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。     

冷连轧机轧制力在线计算模型

通过将轧制变形区离散化的方法,在考虑变形区内横截面上张应力、摩擦应力等影响因素沿带钢轧制方向分布规律及其与带钢厚度及压下量的关系的基础上,采用数学模型和神经网络相结合的方法计算了金属变形抗力,建立了冷连轧机轧制力在线计算数学模型. 经大型工业轧机生产实践数据检验,该冷连轧机在线轧制力计算模型预报误差控制在6.1%以内,满足模型在线控制要求,可提高在线控制轧制力模型的计算精度.     

双机架可逆冷连轧机加速过程厚度补偿策略

厚度精度是衡量板带材产品质量的主要指标之一,加减速过程是可逆轧机厚度控制的关键环节。为了研究双机架可逆冷连轧机组加减速过程中的轧制特性,以制定相应的补偿策略,利用动态连轧理论开发了机组的动态特性仿真程序,分析了加速过程中带材厚度和张力的变化规律,建立了加速过程中同时考虑摩擦系数和油膜厚度的全辊缝补偿模型。研究结果表明:采用所建立的补偿策略后,加速过程中的厚度精度已满足生产要求,张力减小量也大大降低。研究结果可为该类轧机加减速过程的控制提供有益参考。     

梅钢冷连轧机动态变规格系统组成与控制原理

动态变规格是实现酸轧机组全连续轧制的关键技术，本文主要介绍了梅钢冷轧动态变规格的系统组成，分析了过程计算机动态变规格参数的基本设定和动态设定，在此基础上详细描述了基础自动化动态变规格启动时间的计算，动态变规格过程中相应辊缝和辊速的计算与控制。     

半无头热连轧动态变规格过程轧制规程优化

为了在短时间内顺利实现带钢规格的变换,提高变规格过程的稳定性,提出了一种等压下系数的动态变规格规程设计策略和原理,给出了设计计算实例,与常规规程设计策略计算结果进行了对比,并对过渡过程各机架轧制力和出口厚度的波动进行了仿真计算.结果表明,新策略对提高变规格过程的稳定性,减少变规格机架对逆流机架的影响和干扰有着显著的作用.     

冷连轧动态变规格在线过程控制原理与应用

根据国内某1220冷连轧机组生产实际情况,采用逆流直接求解非线性方程组的方法建立起变断面、变张力冷连轧机组动态变规格控制系统,得到变规格过程中各个过渡段各个机架的辊缝、辊速变化值及变规格轧机调整时间·生产实践表明,带钢在变规格过程中的厚度偏差及偏差长度优于设计要求,在变规格过程中各种轧制参数具有较高的稳定性·     

冷连轧机动态变规格过程的张力计算模型

针对运用常规张力公式计算厚度不均匀轧件的张力时存在困难的问题,基于原连轧张力公式, 首先导出了楔形轧件的张力公式,然后将这一结论推广到了具有任意形状的轧件,采用数值计算的方法得到实用的动态张力计算公式.     

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.     

基于支持向量机的轧制过程灵敏度分析

利用支持向量机(SVM)建立轧制力模型,并由该模型分别对各输入变量进行偏微分,以计算轧制过程出口厚度灵敏度系数,从而解决解析方法难以求解的轧制过程模型“代数环”问题．对轧机第一机架试验仿真,结果表明,基于SVM方法获得的灵敏度具有很高的精度,且由灵敏度确定的控制量可以获得很好的控制效果,同时也表明第一机架辊缝对出口厚度的影响比张力要大,以辊缝控制方式调节出口厚度比张力控制方式具有更高精度．     

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.     

热连轧带钢终轧温度控制样本跟踪策略

为了加强前馈控制在带钢终轧温度控制中的作用,提高机架间喷水冷却控制精度,分析了带钢在机架间运行过程中的速度变化规律,将带钢在精轧机架间的冷却过程划分为多个冷却计算单元,阐述了机架间微跟踪策略的原理,给出了合理的通条带钢机架间微跟踪方法.使用实验室已开发的热带终轧温度模拟运行软件,结合国内某厂现场数据,进行了机架间温度控制模拟计算,计算结果优于现场实测数据.     

基于改进广义预测算法的精轧宽度控制方法

为了提高热连轧带钢成材率和宽度精度,在精轧末机架后一般配置了测宽仪,利用机架间张力对宽度动态控制,达到调整带钢宽度目的;由于精轧末机架中心线到测宽仪的距离较远,使得系统具有大滞后性及时变性等特点,很难建立精确的数学模型.采用对模型要求宽松的广义预测控制方法,基于广义误差估计值对控制器参数进行自适应调整,直接辨识控制律参数,省略Diophantine方程的求解、矩阵的求逆,缩短在线计算的时间,适用于快速的轧钢过程.仿真结果表明,该方法对精轧宽度这一大时滞、不确定性系统有较好的控制效果.     

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.     

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.     

冷连轧机厚度和张力系统的智能解耦控制

现代冷连轧机组中的厚度和张力系统具有多变量、强耦合、不确定等特点.以某厂1700mm冷轧机组为背景,以现场数据为核心,建立了厚度和张力耦合系统数学模型.针对系统模型的参数扰动以及外部扰动等不确定性,提出了基于准对角递归神经网络多变量PID控制策略,该策略具有较强的表达和处理瞬态信息的能力,实现了厚度和张力系统的解耦控制.仿真结果验证了本算法的有效性,其解耦响应速度和抗干扰能力明显优于传统解耦控制效果,适合解决非线性系统的动态问题.     

热连轧活套系统的分散控制

分析热连轧轧制速度增量对活套系统性能的影响,建立了活套关联系统模型,提高了活套系统模型精度.基于H∞原理,将活套高度与张力系统之间的耦合影响看作扰动,采用分散控制方式,为每台轧机活套系统单独设计控制器.仿真结果表明,基于活套关联系统模型,采用分散方式设计控制器,提高了活套系统的控制性能.     

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.