板带轧制断面形状调节的影响规律研究

为了分析各种断面形状调节手段对各次断面形状的影响规律,以HC轧机为例,以倾辊、工作辊弯辊、工作辊非对称弯辊和中间辊横移作为断面形状调节手段,按照机理模型计算了各调节手段对1次、2次、3次和4次断面形状的影响系数,系统地揭示了各种调节手段对各次断面形状的影响规律,为断面形状在线控制模型的建立、实现提供了基础。     

基于数据驱动的热连轧厚度建模与控制方法

针对轧机厚度机理模型逐渐不满足现有的控制精度要求的现象,提出了一种基于数据驱动的热轧带钢厚度预测与控制方法.该方法通过对输入空间数据进行在线聚类划分,在各子空间使用最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)在线算法建立非线性模型,并预测系统的输出值,利用预测控制方法求得控制量,根据控制器加权策略得到全局控制量.仿真结果证明了该方法的有效性.     

热连轧精轧宽度控制技术的研究及应用

在热轧带钢其他尺寸精度普遍较高的情况下,宽度控制精度的提升变得越来越重要。提出了一种新的精轧带钢宽度控制综合解决方案：针对带钢头部宽度控制,开发精轧机架冲击速降自学习模型,以减少带钢头部拉窄现象;通过合理配置精轧活套张力稳定因子,减少带钢中部宽度波动现象;通过精轧宽度反馈控制和宽展预测模型修正功能,提高带钢全长宽度精度。相关研究成果已成功应用于宝钢集团某热轧产线三电自主集成改造项目中,改造后带钢宽度控制精度得到显著提高。     

莱钢4300mm宽厚板PVPC模型的在线应用

为了进一步提高宽厚板平面形状控制精度,对PVPC模型在莱芜钢铁集团有限公司4300mm宽厚板生产线的在线应用进行研究,主要包括在线平面形状预报模型和狗骨轧制控制模型的实现。介绍了轧机平面形状计算机控制系统,并对不同控制方案的轧制效果进行了比较。     

基于改变控制时域时间步长的智能车轨迹跟踪控制

为了解决模型预测控制设计智能车轨迹跟踪控制器存在求解计算时间长、在线实时性低的问题,借助于矩阵分块化策略,提出了一种基于控制时域变步长的模型预测轨迹跟踪控制方法。通过矩阵分块化改变控制时域步长,并融入到二次规划的求解过程中,重构目标函数形式和系统约束条件,以减少求解过程中最优控制序列中待求解变量的数量,降低求解计算时间。在Simulink与Carsim联合仿真平台中,将本文方法与传统模型预测控制方法进行仿真对比分析。结果表明,相比于传统模型预测控制方法,本文方法在保证轨迹跟踪精度的前提下,平均求解计算时间降低了24.39%,最大单次计算时间降低了45.05%,采用“前密后疏”的分块矩阵,其控制器性能优于“平均化”的分块矩阵。     

约束系统优化控制的LMI方法及其滚动时域实现

研究了系统存在控制量约束时的优化控制问题.在线性矩阵不等式(LMI)优化和多目标控制的框架下,融合预测控制的滚动优化原理提出了一种滚动时域H∞性能控制方法.通过滚动优化在线协调控制性能要求和系统约束,充分利用有限的控制量提高控制性能.     

预测控制中逆矩阵的递推求解算法

在各种自校正预测控制算法中，计算最优即时控制时均需在线进行矩阵求逆运算，作者针对各类预测控制算法中需求逆矩阵的普遍情形，采用矩阵分解方法，推导出一种可适用于各类预测控制算法的逆矩阵在线递推求解算法，本算法比传统增广矩阵求逆算法的计算量小，且适用性广，因而采用该算法可显著提高各种自校正预测控制算法的实时性。     

单值动态矩阵控制的仿真研究

动态矩阵控制在工业中有着广泛的应用 ,为了提高动态矩阵控制算法的实时性和简化其算法 ,在双值动态矩阵控制的基础上 ,提出一种新型的动态矩阵控制 ,即单值动态矩阵控制 ,该算法只选取一个预测输出值 ,由二次性能指标计算控制量 ,通过反馈校正输出误差 ,并分析单值动态矩阵控制算法各参数对系统动、静态性能的影响 ,给出了参数的选择规则。仿真试验表明 ,它较传统的动态矩阵控制算法计算速度快 ,实时性强 ;且控制算法和参数的选取规则较双值动态矩阵控制算法简单 ,通过对参数简单合理的选择 ,就可得到好的控制效果 ,同时具有较强的抑制干扰能力     

QDPSO滚动优化的LS-SVM预测控制研究

针对非线性强时滞系统,传统的预测控制算法难以建立精确模型,其控制精度不高。提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的非线性模型预测控制算法,该算法通过LS-SVM对非线性系统输入输出数据序列的训练学习,构建其离线的预测模型,然后运用量子粒子群优化(QDPSO)算法来完成整个滚动优化的过程。仿真结果表明基于LS-SVM的非线性模型预测控制比动态矩阵控制具有更好的控制品质。     

基于CARIMA模型GPC算法的感应电机直接转矩控制

针对感应电机直接转矩控制在低速时转矩脉动大等缺点,本文首次提出了一种基于CARIMA模型的广义控制算法,并使其应用于感应电机的直接转矩控制。该算法直接作用于直接转矩控制中的转速控制,不依赖于电机的具体模型,通过系统辨识与参数估计获得算法模型参数,具有在线辨、滚动优化和对模型的要求不高等优点。通过仿真表明,此算法提高了感应电机直接转矩控制的控制精度和低速性能。     

