基于极限学习机的板形建模与优化

以铝合金板带生产厂2100 mm轧机的4.1 mm厚铝薄板带轧制生产过程作为研究对象,综合分析各个因素对板形的影响规律,分别从平直度和截面形状两个方面建模和研究,采用平直度转换为与标准板形曲线的厚度差,建立了四辊轧制过程中铝薄板带板形预测模型,预测误差范围为-0.0223～0.0191 mm.为了进一步提高模型预测精度...     

板形缺陷与板材横向厚度分布的映射研究

板形尺寸精度是板带轧制生产工艺中的重要质量指标。一般认为轧后出口板带材的横向厚度分布与轧辊有载辊缝的形状相同,文章根据体积不变原理,推导出板形(平直度)与板厚横向分布的关系;并采用影响函数法计算轧后板带材出口横向厚度分布,根据横向厚度分布与前张应力的关系,找出板形缺陷与板材横向厚度分布的映射关系;并通过实测板材横向厚度验证了板形缺陷与板材横向厚度分布映射关系的准确性。     

沿板宽方向轧制压力分布规律的实验测定

一、前言 随着生产的发展,对冷轧板带质量提出了更高的要求。(1)沿轧制方向(纵向)板厚均匀,(2)沿板宽方向(横向)板厚均匀和(3)板形良好,即板带表面平坦,不发生波浪或瓢曲。 保证板形良好的条件,要求轧件沿板宽方向上各点的纵向延伸相等。在无宽展条件下,就是沿板宽方向上各点的压下率相等。在轧制过程中,沿板宽轧制压力的分布直接影响到轧辊的受力,即影响到轧辊的挠曲和压扁变形。从而影响到轧件的变形量。因此,沿板宽方向轧制压力的分布成为板形基础理论研究中的一个重要课题。     

X射线衍射法测量冷轧带钢残余应力

残余应力的不均匀分布是影响板形的根本原因.为了深入了解冷轧带钢残余应力的分布情况,文章采用X射线衍射法对在不同轧制条件下冷轧后带钢的残余应力进行了测量分析,研究了残余应力沿板厚方向的变化、张力对残余应力分布的影响以及残余应力与板形的关系.研究的结论对制定与完善板带轧制规程、提高板形质量具有重要意义.     

宽带钢热连轧机板形板厚增益调度解耦控制

针对板形板厚综合控制的耦合问题，通过分析板形控制系统需要先后投入平坦度反馈控制和动态凸度控制的综合系统特性，采用前馈补偿综合法设计解耦网络以完成动态轧制过程的板形板厚解耦控制。结合1700mm热连轧机实际控制系统，提出采用板形板厚增益调度解耦控制方法适应板形板厚耦合特性随实际轧制条件变化的应用需要，建立的增益调度函数集已在大型工业轧机得到验证与应用。     

板形控制的理論基础

前言板厚精度(纵向和横向厚差)和板形(平直度)是决定板带材几何尺寸精度的两大质量指标。关于板厚纵向厚差的控制理论,已经历了多年的发展,並已进入实用阶段,而横向厚差特别是板形的自动控制理论,则还处于试验研究阶段,是今后实现板形自动控制有待解决的课题。下面就板形控制系统设计和试验中提出的一些理论问题,介绍一些初步认识,仅供参考,请读者批评指正。     

热轧带钢板形板厚反馈解耦控制

宽带钢热连轧过程中,板形控制和板厚控制本质上都是对轧制过程中有载辊缝的控制,因此两者各自的控制回路必然存在着相互耦合的关系,这种耦合关系严重影响热轧宽带钢板形板厚综合质量的提高.本文在建立板形板厚耦合模型的基础上.采用反馈解耦控制方法,实现了板形板厚的解耦控制.计算机仿真结果表明,解耦控制环节的引入,基本消除板厚控制和板形控制之间的影响,尤其是消除辊缝调节对板凸度的连带干扰,解耦控制效果良好.     

基于模糊RBF神经元网络的冷连轧板形板厚多变量控制

针对板带材轧制是一个复杂的非线性过程,板形控制(AFC)和板厚控制(AGC)又是相互耦合的一个综合系统等特点,提出了一种基于模糊RBF神经元网络的冷连轧板形板厚多变量综合控制系统.仿真结果证明了此AFC-AGC控制系统具有良好的自适应跟随和抗扰性能,其控制效果优于传统的解耦PID控制.     

异径轧制对AZ31镁合金薄带微观组织的影响

考虑到轧制镁合金薄带板形的控制精度要求,采用小辊径同径轧制和异径轧制工艺分别制备了0.5,1.0 mm的AZ31镁合金薄带,研究不同工艺过程中板材内部晶粒微观组织的变化规律以及同径轧制与异径轧制在轧制过程中的对称性问题.结果表明:0.5 mm异径轧制和同径轧制板带的晶粒尺寸分别为8.8和10.1μm,1.0 mm的分别为13.6和16.7μm.0.5 mm的异径轧制与同径轧制的单元等效塑性应变最大值分别为0.42和0.29,1.0 mm的分别为0.75和0.66,与实验结果相符.0.5 mm同径轧制的特征节点在板带上中下部的等效米塞斯应力和剪切应力分布对称,异径轧制的分布非对称.0.5 mm板带经过250,300,350℃退火1 h后,异径轧制的晶粒长大较缓慢,同径轧制的晶粒长大较快.350℃下,异径轧制的晶粒尺寸为9.8μm,同径轧制的为24.9μm.     

