冷轧监控AGC智能Smith预估器的算法设计

针对冷轧监控AGC控制的滞后特点,开发出新型的智能模糊PID+Smith预估控制器.给出了该混合型模糊PID+Smith预估器的算法原理及设计步骤.基于推导出的典型冷轧监控AGC模型,利用MATLAB软件对常规PID-Smith及混合型模糊PID-Smith两种控制器进行仿真分析.仿真结果及现场应用表明:相比常规的PID-Smith预估器,混合型Smith预估控制器具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点.     

中厚板控冷过程的温度-应力耦合计算与翘曲分析

以集管冷却时钢板表面的对流换热边界条件为基础,利用ANSYS软件,采用间接热力耦合法对三种冷却模式下钢板冷却过程的温度场和应力/应变场进行数值模拟,分别对模拟得到的横断面上的温度时间历程曲线和应力应变曲线进行比较,在此基础上进行了三种冷却模式下钢板翘曲变形的分析.分析结果表明,交替冷却方式有助于减小钢板厚度方向的温度梯度,温度梯度对钢板的翘曲变形影响不大,上下表面的冷却均匀性是钢板翘曲的主要原因.此分析结果为中厚板控冷获得平直板形提供了理论基础.     

热轧带钢短行程控制自适应策略

热连轧生产过程中,短行程是控制轧件头尾宽度的重要手段.为提高短行程的控制精度,提出了一种短行程自适应策略,以短行程关键坐标位置为优化变量并建立目标函数,使用单纯形替换法对目标函数求解,得到了最优宽度补偿曲线,进一步对短行程关键参数进行平滑处理,实现了对短行程曲线关键参数的优化过程,提高了轧件头尾的宽度控制精度.本优化策略已成功应用于某热连轧生产线,实际生产数据表明,采用自适应优化策略之后轧件头尾与中部稳定段的宽度偏差控制在2.0 mm之内达到了90%左右,提高了宽度控制精度,具有良好的实际应用效果.     

中厚板冷却路径控制系统的开发

基于材料的固态相变理论,以钢材相变CCT曲线为基础,通过实例引入冷却路径控制思想.设计开发了冷却路径控制系统,动态设定关键点,灵活运用冷却策略和变粒度控制水流密度,进行了冷却路径柔性控制系统的设计开发.利用冷却路径控制系统仿真超级钢工业试验中的冷却路径,分析了不同组织性能产生的内在原因.为新钢种开发、冷却工艺优化提供了强有力的技术手段.     

基于目标函数的冷连轧轧制力模型参数自适应

为提高轧制力模型的预报精度,提出了一种基于目标函数的轧制力模型参数寻优方法该方法通过建立轧制力模型参数自适应目标函数,以变形抗力和摩擦系数模型中的自适应系数作为寻优参数,采用Nelder-Mead单纯形算法对目标函数进行求解,从而获得满足轧制力精度的模型自适应系数本文提出的轧制力模型参数自适应方法已应用于某1700mm五机架冷连轧机组.现场应用表明:采用轧制力模型参数自适应后,轧制力模型计算值与实测值的均方差由不采用自适应的129%降至32%,证明该参数自适应方法能显著提高轧制力模型预报精度,满足在线控制要求.     

热连轧宽度自适应模型优化

为提高热连轧粗轧宽度控制精度,提出了一种宽展模型参数自适应方法.该方法将宽展模型中自然宽展系数和狗骨宽展系数作为待优化参数向量,以此为基础对自适应目标函数进行构建,并使用Nelder-Mead算法进行目标函数的最优化求解,得到了满足条件的最优化参数向量,进而完成了宽展系数的优化,提高了轧件的宽度控制精度.本方法已应用于某850 mm热轧粗轧控制系统中,并与传统自适应模型精度进行比较,采用所提出的参数自适应方法后,宽度模型预测值与实测值的偏差由3.05 mm降至1.28 mm,有效地提高了宽度质量.     

热轧带钢终轧温度控制模型的应用研究

为了适应加速轧制时高精度终轧温度控制的要求,在机架间冷却单元的基础上开发了在线自适应、前馈与反馈相结合的在线终轧温度控制模型,并现场测试了机架间冷却阀门的开度和流量曲线.结果表明,该模型对于提高终轧温度控制精度是有效的.     

热轧带钢层流冷却系统的数学模型

以某热轧厂为例 ,介绍了热轧带钢层流冷却控制的数学模型 ,主要包括空冷模型、水冷模型、前馈模型、反馈模型、自学习模型·研究了PID算法和Smith预估器控制器在反馈控制中的应用·从现场实际应用效果来看 ,模型简单实用 ,卷取温度基本上被控制在目标温度上下限范围内·     

层流冷却中卷取温度精度的优化

针对某热轧厂层流冷却系统的具体情况,从理论和工艺的角度分析了控冷过程中换层别后自适应能力差、尾部温差大和低目标卷取温度精度低等问题产生的原因,提出虚拟检测水温、反推减速点、细化层别等相应的优化策略,并介绍了智能控制在控冷过程中的应用·对提高控冷精度,优化生产工艺具有一定意义·     

立轧对称-反对称抛物线狗骨模型轧制力的解析

为提高热轧产品质量,必须保证热轧带钢宽度尺寸精度,生产中多采用在粗轧机组处安装立辊轧机来进行控制,但立轧后板坯横断面会产生狗骨形状.首次建立了立轧对称-反对称抛物线狗骨函数模型和运动许可速度场.使用刚塑性第一变分原理,采用变上限积分得到立轧时总功率泛函和轧制力的解析解.将轧制力解析结果与有限元仿真值进行比较,误差在3%以内,与Yun模型比较误差不大于6.3%.采用本文模型预测现场轧制力的精度良好,可以满足现场控制要求.