基于板厚标准曲线的平直度预设定控制方法

在分析各种平直度预设定控制算法优缺点的基础上,提出一种基于板厚标准曲线的平直度预设定控制算法。首先,建立了基于分步优化的平直度和板厚标准曲线制定方法,该方法将平直度判别和平直度预报分开独立计算,通过分步优化得到平直度标准曲线和板厚标准曲线,计算快速、稳定。其次,采用横断面预报模型优化计算平直度预设定值,使计算的带钢出口厚度横向分布逼近板厚标准曲线,得到基于板厚标准曲线的平直度预设定控制方法,该方法计算快速、稳定,完成一次在线设定计算时间约为1.781 s,满足工业在线应用实时性的要求。最后,以某1 800 mm五机架冷连轧机为例验证了上述算法的计算精度,满足工程需要。     

三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素.采用 MATLAB 中simulink 的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法.运用多刚体系统运动理论和拉—欧方程建立了系统动力学模型,提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法,利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器,运用 MATLAB 软件的仿真工具箱,对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真,结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性.     

三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素。采用MATLAB中simulink的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法。运用多刚体系统运动理论和拉－欧方程建立了系统动力学模型，提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法，利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器，运用MATLAB软件的仿真工具箱。对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真，结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性。     

基于改进粒子群算法的热连轧粗轧短行程控制曲线优化

对热连轧粗轧短行程控制原理和模型进行深入的分析基础上,采用一种新的进化寻优方法一粒子群优化方法,简称PSO算法,对短行程控制曲线进行优化;为了保证粒子群算法的全局最优性,在算法中采用带有变异算子的改进粒子群算法．经实验仿真证明,获得满意的效果,采用改进PSO算法优化后的短行程曲线,可以降低板坯头尾宽度偏差,减少头尾切损量,是一种有效的短行程控制优化方法．     

Comprehensive contour prediction model of work rolls in hot wide strip mill

The predictive calculation of comprehensive contour of work rolls in the on-line strip shape control model during hot rolling consists of two important parts of wear contour calculation and thermal contour calculation, which have a direct influence on the ac- curacy of shape control. A statistical wear model and a finite difference thermal contour model of work rolls were described. The comprehensive contour is the equivalence treatment of the sum of grinding, wear, and thermal contours. This comprehensive contour calculation model has been applied successfully in the real on-line strip shape control model. Its high precision has been proved through the large amounts of actual roll profile measurements and theoretical analyses. The hit rates (percent of shape index satisfying re- quirement) of crown and head flatness of the strips rolled, by using the shape control model, which includes the comprehensive contour calculation model, have about 16% and 10% increase respectively, compared to those of strips rolled by using manual operation.     

城市变频调速给水泵站的优化配置

针对现有研究忽视或较少考虑泵站优化配置问题的现状,在分析城市变频调速给水泵站工况的基础上,提出了可行泵的概念,并应用工况点流量分析法来确定泵站配置过程中可行泵的范围.从实际情况出发,得出泵站配置的约束条件,进而建立了以泵站年运行能耗最小为目标函数的优化配置模型,同时给出了该优化配置模型的求解方法. 仿真实验表明,提出的给水泵站的优化配置模型简便有效,精确度高,因而对指导城市给水泵站建设有积极的意义.     

基于模糊自适应PID的电阻炉温度控制系统

采用模糊自适应PID控制方案,实现了对PID参数的在线自动整定.将这种控制方案应用到含有大惯性、纯滞后的系统.仿真结果表明,此种方案鲁棒性、快速性及动态性能良好,能够较好地满足生产工艺要求.     

多Euler-Lagrange系统抑制抖振分布式有限时间包含控制

为了抑制多Euler-Lagrange系统分布式包含控制时控制输出的抖振现象,且实现系统的有限时间收敛,对多EulerLagrange系统的抑制抖振分布式有限时间包含控制方法进行了研究.在系统存在模型不确定性与外界干扰的情形下,采用有限时间滑模控制方法,结合系统的模型特点,提出了分布式有限时间包含控制算法.首先,通过定义包含控制误差变量和选取合适的高阶有限时间滑模变量,设计了一种分布式有限时间包含控制律.为了实现控制器输出的抑制抖振特性,将符号函数项包含在控制律的导数中,经过积分后,可以得到连续的控制输出.针对系统存在的模型不确定性和外界干扰,设计了自适应估计律对其上界进行估计和补偿.基于图论和矩阵理论,利用Lyapunov方法证明了系统能够在有限时间内稳定,且模型不确定性和外界干扰的估计是有效的.最后,选取多机械臂系统作为模型进行了仿真验证.结果表明,所提控制算法对滑模控制中因不连续的切换项产生的抖振现象有很好的抑制作用,且系统可以在有限时间内实现收敛.     

基于误差反馈加权校正的DMC控制及仿真

预测控制是目前在工业过程控制领域中应用较广的一类算法。其中由Culter等提出的,建立在非参数模型阶跃响应基础上的动态矩阵控制具有建模简单,计算量少,鲁棒性强等特点。但是动态矩阵控制仍然还存在着在克服干扰的定值调节方面质量不高,很难解决扰动信号对系统稳态值的影响及快速调节过程之间的矛盾。由于算法中只利用当前时刻的误差进行反馈校正,而没考虑已发生的误差,造成误差干扰的校正不充分。因此,在动态矩阵控制算法的基础上,采用误差反馈加权校正的思想,运用内模原理,对加权系数进行设计,以提高控制系统的抗干扰性和调节快速性。通过理论分析和仿真实验证实了这种算法的正确性和有效性。