冷连轧厚度自动控制的速度修正策略

冷连轧厚度自动控制系统对机架速度进行调节时易造成机架间张力的波动,针对此问题,通过设置AGC设定值下发单元、前滑补偿单元、速比修正单元以及速度设定单元,并采用逐级优化速度设定值的控制方式,建立了一套冷连轧厚度自动控制的速度修正策略。现场实际应用效果表明,该速度修正策略既实现了AGC对速度的精确修正,又在调节速度时避免了机架间的张力波动,最终获得较高的产品厚度控制精度。     

冷连轧机厚带头启动轧制张力控制模型改进研究

针对某1420冷连轧机启动轧制过程中张力不稳定并导致启动困难的问题,从工厂实际张力控制系统出发,运用连轧理论建立启动轧制阶段带钢张力变化的机理模型,导出张力静态偏差的表达式.分析了相关工艺因素及控制参素对带钢张力的影响.研究发现,采用单纯比例调节器对张力进行控制易导致张力波动;在不改变控制器类型的前提下,增大张力控制器的比例系数、减小S1机架的蠕动速度、减小各机架的轧制力,可以提高带钢张力的稳定性.研究结果作为技术对策已用于对某1420冷连轧机组启动轧制过程的优化调整,取得了很好的效果.     

冷连轧过程中机架间张力控制研究

冷连轧过程是一个具有内外不确定性和显著扰动的非线性复杂系统,带材的最终输出质量取决于中心线厚度和机架间张力的控制策略。重点研究了5机架冷连轧机架间张力控制问题,张力动力学可以用不确定性扰动的参数模型来描述。为了克服模型的不确定性和外部扰动,提出并设计了鲁棒控制器,并通过仿真验证了所提出的控制器的性能。     

基于H_∞混合灵敏度的冷连轧机多变量解耦鲁棒控制

冷连轧过程中的厚度和张力系统具有多变量、强耦合和不确定特点,为了提高系统的控制精度和控制性能,提出了基于不变性原理解耦的H∞混合灵敏度鲁棒控制策略.首先,建立了厚度和张力系统的动态耦合模型,并应用不变性解耦原理实现了对厚度和张力系统的解耦.其次,针对系统存在的建模误差、参数摄动和外部扰动等不确定性,采用H∞混合灵敏度方法设计了鲁棒控制器来保证系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能.仿真结果表明解耦后的厚度和张力系统可以获得更好的控制效果,验证了本算法的有效性.     

基于PSO＋CMAC的铝热连轧精轧机组张力系统控制研究

针对河南某公司“1＋4”铝热连轧机升级改造过程中产生张力波动问题,分析了影响张力波动因素,结合前后张力对前滑值的影响,完善了连轧张力公式,完全模拟铝热连轧从F1机架到F4机架穿带建张过程,并构建出四机架张力动态框图。由于连轧张力系统的非线性、耦合性,使得常规PID控制器难以满足要求,所以提出利用粒子群算法（PSO）对PID控制器参数进行优化,然后与小脑神经网络（CMAC）复合进行控制,解决了铝热连轧穿带过程中控制器参数难以在线实时改变的问题。仿真结果表明,PSO＋CMAC复合控制的使用大幅度地减小系统超调量、过渡时间,降低了机架间张力耦合程度。     

冷连轧电气控制系统的研发

在深入分析多套冷连轧系统优缺点的基础上,研究开发了一套用于五机架六辊冷连轧的电气解决方案。阐述了控制系统的整体架构,介绍了厚度控制、液压压下控制、速度控制、张力控制及板形控制等工艺控制功能及主要特点。测试表明该系统具有较高的可靠性,控制精度达到国内先进水平。     

