冷连轧动态变规格张力计算模型及设定研究

张力是冷连轧过程中的一个重要轧制参数.在动态变规格时,带钢出口厚度需要从一个规格变化到另一个规格,各点的张应力不再相同,稳态时建立的连轧张力公式不再适用.针对某冷轧厂控制系统动态变规格时张力计算影响生产的情况,在稳态冷连轧张力公式的基础上,推导了动态变规格过程楔形区的张力计算公式和任意形状过渡区的张力计算公式.通过仿真实验分析了动态变规格过程张力设定值的变化规律,得到了对非稳态条件下张力控制有意义的结论,对于提高成材率有重要价值.     

冷连轧轧制力仿真建模研究

冷连轧生产是较早引入仿真技术进行辅助研究与开发的领域之一,目前已取得了大量的成果。但大多数仿真研究局限于模型的静态机理建模,难以适应复杂环境的变化,造成了很大偏差。该文以轧制力为例,研究机理和数据的结合,从而修正轧制力的模型,实现轧制力参数的预报。轧制力是冷连轧生产的关键力能参数之一,为提高预报精度、缩短自适应过程的时间,研究轧制力建模,并进行仿真研究很必要。文章讨论了仿真系统模型的类型和建模方法,对冷连轧轧制力模型进行了机理推导,并运用智能方法对轧制力参数进行回归和分析。结果表明,采用机理建模和辨识建模相结合的方法,可以建立较精确的轧制力模型,为轧制过程模型的建立及优化提供了成功的范例。     

钢球磨煤机制粉过程的混合智能建模

钢球磨煤机制粉系统是一个具有多变量强耦合性、强非线性、大时滞特性的对象,很难建立它的精确数学模型.针对该问题,提出钢球磨煤机制粉系统的混合智能建模策略.通过机理建模方式建立钢球磨煤机制粉系统的入口负压、磨机差压、出口温度的模型.针对机理模型输出的出口温度与现场实际误差大的问题,增加了出口温度的补偿模型.为更好反映磨机负荷,建立磨音的神经网络模型.通过与现场实验数据的对比验证了模型的有效性.     

工业过程混合建模方法研究及应用

文章在分析工业过程模型的经验模型和神经网络模型的基础上，提出了混合模型的建模方法，给出了混合模型结构和应用算法，把该混合模型方法应用于制浆蒸煮过程的建模中，收到了较好的效果，混合模型的建模方法具有较大的推广价值。     

多层协调的动态过程建模

根据企业实际情况,在企业过程建模中引入领域空间概念。通过领域空间把企业划分为不同的领域及领域层次,在不同的领域上进行模型的划分与定义,不同层次模型相互协调构成整个企业的过程模型,通过与CIMOSA中的过程建模对比,指出该建模方法的特点,最后给出了如何支持企业过程重构的方法。     

基于有限信息的铜吹炼动态过程智能集成建模

针对具有强动态变化特征但过程信息有限可知的铜转炉吹炼过程, 提出一种基于有限数据信息的吹炼动态过程智能集成建模方法. 依据冶金反应动力学原理, 建立了描述吹炼过程反应体系变化的非线性动力学模型; 引入动力学系数修正因子, 基于有限的数据信息和龙格–库塔公式, 构建了动力学系数修正因子的优化模型; 结合智能决策生成的典型样本集, 提出了基于微粒群算法和模式搜索法的混合智能算法确保有效获得最优修正因子, 最 终形成吹炼过程的动态模型. 用实际生产数据仿真实验, 模型预测的最大相对误差小于5%, 仿真结果验证了模型有效性.     

基于DSP的冷连轧实时仿真

针对冷连轧轧制过程这个高度复杂的动态过程,提出了一种新的仿真的方法用来实现实时仿真。它利用数字信号处理器DSP的高速运算速度来实现动态模型的实时计算,通过内存映像网与实物控制器进行数据实时交换,整个过程是实时的。试验表明,该方法能有效地进行复杂冷轧过程的实时仿真,为继续深入这方面研究与应用提供了良好的基础。     

冷连轧计算机控制系统组成与功能分析

以计算机控制为基础的综合自动化系统是冷连轧生产控制的核心。随着电气、设备、计算机EIC（Electric、Instrument＆Computer）整合系统中新技术的不断开发,使得冷连轧生产效率及带钢的产量和质量得到显著提高。本文分析了冷连轧生产控制过程中具有不同功能的计算机系统的组成和功能。     

冷连轧混合系统中离散事件仿真的建模及关键技术

本文以冷连轧过程仿真为例，分析了混合系统中离散事件的特点以及与连续部分的关 系，对系统进行了层次化分解，讨论了在混合系统仿真过程中对于离散事件部分的建模需要 注意的问题，同时给出了用有限状态机方法实现仿真建模的过程，以及实际应用中的关键技 术．     

冷连轧仿真系统过程优化计算机的设计与实现

介绍一类冷连轧动态仿真系统的设计与实现。通过分析仿真原型系统的特点,将软件再工程的方法应用于仿真系统的设计,这是具有一定意义的模型化方法的扩展。根据仿真系统和仿真原型的特点设计了仿真任务调度进程,从而实现了优化计算机部分的仿真主体。     

