神经网络预报在冷连轧规程设计中的应用

在轧制规程设定中采用BP神经网络取代传统轧制力数学模型,通过动态规划算法对某1370mm冷连轧现场规程进行了节能并兼顾板形的多目标优化设计,并对优化前后的规程进行了分析和比较,优化效果令人满意,满足实际生产要求。     

串列式冷连轧机轧制力模型研究

在分析冷连轧机轧制力模型各种影响因素的基础上，通过理论推导结合现场试验建立了新的轧制力模型。该模型于2004年9月份在攀钢冷轧厂进行了现场检验，表明精度高，应用效果良好，对冷轧薄板板型控制和轧制规程的优化有重要作用。     

可逆冷轧机压下率分配探析

以可逆冷轧机压下率分配为研究对象,根据生产现场实际情况,重点介绍了轧制规程中压下率的分配原则,包括第 1 道次压下率分配时考虑的要点、成品道次压下率对于产品性能的影响;由现场试验得出,在轧机能力(如轧制力、主电机功率等)范围内,通过调整、优化压下率分配,或减少轧制道次数,能够较好地解决可逆冷轧机生产效率低的问题;对影响制定轧制规程的因素进行了简要阐述。     

基于MATLAB和VB神经网络在轧制力预报中的应用

为方便实际应用,结合MATLAB神经网络强大的计算能力和VB友好界面的优势,将二者混合编程,并应用于轧制规程中,规程中采用改进的BP网络LM优化算法对轧制力进行快速预报,通过仿真证明该优化算法能够提高轧制力预报精度,混合编程能降低程序复杂性,提高效率。     

冷轧窄带钢节能压下规程的优化设计

介绍了动态规划法优化压下规程建立的数学模型，得出了冷轧窄带钢轧制能耗最小的压下规程，并对现场采用的压下规程进行了分析和比较。     

基于数据挖掘的冷轧轧制力优化方法研究

针对广泛应用的Bland-Ford-Hill冷轧轧制力工艺模型,通过挖掘现场实际数据隐含的规律,对其变形抗力和摩擦因数的模型参数进行优化,以提高轧制力计算精度。首先,推导由轧制力计算变形抗力和摩擦因数的逆计算算法,采用L-M非线性多项式回归方法对变形抗力和摩擦因数的模型参数进行优化回归计算,建立轧制力优化算法;然后,根据现场海量的实际数据,采用数据挖掘的方法,使用上述优化方法计算更加符合现场实际的变形抗力和摩擦因数的模型参数。优化结果在线运行后,轧制力精度明显提高。     

单机架轧机结构板的轧制力优化

针对河钢唐钢冷轧厂结构级冷轧板生产过程中存在的轧制力过高和板形较差的问题,通过分析原料化学成分和力学性能,阐释了机组难以实现结构板轧制的原因。在此基础上,以轧制力优化为导向,结合相关理论研究成果分析了轧制力的主要影响因素。通过综合采用轧制规程优化、乳化液参数优化、张力优化等措施,结构极冷轧板轧制过程的轧制力得到了有效降低,年产结构钢2.89万t,合格率达99.40%,产品综合质量全面提升,实现了批量稳定生产。     

改进粒子群算法对1420mm五机架冷连轧机轧制规程的优化

某厂1 420mm五机架冷连轧机自试生产以来,出现板形质量不稳定的现象。分析认为,这种现象与现有轧制规程的设定有关。现有的轧制规程是一种经验值,对带钢板形质量未作深入的考虑。为此,对现有轧制规程进行了研究,运用Matlab建立了一种设定给定产品轧制规程的新方法,并基于最优板形质量的目标函数,采用改进的粒子群优化算法,制定出兼顾板形和设备负荷能力的优化的轧制规程。投入实际生产后的实测数据对比表明,优化后的轧制规程生产带钢平直度小于6I的分布由66%上升到88%,带钢板形明显改善。     

使用变尺度混合遗传算法进行热轧负荷分配优化

 将变尺度BFGS优化算法嵌入到遗传算法中，提出了变尺度混合遗传算法，并将其应用于1780 mm热连轧精轧机组的压下规程优化计算。与目前现场使用的压下规程相比，变尺度混合遗传算法优化效果明显，为后续的板形控制打下了良好基础。按层别选取代表性产品进行了负荷分配系数的优化计算，分析表明，当产品在层别内变化时，轧制力和功率两种负荷分配模式优于压下量负荷分配模式，更能保持最优特性。     

中厚板轧机双机架负荷平衡和产能优化研究

双机组布置的中厚板轧机,在两台机组间合理分配轧制负荷、保持轧制节奏平衡是发挥产能的关键。通过对现场工艺数据的收集与实测,建立了两台机组的轧制力模型,应用等负荷分析法编制了基于产量最大的压下规程优化程序。现场生产试验表明,优化程序的应用实现了减少轧制道次、均衡双机架轧制节奏、提高轧机小时产量的目的。     

Multi-Objective Optimization for Tandem Cold Rolling Schedule

 Based on rolling feature of continuous tandem cold rolling mill, such as multi-variable, strong coupling, non-linear, analyze and set the equal relative load, preventing slippage and profile well as the multi-objective optimization goal, BP neural network with self-learning function is adopted to replace traditional rolling force models and then Levenberg-Marquardt algorithm is adopted to predict the rolling force. Then use multi-objective fuzzy theory to solve the problem of multi-objective optimization of tandem cold rolling schedule. With the example of 1370mm tandem cold rolling, the rolling schedule of the common rolling, the single-object optimization design and the multi-objective fuzzy optimization design are compared with each other, optimization result shows the proposed optimization method decreases the value of three objective functions simultaneous. The performance of the optimal rolling schedule is satisfying and it is promising.     

