针对尾部厚跃的热轧自适应硬度前馈控制

通过在热轧带钢厂的长期实验，找出了一种能有效提高热轧带钢厚度质量的控制方法，该方法利用F1机架的硬度信息对下游机架进行前馈，并通过对F1机架尾部轧制力和尾部出口厚差求取相关系数作为自适应系数来修正尾部增益。自投入应用后，取得了显著的控制效果，本体厚差波动明显减小，尾部厚跃基本消失，为厂家带来了良好的经济效益。     

冷连轧机非稳态过程厚度控制能力提升与优化

针对2 230 mm酸连轧机组存在带头厚度控制精度偏低,5#机架出口厚差呈周期性厚度衰减振荡波动等问题。对2#机架前馈AGC的控制逻辑进行了优化,对AGC系统的板厚-张力控制策略进行了优化,将T45低速下张力死区减小至±1%,并研究开发了FGC带头厚度补偿的方法,补偿了由于△S为正值出现的带钢减薄和FGC带头辊缝变化量ΔS为负值出现的带钢增厚等问题。对于厚度超调问题,针对4#机架MN-AGC控制增益系数中的比例系数Kp和TN进行非对称分档处理,解决了非稳态过程中带头厚度控制的“震荡”问题。经过以上优化,2 230 mm酸连轧机组月均厚差切除量从2018年的170t下降到2019年的不足35 t。     

基于轧前凸度信息的冷连轧机板形平坦度前馈控制方法

提出了基于冷轧前带钢板凸度在线实测信息的板形平坦度前馈控制方法,建立了冷连轧板形平坦度预测控制模型,通过与实际值比较验证了其正确性,并对板形平坦度前馈控制策略和板形平坦度前馈控制模型进行了研究.在此基础上以国内某条在轧机入口装备有板廓检测仪的1550mm五机架六辊UCMW冷连轧机组为对象,建立了一套完整的板形平坦度前馈控制模型和离线仿真系统.仿真结果表明,在前馈控制模型投入的情况下,由于来料带钢板凸度变化所造成的成品带钢板形平坦度波动明显减弱,达到了进一步提高成品带钢板形质量的目的.     

七机架热连轧机组轧制温度综合优化技术

热连轧轧制过程中的轧制温度会影响带钢变形抗力以及轧制力的大小,进而改变带钢的出口厚度以及出口板形分布,因此,当轧制温度设定不合理时,会导致带钢的出口厚度精度变低、出口板形质量变差。充分考虑到热连轧机组的设备特点及其轧制工艺特点,首先,通过对变形抗力模型、出口厚度模型、宽展量模型以及出口板形模型的研究,定量分析了轧制温度对变形抗力、出口厚度、带钢宽展量以及出口板形的影响效果及其影响过程。然后,针对由于轧制温度设定不合理而导致的出口板形质量较差的问题,以板形分布的极值差值程度以及波动程度为约束条件建立了带钢板形横向控制目标函数与纵向控制目标函数,进而建立了带钢板形综合控制目标函数,针对由于轧制温度设定不合理而导致的出口厚度精度较低的问题,以出口厚度偏差的标准差以及出口厚度偏差的平均值为约束条件建立了带钢厚度偏差综合控制目标函数,并在此基础上以出口板形最优以及出口厚度偏差最小为目标,以7个机架的极限轧制力、宽展量以及轧制温度变化范围为约束条件建立了七机架热连轧机组轧制温度综合优化设定目标函数,实现了七机架热连轧机组轧制温度设定值的综合优化,将该优化技术应用到了国内某热连轧机组的带钢生产中后使...     

热轧带钢局部硬度对冷轧带钢板形的影响

考虑轧件材质横向差异对冷轧带钢板形的影响,采用末架轧机出口带材横向厚度分布和板形作为验证模型精度的指标,定量研究了热轧来料局部硬度对冷轧带钢板厚和前张应力分布的影响程度及规律,通过与现场实测数据的对比,证明该模型提高了轧后板形的计算精度。研究结果显示,局部硬度对冷轧带材的张应力分布影响显著,附加张应力与硬度峰高度成正比,给出了冷连轧过程中轧后带材附加厚度和附加张应力与热轧来料局部硬度的关系。     

鹿岛钢厂开发新的厚度控制系统

日本鹿岛钢厂从1988年开始在热带轧机的精轧机F4与F5机架之间安装了中间机座测厚仪,根据测得的F4出口的厚度偏差调节F6和F7机架的辊间隙,开发了前馈前端厚度控制方法。与一般的控制方法     

基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统优化

以鞍钢自主研发的1580mm热轧生产线AGC控制系统为研究对象,基于对产品质量综合协调控制的理念(厚度控制与板形控制的协调,厚度控制与宽度控制的协调,以及厚度AGC与板形ASC解耦),从AGC系统控制方案、硬件系统、控制程序的设计调试三方面进行改进。改进后,AGC控制精度、带钢板形质量和宽度质量都得到了提高,满足了工艺质量的要求。     

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.     