动态模拟在流程工业智能工厂实验系统中的应用

以炼油工艺流程中常减压精馏装置的动态模拟为基础,介绍了动态模拟在流程工业智能工厂实验系统中的应用．对“动—稳”态混合仿真、动态模拟在系统辨识课件开发和在半实物仿真系统上的应用进行了详细的分析．     

五机架冷连轧机监控系统的设计与实现

以某厂1450mm五机架冷连轧机为设计对象,采用西门子公司的WinCC组态软件为平台,设计该轧机的二级监控系统。系统主要分为轧制规程计算、人机界面、数据库及生产报表、退出系统4部分,包括了五机架冷连轧机监控系统的所有基本功能。该系统功能完善、界面友好,达到了设计要求。     

基于部分生产重构的冷轧生产重调度方法

针对冷轧薄板生产过程单纯根据合同流向组织生产会造成合同在各物流流向中分配不均, 以及机组定修和突发故障等情况造成的部分流向生产停滞等问题, 建立了基于部分重构的冷轧生产过程混杂Petri网生产调度模型. 利用提出的有限搜索蚁群算法, 在不同生产流向的可替代机组之间, 根据机组的产能负荷对合同的生产流向进行部分重构, 实现合同生产过程的再规划与动态调度, 解决了部分机组停机定修和突发故障时的产能分配问题. 将本文提出的方法与全流程合同计划方法相结合, 利用上海宝钢冷轧薄板厂的生产数据进行测试, 表明了所提出的方法提高了冷轧全流程合同计划与调度效果的可行性.     

冷连轧机AGC系统监控网络的配置设计和实现

针对张家港1450五机架冷连轧AGC(自动厚度控制)系统,构建了基于ProfibusDP总线的过程控制级(一级)计算机和现场ET200等智能化设备之间的监控网络,满足了一级计算机和基础自动化系统问数据通信的快速性要求,为五机架冷连轧AGC系统的实现奠定了良好基础.同时利用基于TCP/IP的工业以太网,保证了过程优化级(二级)计算机向一级计算机下送轧制规程,及在Wincc组态的人机界面上显示现场采集的实际数据和控制状态.该网络系统已成功应用于张家港1450五机架冷连轧机AGC系统,实践证明该系统运行正常、可靠.     

神经网络算法与机理模型融合的 冷连轧轧制力智能预报模型

冷轧带钢的生产模式正在向多品种、小批量、低库存转变,这直接导致了轧制过程中需要更频繁地切换品种规格。由于变规格过程中轧制工艺状态变化较大,传统机理模型加常规自学习和自适应方法很难保证规格切换后首卷产品设定精度。为提高变规格过程中轧制力预报精度,本文提出一种机理模型与轧制过程海量历史数据相融合的复合模型。该方法建立在轧制力理论模型的基础上,采用遗传算法优化BP神经网络的方法对模型轧制力进行校正。使用该算法进行轧制力预报,使变规格后首卷钢轧制力预报的平均相对误差控制在±5.5%内,远高于常规机理模型的设定精度,该方法具有现场应用价值。     

冷轧生产轧制顺序动态调度研究

阐述了宝钢股份公司1420/1550冷轧生产中原有的机组轧制顺序的管理模式和计算机系统的具体实现。在此基础上,分析和研究了实际生产中轧制顺序的控制和管理过程,提出了轧制顺序动态调度的思想,通过生产管理系统PCS和过程控制系统(L2)合理的功能分担,对轧制顺序实现分段管理和实时跟踪。该调度思想不仅强化了系统,大大降低了系统的故障率,也提高了管理水平;既对在线运行的PCS系统具有重要价值,同时对今后的设计和开发也有指导意义。最后介绍了动态调度思想在新增机组的生产管理中的应用。     

热连轧机厚度最优前馈控制研究

热连轧机前馈控制是减小带钢厚度公差的有效方法。本文采用前机架带ＡＧＣ的厚差预报和贝尔曼动态规划最优控制方案，在本钢１７００ｍｍ热连轧机上实验成功。文中对交馈系统做了深入的分析研究，提出参数选择原则和方法。     

连铸-轧制混流生产模式下轧批调度问题的分支-定价算法

研究了连铸——轧制在热装、温装和冷装混流生产模式下的一类新型轧批调度问题.以最小化温装钢坯（热钢锭）缓冷（等待）导致的热能损失和连轧机架切换带来的产能损失为目标,建立了整数规划模型.由于商业优化软件难以在有限时间内直接求得模型的最优解甚至可行解,提出利用Dantzig-Wolfe分解技术将原模型分解为主问题和子问题,采用列生成算法对主问题和子问题进行迭代求解得到原问题的紧下界,最后以列生成算法作为定界机制嵌入分支——定界框架中形成分支——定价算法,执行分支搜索过程以获得整数最优解.本文还从影响分支——定价算法性能的要素出发提出改进策略.针对主问题,提出列生成和拉格朗日松弛混合求解策略来抑制单一列生成算法的尾效应.针对价格子问题,在动态规划算法中提出了基于占优规则和标号下界计算方法来及早消除无效状态空间,加速求解过程.以钢铁企业的实际生产数据和扩展的随机算例进行了数值实验,结果显示所提出改进策略能够突破求解能力的限制,使分支——定价算法在可接受计算时间内求得工业规模问题的最优解.