冷连轧机架间张力模糊控制器设计及应用

为了提高张力控制精度,设计了一种冷连轧机架间张力模糊控制器。控制器根据机架间张力偏差、下游机架单位宽度轧制力、出口机架速度和上游机架速度修正值,按照所建的模糊控制规则库,调整下游机架辊缝修正量和上下游机架速度修正量,从而实现机架间带钢张力控制功能。控制器在冷连轧生产线成功应用后,机架间张力控制稳定、精确,响应速度快,相对于经典的PID控制,减少了由安全因素而引起的人工干预调整,完全满足生产需要。     

冷轧机机架间张力预测函数控制器的设计

由于常规PID控制器的参数往往针对一种情况进行整定,很难保持冷连轧张力始终处于一个好的控制状态。在分析了张力控制原理的基础上,应用预测函数控制设计了辊缝式调张法张力控制系统,用预测函数控制,其控制量计算方程简单,实时控制计算量小,达到了张力控制的精度要求,仿真结果证明了该控制器显著提高了系统的动态响应性能,其控制效果优于常规PID控制器。     

模糊控制器在热连轧微张力控制中的应用

研究的成果是模糊控制器在微张力控制系统中的应用。解决了微张力控制系统中的非线性和滑模变结构问题。给出了电流检测方法，多机架连轧时微张力控制以及主速度设定自学习方法。使得多机架连轧微张力控制从理论变为现实。     

模糊控制器在热连轧微张力控制中的研究

研究的成果是模糊控制器在微张力控制系统中的应用。解决了微张力控制系统中的非线性和滑模变结构问题。给出了电流检测方法，多机架连轧时微张力控制以及主速度设定自学习方法。使得多机架连轧微张力控制从理论变为现实。     

冷连轧机边降控制窜辊数学模型研究

 针对某冷连轧机边降控制存在的问题,采用显示动力学有限元方法建立了四辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型,分析了影响带钢边降的主要因素带钢厚度和带钢变形抗力对带钢边降的影响。基于边降控制机理和自主设计的EDW边降控制工作辊辊形特点,用边降控制等效面积法建立了冷连轧机边降控制窜辊数学模型,通过有限元仿真数据分析和工业轧制试验确定了模型参数。1700四辊冷连轧机应用本窜辊模型投入自主研制的EDW边降控制工作辊和配套的VCR变接触支持辊,取得了电工钢板边降平均值≤7 μm的比率达到98.22%且同板差≤10 μm的比率达到97.25%的显著生产实绩。     

高精度薄带材冷连轧过程智能优化控制

带钢冷连轧控制是系统性极强、技术难度极大、精度要求极高的综合性技术，是保证冷轧带钢产品质量和生产效率的主要手段。东北大学自主开发了冷连轧全套自动化系统，涵盖了轧机主令控制、自动厚度控制、自动板形控制、物流跟踪、模型设定等功能，并研发了高精度数学模型、轧制规程多目标优化算法、加减速过程带钢厚度与张力补偿及轧制工艺优化等先进控制技术。所开发的系统已推广应用到多条冷连轧生产线中，现场应用表明,系统运行稳定，实现了0. 17mm极薄规格带钢高速稳定轧制，厚度偏差小于±2. 5μm，板形标准差小于7I。最后对轧制过程的智能化发展进行了展望。     

冷连轧升降速过程板形变化及其张力补偿技术

 针对冷连轧升降速过程中轧制压力的波动造成冷连轧机组升降速阶段轧制不稳定和板形质量不佳等问题,为了减小轧制力波动,获得优质板形,在结合冷连轧机组的设备及工艺特点的前提下,充分考虑到乳化液流量充足与不足两种情况下轧制速度的波动对轧制压力变化的影响,分析了冷连轧升降速过程中板形演变机理。在此基础上,以冷连轧机组升降速过程中整体轧制压力波动最小为目标函数,开发了一套相应的张力补偿模型,并将其应用到某1 800五机架冷连轧机组的生产实践,取得了良好的使用效果,有效提升了轧制稳定性与板形质量,具有进一步推广应用的价值。     

