基于遗传算法的PP及冷连轧轧制规程多目标优化

 针对多目标优化算法中综合目标函数权值难以确定的问题,通过对偏好的数学量化,采用数值分析的方法,构造了6种不同的偏好函数,建立了物理规划（physical programming）数学模型,然后以遗传算法为寻优工具,实现一种更加灵活更加适合于工程技术人员的交互式多目标优化算法。结合某冷轧厂实际的轧制规程优化过程,选取等功率裕量、轧制总能耗及各机架打滑因子为目标函数,运用基于遗传算法的PP进行优化计算。结果表明,优化后的轧制规程很好地实现了各机架等功率负荷分配,降低了打滑出现的概率,大大提高了板材表面质量和成品成材率。     

冷连轧以辊耗控制为目标的润滑制度优化技术

 针对冷连轧过程中轧辊出现的辊耗较大的现象,为了在提高板形质量的同时降低辊耗,从润滑工艺入手,首先提出一个能够判断辊耗程度大小的辊耗综合判断指标,然后结合冷连轧机组的设备与工艺特点,建立一套适合于冷连轧过程以辊耗控制为目标的工艺润滑制度综合优化技术,在不影响板形质量的情况下使各机架辊间压力达到最小,同时保证机组不发生打滑和热滑伤现象,减少辊耗,并将其应用到冷连轧机的生产实践,取得了良好的使用效果和很好的综合经济效益,提高了市场竞争力,具有进一步的推广价值。     

基于TDC的工作辊窜辊控制

本文论述了基于SIMATICTDC控制器的某热轧厂工作辊窜辊控制系统,介绍了窜辊装置和控制,讨论了系统硬件结构和软件结构,并分析了系统软件程序。     

基于CF-PSO-SVM的冷连轧非稳态工作辊弯辊模型优化

 板形质量是冷轧带钢重要的技术质量指标,同时工作辊弯辊是改善冷轧带钢板形质量的最有效的控制手段之一。冷连轧机组在高速稳定的轧制过程中板形控制精度能够达到较高的水平,但在升降速非稳态的轧制过程中板形控制效果非常不理想,这也成为制约冷轧带钢产品质量的不利因素。为了提高冷连轧机在升降速非稳态轧制过程中带钢板形的控制精度,在深入研究了冷连轧弯辊力设定原理的基础上,利用智能算法和包括出入口带钢厚度、机架间口张力、轧制速度、中间辊窜辊、带钢宽度、轧辊倾斜以及轧制力等现场实际轧制大数据样本,提出了一种基于粒子群算法优化支持向量机的工作辊弯辊力预测模型。同时阐明了粒子群优化算法和支持向量机的基本原理,引入压缩因子的概念,提升了粒子群算法参数寻优的效率,选取冷连轧机组五机架为研究对象,利用拉依达准则对轧制数据样本进行处理,通过平均绝对误差、均方差误差和平均绝对误差百分比等评价指标对比预测模型的性能。结果表明,改进的预测模型具有良好的模型预测性能和泛化能力,同时根据实际生产数据样本,回归出基于轧制速度和辊间弹性系数的弯辊力缝补偿模型,并验证了模型的有效性,模型的投入降低了板形控制系统的负荷,改善了非稳态轧制过程中的板形控制精度,产品头尾部的质量合格率提高了5.1%。     

1500 mm五机架冷连轧边部减薄控制系统开发与应用

依托于鞍钢1500 mm冷连轧机工作辊窜辊在线改造工程,利用1~3机架增加工作辊窜辊功能平台,结合工艺技术设计及控制系统开发,实现了对带钢边部减薄的自动控制。简要介绍了边降控制系统的硬件配置与软件设计流程,并详细阐述了边降控制系统中过程控制的预设定计算方法及基础自动化闭环反馈控制、弯辊补偿算法。生产实践表明,边降控制系统的投入,能有效控制电工钢产品的边部减薄,并使之达到预定的控制目标,取得了很好的效果。     

热轧工作辊窜辊系统的应用

对板形和影响板形的因素进行了说明,指出板形良好的条件是消除带钢纤维内应力或将纤维内应力控制在弹性范围内;介绍了窜辊在板形控制中的应用;并根据目前窜辊系统控制中存在的问题,提出改进措施,取得了较好效果。     

热轧带钢窜辊策略与综合辊型的研究及应用

 研究了热轧带钢窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,建立了窜辊策略的多目标优化模型。综合考虑轧辊磨损、热凸度和原始辊型,仿真研究窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,提出中部平滑和边部平滑2个评价指标;以所有带钢的平均中部平滑指标和平均边部平滑指标为优化目标,带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）为优化算法,建立基于轧辊综合辊型仿真的窜辊策略的多目标优化模型。仿真计算得到窜辊分散轧辊磨损和热凸度的效果,发现变行程窜辊能获得无局部猫耳的“餐碟型”综合辊型,有利于实现自由规程轧制。工业生产验证了优化窜辊策略和相关模型的有效性,显著改善了板形质量,延长了轧制计划公里数。     