板宽对板形影响的实验研究

采用实验的方法对板宽对板形的影响进行了较为系统的研究,发现了板凸度随板宽变化的一些规律.该研究结论对制定与完善板带轧制规程、提高板形质量具有重要意义.     

贝尔曼动态规划在板形板厚协调控制中的应用

针对板形控制技术在板带材生产过程中所起到的重要意义，介绍了一种用板带工艺的方法来进行板形控制的新思想。通过在新板形控制理论中运用动态规划方法从而实现了板形板厚的协调控制，对提高我国的板形控制水平具有一定的应用价值。     

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.     

带有中间辊横移的新型六辊轧机的刚度特性

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度控制和板形控制是十分重要的,在实际操作过程中,板厚和板形控制存在着耦合作用,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要的意义·为此,采用压靠法和轧制法研究了带有中间辊横移的ＨＣ和ＵＣ六辊轧机的刚度特性·结果表明,六辊轧机中间辊横移对轧机的纵刚度和横刚度均有影响·给出了刚度值与横移量之间的定量关系,为厚度控制和板形控制量的调整提供了参考依据·     

变分法求解輥縫中金屬橫向流动問題——板带材橫向張力分布的确定

确定板带材的横向张力分布是板形分析的理论基础。本文根据体积不变定律,得出考虑金属横向流动的横向长度差方程。根据最小能量原理,对变形区内的变形速度和总变形功进行了计算,用变分法求解横向位移函数,确定了横向张力分布,建立了横向张力差计算公式,并同现有计算公式进行了对比,解释了实验的结果,为板带材平直度条件的研究和板形控制提供了依据。     

铝箔恒压轧制机理探讨

针对极限压延中的板形问题,本文探讨了箔带轧制中,轧辊压力调节系统的功、能与特性。并从箔带轧制的弹性变形协调关系出发,建立了恒压轧制力学模式,导出了变形协调方程。理沦分析与试验表明,恒压系统更能获得箔带的平直板形,并具有保持板形稳定的良好条件,从而克服了传统的机械压下装置的局限性。本文结论与试验数据,已应用于国内几台铝箔轧机的改造,同样亦适用于新铝箔轧机的设计。     

一种板形预报和控制方法的应用研究

研究中厚板产生中板形预报与板形控制,以本城轧辊弹性变形理论为基础,通过模型简化和离散化建立了板凸度预报模型、板形预测模型及板形控制反馈修正模型,仿真结果表明,预测模型仿真数据较接近于实测数据,通过改变轧制过程中压下量的分配,间接实现板形控制的方法,在一定程度上,弥补了中厚板生产中无板形控制装置的缺陷。     

铝带坯铸轧板形测控的补偿模型

根据铸轧板形缺陷的表征特点及其评价指标 ,采用铸轧板带的横向板厚分布作为板形控制信号 ,并依此建立了铸轧板形的数学描述 .基于铸轧工艺的特点 ,在铸轧板形实测信号中通常包含铸轧带材横向温差及板凸度所致的两种附加干扰 ,通过具体分析两种附加干扰对铸轧板形测控的影响 ,分别建立了附加温差板形补偿模型和附加板凸度板形补偿模型 .针对某铸轧机实轧工况 ,运用所建补偿模型求得了横向板厚的补偿值 ,并直接对板形检测信号进行修正 ,以期提高板形控制精度 ,避免板控执行机构的误操作 .实测结果表明所建补偿模型正确 ,且处理方法简单 ,可直接用于铸轧板形的控制 .图 1,表 1,参 10     

铝板带轧制过程有限元仿真和板形分析

随着中国工业的不断发展,铝板带的使用越来越广泛,同时对铝板带的板形精度要求也越来越高.板形影响因素众多,为了更好的分析板形,本文采用有限元仿真的方法对铝板带轧制过程进行仿真分析,通过有限元模型建立和板带轧制过程的仿真计算结果与实测值对比和改变仿真模型中各轧制参数得到不同的板形计算结果,分析了各参数对板形的影响规律.为更进一步指导铝板带轧制生产过程和提高板形精度具有较好的理论基础.     

CVC四辊轧机板形控制解析解耦模型

ＣＶＣ四辊轧机工作辊抽动与工作辊弯辊之间相互作用关系的解耦,对实现理想的板带平直度控制是十分重要的．通过对辊缝形状的解析分析,建立了一个明确表示工作辊抽动和弯辊作用的解析解耦模型,可用于ＣＶＣ四辊轧机板形在线控制     

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.