冷连轧动态变规格辊缝动态设定原理与应用

以变断面，变张力逆流求解非线性方程组动态变规格模型为基础，考虑了材料变形抗力偏差及轧机入口带钢厚度偏差来修正动态变规格过程辊缝的设定值，建立起冷连轧动态变规格辊缝动态设定系统。通过宝钢益昌1220冷连轧机组实际应用表明，该系统可以提高动态变规格过程轧制参数的稳定性，同时可以提高变规格过程中带钢的厚度精度，减少厚度超差长度。     

基于模型驱动的冷轧带钢虚拟建模与系统仿真

 为解决冷轧带钢板形和轧机动作的模型驱动与人机交互问题,以冷轧带钢出口张应力横向分布和板带屈曲判别模型为基础,提出了基于VRML高程格网（Elevation Grid）节点的虚拟带钢建模技术,实现了边浪、中浪等常见板形缺陷的量化解析预测和三维动态可视化呈现,并结合国内某厂2 230 mm冷连轧机组出口板形仪实测数据,将浪形几何参数数值预测结果与现场带钢板形缺陷进行对比,两者吻合良好。在此基础上,以650 mm UCM单机架可逆冷轧机组为对象,利用MATLAB/Simulink 3D Animation工具箱,将轧机、带钢、厂房车间等VRML三维场景与轧制过程Simulink仿真模型进行了通讯集成,为虚拟现实系统开发奠定了基础。     

伯利恒钢铁公司酸洗冷轧联合机组的自动化系统

为伯利恒钢铁公司新建的酸洗冷轧联合机组开发了一套综合自动化方案,以满足对产品高质量的要求。轧机自动化以神经网络模型为基础进行道次表、弯辊和窜辊设定点、以及平直度动态控制参数的计算。所涉及的新技术包括多变量张力控制、液压调节的非线性控制和轧制厚度的快速更换等,以使生产损失降至最低程度。     

MATLAB在冷连轧机负荷分配优化模型中的应用

在考虑轧机设备能力限制、提高产量和产品质量、减少能耗的基础上,建立了按功率最大化轧制策略的冷连轧机轧制负荷分配优化数学模型,并开发了MATLAB程序.通过仿真实例证明,该算法计算速度快、精度高,克服了传统的负荷分配模型中求解非线性方程组时对初值要求苛刻、计算速度慢的缺点,适用于冷连轧机初始压下分配和轧制规程的离线模拟计...     

多目标遗传算法在八辊五机架全连续冷连轧机轧制策略优化中的应用

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点，提出一种多目标优化问题的求解策略——多目标遗传算法，并对其进行改进，提出基于多目标遗传算法的多辊冷连轧机轧制策略的优化。该方法具有计算精度高、速度快等特点，适合在线实时计算的要求。该优化算法在河北中钢1250mm八辊五机架全连续冷连轧机中的应用，证明了该算法的适用性和灵活性，为多辊全连续冷连轧机在计算机过程控制中进行轧制策略优化设计提供了一条新的途径。     

1420冷连轧机组自激振动分析

针对1420冷连轧机组第5架轧机轧制过程中发生的自激振动问题，从理论上研究了轧机的自激振动与轧制工艺参数之间的关系，给出了轧机稳态轧制临界速度的计算公式。通过优化轧制工艺参数使轧机稳态轧制的临界速度从原来的650m／min左右提高到900m／min以上，解决了困扰该机组生产的一大难题。     

连轧过程运动带钢稳定性研究

以某冷连轧机组轧制过程中两机架间运动带钢为研究对象,根据运动梁理论和运动薄板理论,分别建立了轧制过程运动带钢动力学模型。通过Galerkin截断,把描述系统运动的偏微分方程离散化。利用数值方法分析了轧制过程运动带钢的固有特性和稳定性。并对某连轧机组进行稳定性分析,分析结果表明：该机组第二和第三机架间运动板带的极限速度可以达到32m／s,并且基于运动梁模型和基于运动薄板模型所计算出的结果极为接近,验证了所建模型的正确性。