宽带钢热连轧机动态板形控制策略的研究与应用

 为了提高板形控制精度,对凸度平坦度控制耦合关系以及板形板厚控制耦合关系进行深入的研究分析,并采用相应的解耦控制策略是十分必要的。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;之后,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,并给出热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。在某厂1580 mm四辊七机架热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。     

热带钢轧机板形板厚抗干扰全解耦控制研究

宽带钢热连轧过程是一个多变量过程控制系统,除了系统有用输入和输出之间具有耦合作用之外,干扰输入也会和系统输出产生耦合作用,影响板形板厚控制质量.设计了前向通道解耦控制器和前馈补偿环节,实现了板形板厚输入输出解耦的同时使得带钢来料厚度波动对板形板厚输出的耦合性得以抑制和消除.生产实践表明,解耦策略的应用,有效地降低了板形板厚的耦合作用,尤其是板厚调节对带钢板形的干扰影响,为进一步提高带钢出口板形板厚综合质量奠定了基础.     

冷连轧机板形板厚综合解耦控制系统

带钢冷连轧过程中,板形板厚控制存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定.对轧制过程中影响板形板厚的各种因素进行了系统的理论分析,建立了板形板厚耦合模型,并在对其进行解耦设计的基础上建立了板形板厚综合解耦控制系统.采用Matlab/Simulink工具进行仿真分析,在8辊5机架全连续冷连轧机组的实际应用表明,综合解耦控制系统可有效提高板形板厚的控制精度.     

宽带钢热连轧机板形设定的解耦与应用

板形与板厚是带钢几何尺寸精度的两个重要质量指标,板形与板厚控制之间存在耦合关系,使得分别控制的热连轧机板形和板厚均达不到目标值,在建立耦合关系模型的基础上,完成了板形设定和自适应穿带控制的解耦设计,实现板形板厚的综合控制。板形解耦模型已经成功地在大型工业轧机上投入运行,取得了明显的效果。     

基于DRNN－PID的板形板厚解耦控制

 针对板形板厚综合系统具有强耦合、非线性、含纯滞后环节的特点,建立了板形板厚耦合模型,并在对其进行神经网络解耦设计的基础上提出了基于对角递归神经网络(DRNN)整定PID的板形板厚解耦控制方法,然后根据带钢冷轧情况提出神经网络解耦对不同塑性刚度参数的实际适用范围。仿真结果表明,该解耦控制系统具有比传统前馈补偿解耦PID控制效果好、响应速度快、自适应跟随能力强等优点,并且符合实际轧制要求,有效的提高了板形板厚的控制精度。     

热连轧AGC LP多变量系统解耦控制策略

 针对热轧带钢连轧过程中,张力干扰引起厚度控制精度降低的情况,在综合分析厚控系统与活套系统之间相互作用基础上,建立了多变量、强耦合厚度 活套非线性动态模型,提出将逆系统理论应用于该模型的解耦控制策略。在证明AGC LP系统可逆的条件下,建立了该模型的逆系统,将原非线性系统解耦成为AGC LP复合伪线性系统,采用线性控制理论设计解耦控制器,实现了AGC LP非线性系统解耦控制。仿真结果验证了所建模型的合理性和控制方案的可行性。     

基于PID神经元网络的冷连轧板形板厚多变量综合控制

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，本文提出了一种基于PID神经元网络的冷连轧板形板厚度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的抗扰性能，其控制效果优于传统的解耦PID控制。     

热连轧自动板形控制系统的研究与应用

鞍钢2150ASP热连轧生产线自动板形控制系统是自主开发和设计的板形控制系统，包括板形预设定、弯辊力前馈、凸度反馈、平坦度反馈和板形板厚解耦等功能。本文详细阐述了弯辊力前馈、凸度反馈和平坦度反馈三个模型在现场的具体实现。系统自2006年初投入使用至今一直稳定运行，从大量的生产数据来看，投入板形控制系统后，板形质量有了大幅度提高，具有推广应用的前景。     