棒、线材热轧力能参数计算软件的开发与应用

对孔型中轧制的力能计算，目前无论是理论模型还是经验，半经验模型，计算结果均偏差较大。笔者在研究传统与现代的各种计算模型与方法的基础上，开发出热轧棒、线材时的力能计算软件，该软件对轧制压力的计算首次提出并采用了考虑奥氏体再结晶变化的修正函数，使预报精度大大提高；对轧制力矩的计算首次考虑了变形区几何参数对力臂系数的影响，从而使力矩的计算更为贴近实际。经唐钢棒材厂、大亚湾棒材厂的大量测试与试用，轧机负荷的最大偏差为１０％左右，电机负荷的最大偏差为１５％左右，从而达到了较高的精度水平，概要介绍了该软件的开发、应用与效益。     

基于遗传算法的混合蚁群算法的冷连轧轧制规程优化设计

针对冷连轧机在轧制过程中的多变量、强耦合、非线性等特点,以等相对负荷为目标,在现场和设备所受的约束条件下,应用基于遗传算法的混合蚁群算法进行规程优化设计,该方法首先利用遗传算法的随机搜索产生规程的初始信息素分布,然后充分利用蚁群算法的并行性、正反馈机制以及求解效率高等特性寻求最优解。该算法使用方便,对某1 370 mm 5机架冷连轧机进行设计比较,表明该方法计算精度高、收敛速度快、可满足在线控制需求。     

无缝钢管连轧过程数值模拟及参数优化

 针对目前MPM限动芯棒机组连轧过程由于轧制负荷和轧辊速度不匹配容易引起的轧机效率低、钢管金属堆积、拉裂、拉凹等问题,采用相对等负荷的设计方法建立数值模拟方案,研究关键的可调参数(辊缝值和轧制速度)对连轧力及金属堆拉的影响。研究结果表明：适当增大受轧制力过大的轧辊辊缝值,可以减少其轧制力,反之,可以增大轧制力,调整产生堆拉现象的对应轧辊的轧制速度,解决金属堆拉的问题。通过现场试验数据验证了有限元模型的正确性。根据优化后获得的参数,建立模型并对轧制力进行了模拟分析比较。     

镀锡板冷连轧过程中压下规程优化技术研究

在研究了负荷分配与轧制规程设定关系、轧制工艺条件与轧制功率关系的基础上,经过大量的现场试验跟踪与理论分析,充分结合宝钢1220五机架冷连轧机的设备特点以及镀锡原板轧制的工艺特点,以相对负荷均匀为目标,提出了一套冷连轧机以功率为优化目标的压下制度设定技术,并将其应用到宝钢1220五机架冷连轧机的生产实践,取得了良好的使用效果,具有进一步的推广应用价值。     

基于模糊理论的中厚板轧制力学习算法

由于传统的中厚板轧制力计算模型结构简单,并且要测量模型中的一些参数较困难,即使采用一定自适应技术,也难以适应不断提高的中厚板尺寸精度的要求。为了提高中厚板轧机的轧制力预设定精度,笔者采用基于模糊理论计算轧制力参数算法,利用现场采集的数据进行了计算。结果表明,该方法的预测精度优于传统数学模型,预测结果的相对误差基本限制在±6%范围内。     

基于粒子群算法的冷连轧轧制规程优化设计

选取等相对负荷为目标函数,令轧制力、轧制功率、轧制力矩、速度等参数满足一定约束条件,采用罚函数法,将有约束条件转为无约束条件,采用粒子群算法对目标函数进行优化,求得最优解,这可使各机架功率合理分配,设备能力充分发挥,生产效率提高。     

板带轧制过程多参数耦合模拟系统的开发

考虑轧件和辊系间的接触力与变形协调关系，采用一种选代的方案，开发了一个分析三维板带轧制过程的计算机模型。它耦合了计算轧件变形的三维刚塑性有限元法，计算辊系变形的影响函数法和弹性有限元法。该系统可用来精确预报轧制压力横向分布，前后张力横向分布，金属横向流动，以及轧后板带的横向板厚分布，包括板凸度和边部减薄等，并且具有较高的计算效率。     

热轧板带生产线精轧咬钢信号的控制改进

热轧生产线活套动作由跟踪系统来控制。控制系统的跟踪修正是由实际的轧机咬钢和抛钢信号来触发;由于轧机标定的原因,在轧制极薄规格时,下游机架设定辊缝较小,造成实际辊缝已经压靠并产生轧制力。而轧制力的触发修正了带钢头部的位置,致使上游活套上抬以达到控制机架间恒张力的作用,一旦咬钢信号建立有误,势必造成轧制事故,所以机架咬钢信号判断依据的给定至关重要;首钢京唐钢铁公司热轧生产线提出了依据本架轧机实际轧制力与压靠力的差值来判断是否咬钢,实际应用后保证了生产线的稳定运行。