基于多模型自适应控制方法的FGC控制

冷连轧机动态规格变换时各机架的入口厚度一般变化较大,采用传统自适应控制的辨识算法的收敛速度不能跟随参数实际变化速度,控制效果不佳.针对这一问题,提出一种多模型自适应控制方法.通过对五机架冷连轧机进行仿真表明,多模型自适应FGC系统具有较好的控制精度、跟踪速度以及稳定性.     

冷连轧机的动态变规格过程的计算机仿真

针对某厂的5机架冷连轧机的动态变规格过程进行仿真研究.首先建立其动态变规格时的仿真系统,分析了其动态变规格过程的实现方案.然后在此基础上对其变规格过程进行了仿真分析,指出了现在方案中的问题,提出了一种改进方案,并通过进一步的仿真说明了改进方案的可行性和有效性.     

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.     

宽带钢冷连轧机动态板形控制策略

在板形板厚解耦设计的基础上,分析了不同控制方案下凸度平坦度控制之间的耦合影响关系,建立了相应的凸度平坦度耦合模型,并对其耦合特性进行了分析比较.然后针对耦合模型特点进行凸度平坦度半解耦设计,以补偿凸度控制和平坦度控制之间的耦合影响关系,进而设计凸度平坦度解耦控制系统,并给出冷连轧机组凸度平坦度解耦控制应用策略,组成完整的动态板形控制系统.控制系统在某厂1 420 mm五机架UCMW冷连轧机组投入使用后,较好地补偿了板形板厚控制、凸度平坦度控制之间的耦合影响关系,板形控制精度明显提高.     

宽带钢冷连轧机综合耦合模型的分步解耦设计

对影响板形、板厚和张力的各种轧制因素进行了系统的理论分析,建立了冷连轧机综合耦合模型.针对耦合模型的特点提出分步解耦设计策略,相对于常规解耦设计可明显简化解耦过程,并给出各解耦环节的简化方案以利于实际工程应用.基于某1250mm八辊五机架冷连轧机第1机架的实际参数,采用Matlab/Simulink工具对简化后的分步解耦系统进行分析,仿真结果表明其可有效消除轧制过程中板形、板厚和张力控制之间的耦合影响关系.     

基于动态神经网络解耦线性化的内模控制

采用动态神经网络对一类多变量仿射非线性系统进行建模，利用解析求得的模型动态逆，将非线性对象近似输入输出解耦线性化。针对复合后的伪线性系统采用内模控制，分析了存在建模误差的情况下闭环系统的鲁棒稳定性。仿真表明了所提方法的有效性。     

感应电动机的解耦控制与矢量控制的解耦性质

对感应电动机的解耦控制及矢量控制的解耦性质进行了研究,从感应电动机变频调速系统的非线性模型出发,分别利用非线性控制的状态反馈组性化方法和转子磁场定向方法对系统进行了讨论研究结果表明,感应电动机的矢量控制只参实现电机转速与转 子磁链之间的静态解耦,不能实现二者之间的动态解耦,而基于状态反馈线性化的解耦控制方法,能够实现转速与转子磁链之间的动态解耦。     

模糊小脑模型神经网络在多辊冷连轧机轧制力预报模型中的应用

针对宽带钢多辊冷连轧机组特点,为提高轧制力的预报精度,在结合传统轧制压力模型的基础上把模糊算法和神经网络有机结合,设计出基于模糊小脑模型神经网络的多辊冷连轧机轧制力预报模型.通过对传统轧制力模型计算值、小脑模型预报计算值与实测值进行对比分析可知,基于模糊小脑模型神经网络的多辊冷连轧机轧制力预报模型具有较高的计算精度,更适合于多辊轧机在线计算机过程控制的应用,满足现场在线生产的要求,取得良好的板形板厚控制效果.     

气动执行系统的线性化脉宽调制控制策略研究

针对具有可压缩性和非线性特性的气动执行系统,通过动态过程模型分析,获得全行程运动的动态响应特性,用分段线性化模型对该非线性响应曲线进行描述,建立运算简便、精确度高、响应快的线性化脉宽调制控制策略,实现气动执行系统快速、准确的阀位开度随动控制,并通过仿真实验,确定该控制策略可满足精确定位控制的约束条件.     