高速钢轧辊在带钢热连轧机上服役机架的最优匹配

针对带钢热连轧机生产中存在的轧辊磨损过大、易剥落、板形控制能力差等问题,结合高速钢轧辊的优缺点及实际上机服役情况,通过数值模拟分析了高速钢轧辊处于F1~F4不同机架服役时,热连轧机的板形调控能力。计算结果表明:当F4机架使用高速钢轧辊时,轧机的板形控制能力相对较强;而当F3机架为高速钢轧辊时,轧机的板形控制效果相对较好,上机试验验证了数值模拟结果的正确性,从而为高速钢轧辊在热连轧机上的应用提供理论依据。     

AGC厚度控制系统及其在1250热卷板生产线的应用

分析了轧辊的弹跳现象和辊缝调节模型,介绍了AGC厚度控制系统中的厚度锁定方法、硬度前馈AGC、X射线测厚仪监控AGC、尾部补偿、活套补偿、自动复位等控制方法。河北敬业集团1250热轧卷板生产线采用AGC厚度控制系统,带钢厚度偏差控制在0.05～0.10 mm,满足了客户需求。     

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。     

Finishing mill thread speed set-up and control by interval type 1 non-singleton type 2 fuzzy logic systems

Abstract

The set-up of the finishing mill (FM) thread speed to achieve the desired strip temperature as measured by the finish mill delivery temperature sensor is made by an intelligent controller based on interval type 2 fuzzy logic system. The controller calculates the FM thread speed required to achieve the strip FM exit target temperature, and the interstand strip surface temperature profiles. The interval type 2 fuzzy set-up controller uses as inputs the predicted transfer bar FM entry temperature, the transfer bar thickness, the target strip FM exit temperature, the target strip FM exit gauge, last stand draft reduction, last stand work roll diameter, last stand rolling force, %C of strip, and target width. Taking into account that the measurements are modelled as type 1 non-singleton fuzzy numbers, the authors present the so called interval type 1 non-singleton type 2 fuzzy logic system controllers. As reported in the literature, interval type 2 fuzzy logic systems have greater approximation capacity than that of its type 1 counterpart and it has the advantage to develop more robust and reliable solutions than the latter. The experiments of these applications were carried out for three different types of coils, from a real hot strip mill. The results proved the feasibility of the developed system for FM thread speed set-up and control, and for interstand strip temperature profile prediction. Comparisons with the online mathematical based models show that the proposed interval type 2 fuzzy logic system equalises the performance in FM strip thread speed, and temperature set-up and control under the tested conditions characterised by high uncertainty levels.     

热轧来料及冷轧工艺对连轧机出口板形的影响

以某冷连轧机组四年多的生产实践、质量攻关和科研成果为基础，探讨通过热轧温度制度改善热轧来料性能的设想，控制目标曲线对机架间以及轧机出口板形影响，优化CVC设定提高机组板形调控能力，并阐述合理分配机架负荷改善轧机出口板形的依据及技术措施。     

CSP末机架支持辊辊形研究

针对CSP热连轧F7机架支持辊辊形高、窜辊分布不合理、轧制薄规格时出口板形易出现中间浪、下机磨损不均匀、磨损严重且CVC趋势比较明显等问题,提出与CSP热连轧工作辊辊形相匹配的支持辊新辊形VCR+,采用二维变厚度有限元模型对新辊形的板形控制性能进行了分析,并且在F7机架上进行工业试验。研究结果表明,新辊形VCR+使用后工作辊窜辊分布更加合理,使得出口板形中间浪问题有了明显的改善;轧辊的自保持性能有了显著的提高,从而延长了轧制公里数,降低了生产成本。     

Effect of Initial Crown on Shape of Hot Rolled Strip

Based on the influence coefficient method, the effect of entry strip crown on the shape of hot rolled strip was analyzed using the software of roll elastic deformation simulation. According to the practical condition of a domestic hot roiled strip plant, the unit strip crown change from the first stand to the last stand was calculated when the entry crown of hot strip varies. The calculated result shows that the entry strip crown does not significantly affect the target strip crown at the exit of the last finishing stand in respect to a fixed strip shape control reference (such as bending force). The calculation was analyzed, and the research is helpful in modeling strip shape setup and shape control.     

热轧来料及冷轧工艺对连轧机出口板形的影响

以某冷连轧机组的生产实践、质量攻关和科研成果为基础,探讨通过热轧温度制度改善热轧来料性能的可行性,控制目标曲线对机架间及轧机出口板形的影响,优化CVC设定提高机组板形的调控能力;并阐述合理分配机架负荷改善轧机出口板形的依据及技术措施.     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略.通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定.当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律.本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

单机架冷轧机全干扰耦合模型的建立与分析

在高品质薄板冷轧带钢生产中,板形、板厚和张力之间的耦合关系是近年来的重要研究课题。运用轧制理论系统地分析了单机架冷轧机轧制过程中所有控制量和干扰量对板形、板厚和张力的影响,并由此建立了单机架冷轧机全干扰耦合模型,而后采用Matlab/Simulink工具对该模型的耦合特性及干扰响应特性进行了仿真分析。该模型能够定量计算各因素对控制目标量的影响,较好地反映出单机架冷轧机的控制特性。在对模型分析的基础上指出了单机架冷轧机完全解耦设计和抗干扰设计的必要性。     

Adaptive Coordinated Control for Hot Strip Finishing Mills

  To further improve the control accuracy for strip dimension of hot strip mills, an adaptive control scheme is investigated for a hot strip finishing mill based on the decentralization and coordination among the controllers of gauge, tension and looper. Consequently, the adaptive controller designed can regulate simultaneously the strip exit thickness, the strip tension and the looper angle to ensure better performance of the strip quality of finishing mills. Moreover, the control scheme is proposed in consideration of the essential nonlinearity and the unavoidable friction phenomena in the mechanical system, so the controller can be efficient in a wider range of working situations. The simulation results of a model obtained from a real hot strip finishing mill show the effectiveness of the proposed control scheme in comparison with the conventional control method.