冷连轧板形板厚耦合关系及其解耦设计

 带钢冷连轧过程中,板形板厚控制存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定。对轧制过程中影响板形板厚的各控制因素进行了系统的理论分析,建立了板形（平坦度、凸度）板厚耦合模型,并在对2组耦合模型进行系统分析的基础上分别进行解耦设计,以某厂1720mm五机架冷连轧机的实际参数,采用Matlab/Simulink工具进行的仿真分析,证明平坦度与板厚解耦设计可有效提高板形板厚的控制精度。     

宽带钢轧机板形板厚反馈解耦控制研究

宽带钢连轧过程中,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,因此存在着耦合关系,严重影响了宽带钢轧制板形板厚综合质量的提高。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,解耦控制效果良好,达到解耦的目的。     

宽带钢冷连轧机分步解耦控制系统

 宽带钢冷连轧过程中,板形、板厚和张力控制之间存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定。为了进一步提高控制精度,进行解耦设计实现解耦控制是十分有效的手段。首先建立了冷连轧综合耦合模型,并针对其特点采用分步策略以简化解耦过程,然后设计各解耦控制器组成分步解耦控制系统,并给出其简化设计方案以利于实际应用。最后,基于某1 250 mm八辊五机架冷连轧机第一机架的实际参数,采用Matlab/Simulink工具对简化后的分步解耦控制系统进行仿真分析,结果表明其可有效提高控制精度。     

Generalized Shape and Gauge Decoupling Load Distribution Optimization Based on IGA for Tandem Cold Mill

 Load distribution is the foundation of shape control and gauge control, in which it is necessary to take into account the shape control ability of TCM (tandem cold mill) for strip shape and gauge quality. First, the objective function of generalized shape and gauge decoupling load distribution optimization was established, which considered the rolling force characteristics of the first and last stands in TCM, the relative power, and the TCM shape control ability. Then, IGA (immune genetic algorithm) was used to accomplish this multi objective load distribution optimization for TCM. After simulation and comparison with the practical load distribution strategy in one tandem cold mill, generalized shape and gauge decoupling load distribution optimization on the basis of IGA approved good ability of optimizing shape control and gauge control simultaneously.     

冷连轧机板形板厚解耦设定补偿研究

首先论述了冷连轧机板形板厚解耦控制的必要性,然后针对当前板形板厚解耦控制大多针对动态轧制过程的现状,提出板形板厚解耦设定补偿的思想,它包括预设定补偿和自适应穿带解耦控制。预设定补偿是解决设定过程中弯辊力对板形板厚耦合系统的影响;自适应穿带解耦控制是针对穿带过程中轧制力预报不精确的板形板厚解耦方法。     

单机架冷轧机全干扰耦合模型的分步解耦设计

在建立了单机架可逆冷轧机全干扰耦合模型的基础上,分析影响板形、板厚、张力的控制量和干扰量,提出分步解耦设计策略,相对于常规解耦设计方法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。最后,基于某1 420 mm 6辊单机架UCM冷轧机的实际参数,采用Matlab/Simulink工具对简化后的分步解耦系统进行分析,仿真结果表明该方法可有效消除单机架可逆冷轧机轧制过程中板形、板厚和张力控制之间的耦合影响关系,为单机架可逆冷轧机控制系统设计提供了全解耦控制方案,同时为抗干扰设计提供了便利。     

冷连轧自动厚度控制优化

通过分析冷轧带钢厚度偏差产生的原因,探索和研究包钢酸洗冷连轧机组轧机自动厚度控制系统原理,了解冷轧轧机消除热轧原料厚度偏差和冷连轧机本身的扰动产生的厚差。     

热连轧机机液耦合系统振动特性

 现场测试信号处理结果表明某热连轧机存在机液耦合振动现象,为深入研究热连轧机机液耦合振动提供试验基础。以现场某热连轧机机液耦合系统为研究对象,建立其动力学仿真模型。通过数值仿真,证明该热连轧机振动开始加强时间与液压自动厚度控制系统投入运行时间存在依赖关系,并揭示了轧机伺服阀给定信号、液压自动厚度控制系统及补偿控制系统对热连轧机机液耦合系统振动的作用机制和影响规律,为深入研究轧机耦合振动及振动控制提供理论基础。