冷连轧动态变规格张力微分方程

介绍了冷连轧动态变规格概念及轧制工艺特点·以冷连轧机组机架间带钢受张力拉伸为研究对象,根据动态变规格过程中冷轧带钢受力和变形特点,通过理论推导建立起冷连轧动态变规格变形微分方程和张力微分方程·分析了动态变规格过程相关因素对张力变化的影响,指出动态变规格过程中机架间张力变化不仅与速度差有关,还与前后卷带钢规格及变规格点所处位置有关·证明了稳态轧制条件下张力微分方程是动态变规格张力微分方程的特例·     

基于神经网络的冷连轧机轧制力预报模型

为了提高冷连轧机轧制力预报精度，提出一种解析数学模型结合神经网络校正模型的计算方法，建立冷连轧机轧制力预报模型。采用径向基函数的局部映射和全局线性映射相结合的神经网络校正模型求解带钢变形抗力和轧制变形区的摩擦因数；并采用轧制变形区离散化方法分析轧制变形区内张力、摩擦力及金属变形抗力等在带钢轧制方向上的分布规律，从而建立轧制力在线计算数学模型。现场实测数据离线仿真结果表明，采用此基于神经网络的冷连轧机轧制力预报模型预测轧制力，其预测误差小于8．9％，此模型能用于指导生产实践。     

冷连轧生产过程同步数据的建立与应用

针对冷连轧生产过程中现有的数据采集与分析系统的不足,结合某1450 mm五机架冷连轧机组仪表配置,提出了一种冷连轧机带钢段同步数据的建立方法.该方法主要包括快照数据建立和同步数据构建两个过程,可以将带钢轧制过程中实时采集的实测轧制参数映射到成品钢卷的长度上,通过同步数据可以查看每卷带钢在任意长度上的轧制数据.本文所提出的带钢段同步数据的建立方法已投入到某1450 mm冷连轧机组生产中,自投入运行后控制系统运行稳定,为快速诊断生产故障、分析成品钢卷质量提供了有力的手段.     

宽带钢冷连轧机边降控制支持辊辊形研究

结合现场带钢边降控制跟踪测试和工业试验,建立辊系三维弹性变形有限元模型,分析武钢1 700 mm四辊冷连轧机组引进的常规凸度支持辊与单锥度工作辊的辊形配置方案存在板形控制能力不足、边降控制效果欠理想和波动大等问题的原因.基于有限元仿真分析和工业试验,采用工作辊和支持辊一体化辊形设计思想提出自主设计的EDW边降控制工作辊配套的VCR变接触支持辊.研究结果表明,VCR/EDW新方案与原方案相比,前者的辊缝凸度调节域扩大10.7%,辊缝横向刚度增强19.1%,辊间接触压力峰值下降21.6%;VCR变接触支持辊配合EDW边降控制工作辊经过工业轧机现场轧制,轧机凸度控制能力明显增强,弯辊力调节效率提高,带钢边降、凸度及平坦度显著提高.     

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.     

冷连轧机出口飞剪的控制方法

讨论了经冷连轧机轧制出的带钢,当其剪切点在冷连轧机的末机架出现后,轧机出口飞剪对带钢进行剪切的控制算法·在飞剪进行剪切过程中,飞剪剪刃位置是由与飞剪电动机同轴安装的凸轮开关发出的指令进行控制的·采用所述控制方法进行剪切,带钢剪切断面光滑·同时给出了在剪切过程中带钢承受的张力与正常轧制过程中张力的关系·     

2180 mm冷连轧机各机架对成品板形的影响

为了分析冷连轧机机架间的相互影响以及各机架对成品板形的影响,基于冷连轧凸度和平坦度模型,采用影响系数法建立了冷连轧机的板形调控功效模型.针对某2 180 mm冷连轧机组,结合其4个典型轧制规程,对不同机架板形调控功效进行了具体分析,可以看出,对于同一轧制规程,各机架对成品板形的影响差别很大,越靠近末机架,影响越大.在冷连轧机的5个机架中,除了末机架即第5机架外,对成品板形影响最大的为第4机架,最大影响接近10 IU（1 IU=10-5）,且不同机架各板形调控手段对成品板形的影响系数在机架间相差10-3数量级.最后,对板形数据进行了统计分析及相关轧制试验来分析结论的可靠性.      

冷带非稳态轧制弯辊力设定值的研究与应用

为研究非稳态轧制状态下弯辊力对板形的影响,在理论分析和实际应用的基础上,应用力学和控制方法对在非稳态轧制状态下的弯辊力设定值进行了分析.针对在非稳态轧制状态下轧制力、摩擦力和加减速对冷轧弯辊力的影响,提出了冷轧非稳态弯辊力数学模型表达方式.研究表明,弯辊力通过轧制力对弯辊力的影响系数进行动态调整,轧制速度通过摩擦力来影响弯辊力.该模型成功应用于1450冷轧生产线且取得良好的控制效果,为现场调控非稳态弯辊力提供了有力的理论支持.     

乳化液性能对摩擦系数影响机理及工程实用模型的研究

以往现场对冷连轧过程中摩擦系数的研究主要偏重于带钢特性、轧制工艺以及工艺润滑制度,乳化液的pH值、铁粉含量、皂化值等性能参数对摩擦系数的影响以定性研究为主且不能定量分析,本文以某冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组为研究对象,在大量的现场实验与理论研究的基础上,充分结合冷连轧机组的设备与工艺特点,定量研究了乳化液性能对摩擦系数的影响,建立了相应的工程实用模型,并将其应用到生产实践,使得轧制压力的预报精度控制在15%以内。