闭环AGC系统的主要问题——调节器参数的自适应控制.结果表明控制效果良好,产品厚度偏差控制在±5μm以内.     

张力控制对冷SLSL机带钢厚度控制的影响

在冷轧产线中带钢厚度偏差是轧机厚度控制面临的一个主要问题,是影响产品质量的重要因素,而根据经验发现厚度偏差主要表现在带头带尾以及轧机提速和降速过程中.通过长时间对厚度偏差规律的摸索和总结,重点要对轧机的速度控制和张力控制进行优化,从而使带钢的厚度偏差问题得到很好的解决.     

热轧板带横向和纵向厚度综合控制系统LQG控制

阐述在板带热轧过程中,板带横向厚度控制和板带纵向厚度控制实质上都是对有载辊缝的控制,因此,两者的各自回路之间必然存在耦合关系,是一个耦合的双输入双输出过程.针对采用传统PID控制解决该问题具有不能将多轴耦合因素考虑进来的局限性,提出一种LQG控制策略.把板带横向厚度控制和板带纵向厚度控制看作一个综合控制系统,为板带横向...     

前馈厚度控制的外部自激励定量反馈调节

分析了板材轧制过程中出口厚度变化的成因.将不确定扰动的影响归结为轧机刚度系数摄动和轧件塑性系数摄动,建立了双摄动厚度控制模型.综合考虑轧机系统的外部不确定扰动,针对轧制道次间的不确定性,在频域内将板厚信息转化为轧机系统边界性能指标,设计抑制前馈扰动的外部自激励定量反馈控制器.仿真实验表明,设计的控制器能有效抑制轧制过程中的外部扰动,具有良好的鲁棒性能,并能直观保证系统调整时的鲁棒稳定性,适于工业生产.     

卷绕张力控制器的三种设计方法及性能分析

给出了高速纺丝机卷绕张力控制器的三种设计方法:变参数PI控制、神经元自适应PID控制及神经元自适应PSD控制。对三种控制方法下系统的性能进行了对比,表明三种控制方法均具有较好的控制性能,其中神经元自适应PSD控制器设计简单,具有很强的自学习、自适应能力,是一种很好的张力控制方法。     

基于鲁棒二自由度增益自适应Smith预估器的冷轧厚度计型AGC

综合考虑冷轧厚度计型AGC(automatic gauge control)控制对象模型的渐变性以及在低速轧制时大时延引起的厚度反馈较大时滞,提出一种冷轧厚度计型AGC控制的改进方法来减弱这些系统不确定性和厚度反馈时滞带来的不利影响. 推导出针对任意阶对象的增益自适应调节律,并给出了在保证系统鲁棒稳定条件下的控制器和滤波器参数选取原则. 仿真结果证明这一新方法可有效地抑制干扰,而且在对象参数摄动时系统具有鲁棒稳定性.     

考虑风电不确定性的自适应MPC负荷频率控制方法

对风电不确定性引起的电力系统负荷频率控制变化问题展开研究.首先,对双馈风机(DFIG)虚拟惯性控制特征进行分析,构建风电参与的自动发电控制(AGC)系统模型;其次,讨论系统等效惯性时间常数H与风速变化的关联关系,描述风电不确定性对自动发电控制系统参数的影响;最后,进行自适应模型预测控制策略的设计,保证在风电输出不确定的情况下,控制器能够针对系统参数变化进行自适应调整,以保证最优的负荷频率控制效果.仿真结果表明:当风速变化而导致系统参数发生改变时,所提方法能够有效抑制高风速带来的等效惯性时间常数下降对频率控制的不利影响,并且具有更好的负荷频率控制能力.     

热轧AGC控制的效用性问题

减小带钢上不同位置的厚度差以及不同带钢之间的厚度差,是在未来板带轧制过程中优先解决的问题.本文介绍了热轧带钢AGC自动厚度控制方法,实验研究将压力AGC和监控AGC结合使用,实现对带钢厚度的控制.现场应用加入监控AGC的控制系统后,带钢的厚度差明显缩小,整体厚度十分均匀.生产实践表明,AGC控制系统设计合理,控制效果令人满意,值得在带钢热轧中推广.     

难变形材料轧制实验机开发及实验研究

为满足难变形材料轧制实验研究,开发新型实验轧机.采用液压张力缸和液压夹头夹持短试样,实现直拉张力轧制.采用两台主电机对上下工作辊单独传动和速度调整,实现异步轧制时速度比连续调整.将夹持轧件两端的夹头作为正负极,通低电压大电流,对轧件进行电阻加热,实现温轧功能.利用该新型实验轧机进行验证实验.对3%Si无取向硅钢进行带张力异步轧制,异步比设定为1.12,总压下量增大28.4%.对AZ31镁合金进行带张力温轧实验,厚度由4 mm轧制到0.633 mm,顺利完成轧制并得到很好的表面质量.实验表明,该实验轧机可以作为难变形材料轧制实验研究的有力工具.     

非稳态下带钢头部厚度补偿控制模型

在不干扰冷轧AGC控制系统工作状态的情况下,研究了冷连轧焊缝过机架时的辊缝进行自适应控制的方法,建立焊缝过机架时各个机架的辊缝调节自适应模型以及单个机架的辊缝自适应调节模型.现场使用效果表明该模型改进了非稳定状态下轧制过程的稳定性和控制精度,减小了各机架在带头通过时出口厚度的波动,从而减少产品的超差长度,提高成材率.