板带轧机负荷按比例分配算法研究

负荷分配是轧制规程设定计算的核心,合理的负荷分配能够充分发挥轧机生产能力,稳定生产过程,提高产品质量.负荷分配发展至今,其中按目标比例分配是众多分配方法中重要方法之一.按目标比例分配的数学模型本质上是求解非线性方程组问题,对国内外各种代表性的算法进行比较分析,在此基础上提出新的算法--改进Newton法,该算法既有Newton法良好的收敛性,同时又可以避免求Jacobian逆矩阵.经仿真验证,计算速度较快,精度较高,满足在线要求.     

冷连轧机过程控制在线负荷分配方法

介绍了一种在线使用的冷连轧机负荷分配方法:通过查询数据库得到初始的负荷分配模式和负荷分配比,利用该负荷分配模式建立单目标负荷目标函数;采用简化的Newton Raphson法迭代求解非线性方程组,得到负荷分配的初始结果;根据第5机架轧制带钢长度对负荷分配结果进行修正,以克服轧制过程中带钢打滑现象;对负荷分配结果进行极限值的检查修正并最终确定负荷分配结果。该负荷分配方法用于在线,有较好的使用效果。     

热连轧机负荷分配优化计算策略

提出一种带钢热连轧精轧机组负荷分配的优化计算策略,采用多目标优化算法离线计算确定精轧各机架的轧制力分配系数,采用"压下模式+轧制力模式"相结合的方式实现负荷分配在线计算。为了确定各精轧机架的轧制力分配系数,建立兼顾轧制功率最小、负荷均衡与板形良好的负荷分配多目标优化模型;为了实现负荷分配在线计算,根据压下模式负荷分配计算确定厚度分配的初始值,根据CLAD算法进行轧制力模式负荷分配迭代计算,最后采用压下模式分配计算确定的压下率分布范围对轧制力模式分配结果进行限幅处理。新方法已成功应用于梅钢1 780mm热连轧生产线,在线应用表明该方法可以有效减少操作工干预,提高带钢精轧过程的轧制稳定性。     

中厚楔形板轧制的过程控制模型

提出了两阶段楔形板轧制的观点,并建立了楔形轧制的过程控制模型;运用负荷函数法结合循环迭代法进行了楔形轧制道次数及中间厚度的优化确定;在不改变楔形轧制优化的道次数的前提下,进行了楔形轧制阶段各道次的压下量优化重分配,优化了轧制规程.模拟仿真表明,该过程控制模型能够根据各种坯料规格及目标尺寸规格,很好地优化制定楔形轧制过程控制规程,可以为楔形板的实际生产提供一定的参考依据.     

应用极限差值法优化设计极薄规格冷轧带钢规程

 论证分析了传统方法设计冷轧规程,特别是极薄规格规程时迭代过程容易发散的原因。提出应用极限差值法优化设计冷轧规程,结合显式轧制力公式,规避了迭代发散问题,可用于各种目标函数下的规程优化设计。实例验证迭代计算13次即可得到满足工程精度的优化规程;与现场实际参数对比,最大偏差在7%以内,相比简易有限元方法20%的偏差大为改进,同时不受初始值设置限制,迭代不会发散,特别适合极薄规格冷轧带钢规程优化设计。     

复用等储备负荷法在热连轧粗轧负荷分配中的应用

 基于带钢热连轧粗轧区的特点,提出了复用等储备负荷法。该方法运用多层迭代算法进行粗轧机组负荷分配,外层对总轧制道次进行递增迭代,内层通过交替迭代确定带钢厚度和宽度轧制方向的综合负荷函数值,逐步优化平 立辊轧制规程。基于该方法设计了带钢热连轧粗轧过程设定系统软件,并结合实例进行了分析。分析结果表明该方法的适应性和灵活性很强,可适用于实时粗轧轧制过程中的设定计算。     

综合等负荷函数法在中厚板规程分配中的应用

基于综合等负荷函数法及中厚板轧制的特点，用两层迭代算法来分配中厚板轧制规程。外层对总轧制道次数进行迭代求解，内层采用二分法对综合负荷函数值差别最大的两个道次进行调整。该算法克服了综合等负荷函数法在中厚板轧制中应用的主要障碍，适用于实时中厚板轧制过程控制系统。     

带钢热连轧轧制力模式负荷分配的改进算法

为克服压下量模式负荷分配的不足,宝钢1 580 mm过程机改造项目计划开发新的轧制力模式负荷分配方法。针对传统Newton-Raphson法对初始值依赖较大和算法容易发散等不足,提出了一种轧制力模式负荷分配的改进算法。该方法以精轧各机架的压下量为优化变量,根据轧制力成比例原则建立非线性方程组,通过推导将系数矩阵变为对角阵,避免了矩阵求逆运算;为了满足各次迭代所有机架压下量修正值之和为零的约束,添加一个修正项对各机架压下量修正值进行总体协调。提出了轧制力和压下量的超限处理方案。模拟计算验证了新算法的有效性,计算速度快,收敛性好,满足在线计算要求。     