冷轧硅钢EVC辊形设计及边降控制模型研究与应用

为了改善冷轧无取向硅钢生产过程出现的边部减薄问题,提高产品的成材率,依托于鞍钢1 500 mm冷连生产线升级改造项目,研究了单锥度工作辊EVC辊形的设计方法,并通过有限元数值仿真计算得到初始窜辊边降调控功效系数,建立了基于调控功效系数的边降及断面控制数学模型。现场数据分析表明,通过使用合理的EVC辊形搭配相应的边降控制模型,带钢的边部减薄区得到了明显的改善,同板差减小,提高了电工钢的合格率。     

基于蚁群算法的冷连轧轧制负荷分配优化

根据唐山某钢厂1 370 mm冷连轧机设备参数,选取等相对负荷目标函数,在一定的约束条件下,优化压下率分配比,并通过蚁群算法的迭代运算,求出负荷最佳分配。仿真结果表明,蚁群算法可以防止目标函数值落入局部极小,优化速度快、收敛性好,可作为冷连轧轧制负荷分配优化方法用于实际生产。     

五机架冷连轧的轧制规程优化

本文运用罚函数法,以冷连轧机组轧制时电机功率的等相对负荷为目标函数,并用单纯形法进行了加速,所得的轧制规程能够充分地利用现有轧机的生产能力,提高轧机的利用率,为该类型轧机设计提供参考。     

SmartCrown四辊冷连轧机工作辊辊形

针对宽带钢冷连轧机首次应用的SmartCrown板形控制新技术,通过对SmartCrown辊形的函数结构和特征参数进行研究,推导出了SmartCrown辊形设计式,分析了辊形特征参数对辊缝形状的影响.该研究可用于SmartCrown工作辊的磨削及板形控制.     

多目标遗传算法在八辊五机架全连续冷连轧机轧制策略优化中的应用

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点，提出一种多目标优化问题的求解策略——多目标遗传算法，并对其进行改进，提出基于多目标遗传算法的多辊冷连轧机轧制策略的优化。该方法具有计算精度高、速度快等特点，适合在线实时计算的要求。该优化算法在河北中钢1250mm八辊五机架全连续冷连轧机中的应用，证明了该算法的适用性和灵活性，为多辊全连续冷连轧机在计算机过程控制中进行轧制策略优化设计提供了一条新的途径。     

冷连轧机带钢单锥度辊边降控制

针对冷连轧机带钢边降板形控制问题,研究了单锥度工作辊的辊形构成、特点和控制策略,建立有限元模型对比分析了单锥度、常规凸度和SmartCrown工作辊板形控制性能,并结合大型工业轧机调试实验分析了该板形控制新技术在实际生产中的使用情况.结果表明,应用单锥度辊可以有效降低带钢边降,减小带钢总凸度.     

冷连轧机轧制力在线计算模型

通过将轧制变形区离散化的方法,在考虑变形区内横截面上张应力、摩擦应力等影响因素沿带钢轧制方向分布规律及其与带钢厚度及压下量的关系的基础上,采用数学模型和神经网络相结合的方法计算了金属变形抗力,建立了冷连轧机轧制力在线计算数学模型.经大型工业轧机生产实践数据检验,该冷连轧机在线轧制力计算模型预报误差控制在6.1%以内,满足模型在线控制要求,可提高在线控制轧制力模型的计算精度.     

五机架冷连轧机的负荷分配计算

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点,在综合考虑了轧机产量和产品质量的前提下,用多目标优化问题的求解方法对多辊冷连轧机的轧制策略进行优化,确定各机架的负荷和待轧带钢的目标厚度,并开发了河北中钢1 250 mm八辊五机架全连续冷连轧机的负荷分配计算程序。通过现场实例证明,该方法精度高、速度快,可满足在线控制需求,是一种适合多辊全连续冷连轧机的负荷分配方法。     

冷连轧机SmartCrown轧辊磨损辊形对板形调控能力影响

针对宽带钢冷连轧机首次应用的SmartCrown板形控制技术,通过对SmartCrown轧辊大量实测得到了轧辊磨损辊形,采用遗传算法建立了轧辊磨损预报模型,并利用ANSYS软件建立了三维辊系有限元分析模型,研究了磨损辊形对SmartCrown板形控制技术在服役过程中板形调控能力的影响,提出了新辊形使用工艺策略．     

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.     

冷连轧机辊型参数综合优化设计方法及应用

针对国内某1 420极薄带钢冷连轧机组辊耗较大,甚至偶发轧辊剥落和爆辊的问题,研究冷轧辊型曲线设计的一般方法,再结合对象轧机的设备与工艺,建立冷连轧机组轧辊辊型曲线参数优化设计模型,并为对象轧机优化设计出新的支撑辊辊型曲线和中间辊辊型曲线。新辊型曲线能够降低轧辊辊间压力分布不均匀程度,并改善弯辊力的调节效果,将其应用于该1 420冷连轧机组后,减少了辊耗与轧辊爆辊的发生率,改善了产品质量,提高了品牌竞争力,给企业带来了效益。     

数据挖掘技术在冷连轧机板形控制系统中的应用研究

根据冷连轧板形控制系统中数据采集、数据存储及数据使用的特点,以板形控制优化为目标,通过对轧制生产过程的数据采集、转换和处理,建立轧制过程数据库,利用数据挖掘技术对过程数据进行数据挖掘,提取板形控制经验信息,获取知识模型,为提高带钢板形质量提供有利保障。