再论热连轧生产过程负荷分配问题

通过对厚度、板形和张力这三个自动控制目标量的分析,表明可以用厚度实现最简单、最有效的控制。厚度的控制主要由负荷分配和AGC系统来实现的。厚度自动控制最好的方法是DAGC。无迭代计算的Φ函数负荷分配方法,不仅解决了静态负荷分配问题,同时动态调节值还可以补偿轧辊实时凸度变化。自动控制的另一个主要问题是测量,通过可测的压力、机械辊缝、张力(冷连轧)和活套角就可以完全满足对板带轧制中的全部目标量的有效控制。     

板带轧制过程厚度自动控制技术的发展历程

通过厚度、板形和张力这三个自动控制目标量的分析,表明可以用厚度实现最简单最有效的控制。实现厚度的控制主要由负荷分配和AGC系统来实现的。厚度自动控制最好方法是DAGC,而无迭代计算的函数负荷分配方法,不仅解决了静态负荷分配问题,而且动态调节值可以补偿轧辊实时凸度变化。自动控制的另一个主要问题是测量,通过可测的压力、机械辊缝、张力(冷连轧)和活套角就可以完全满足对板带轧制中的全部目标量的有效控制。     

棒线材粗轧机组负荷裕量优化分配算法

 为充分利用棒线材粗轧机组的能力,应用负荷裕量优化分配的思想计算轧制规程。针对棒线材粗轧机组平辊和立辊交替轧制的特点,在轧件高度和宽度2个方向上使用交替迭代的方法进行计算,迭代过程采用二分法,避免了迭代不收敛问题。结合实际生产数据进行计算分析,结果表明,经该算法优化后,粗轧机组各机架的负荷裕量基本处于同一水平,偏差在3%以内,这种状态能够更加合理地发挥设备能力。     

综合等负荷函数法的逆向算法

讨论了“综合等负荷函数法”的改进,将原有正向迭,改为温度－厚度的正反向交叉迭代,并通过在迭代中过程中人为增加负荷余量和采用新的迭代参数,极大地改善了目标函数性态和算法的稳定性,为该方法的实时在线应用奠定了坚实的基础。     

Improvement on Conventional Load Distribution Algorithm in Hot Tandem Mills

 Load distribution is a key technology in strip hot rolling process, which influences the coil′s microstructure and performance. Currently, Newton Raphson algorithm is applied to load distribution of hot tandem mills in many hot rolling plants and has some serious defects such as having a strict restriction on initial iterative calculation value and requiring coefficient matrix of nonlinear equations to be nonsingular. To eliminate these defects and improve the online performance of the process control computer, Newton descendent numeric algorithm is introduced to this field to widen the initial value range and a new model named error conversion algorithm is put forth to deal with special conditions when the coefficient matrix is singular. Furthermore, considering the characteristics of load distribution, a condition of strip thickness distribution abnormality and corresponding solutions are provided which ensure that rolling parameters can be calculated normally. Simulation results show that the improved algorithm has overcome the defects of the Newton Raphson algorithm and is suitable for online application.     

3500 mm中厚板轧机MAS功能的在线实现

简化平面形状的控制理论模型,建立了楔形区厚度变化量和长度的线性关系;对轧件轧制长度进行计算机离散化处理,采用牛顿迭代法,建立纵向变截面轧制的微跟踪模型;根据实际轧制力和目标厚度,由Absolute—AGC进行辊缝设定计算,利用自主开发的2级计算机控制系统在邯钢3500mm中厚板轧机上实现了平面形状控制功能,获得了较好的控制效果。     

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.     

热轧粗轧机组负荷分配的优化算法

根据粗轧机组自身的轧制特点，采用内外两层循环迭代的算法来分配粗轧机组的轧制规程。灵活地运用综合等储备负荷分配法，通过调整综合等储备负荷系数解决了粗轧负荷分配中存在的问题。通过实例证明该算法适合于粗轧机组。     

中厚板精轧轧制规程的负荷协调分配法及其动态调整

基于中厚板精轧过程的轧制特点，提出负荷协调分配法。该算法通过调整轧制力限制系数来调整约束条件使得最后道次的出口厚度与目标厚度的偏差小于给定误差，并同时获得优化的轧制规程。然后介绍如何根据轧件板形的变化来调整轧制规程。通过实例证明该算法及其动态调整方法适应性和灵活性很强，适合于在实时中厚板轧制过程中应用。     

冷连轧机在线负荷设定技术的研究

在利用泰劳级数展开并忽略高次项将相关非线性问题简化为线性问题的数学处理方法基础上,采用牛顿迭代法的相关原理,提出了1套适合冷连轧机快速负荷设定的带材中间厚度计算模型。其应用到宝钢冷轧薄板厂1〖KG-*9〗220 mm 5机架冷连轧机上取得了良好的使用效果,创造出较大的经济效益。