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。     

基于信息融合的带钢厚度预测控制

通过把轧制力方程和厚度控制方程在小范围内线性化、离散化,用递推最小二乘法辨识出系统的状态空间模型.给出了基于Kalman滤波法的最优信息融合算法,并针对热连轧这个复杂的多变量系统设计了异步信息融合估计算法.将模型用于热连轧机带钢厚度预测中,同时也预测带钢塑性系数Q.最后把实时预测出的带钢出口厚度和带钢塑性系数应用于带钢热连轧厚度控制系统,提高了带钢厚度质量.     

热连轧板形板厚多变量系统鲁棒控制

针对板形板厚多变量复杂系统,以板形和板厚质量为主要控制目标,以弯辊力和辊缝为主要控制变量建立系统模型.基于某热连轧实际生产参数得到具体数学模型.针对建模过程中忽略掉的各种次要因素的影响及扰动和参数摄动,应用Matlab鲁棒控制工具箱对系统进行耦合分析并求解出鲁棒控制器,通过均衡处理的控制器降阶算法得到低阶鲁棒控制器.仿真结果验证所设计控制器具有良好的解耦效果、抗干扰能力和抗参数摄动能力.     

热连轧控制系统优化设计和最优控制

提出了用于热连轧分层递阶智能控制中的张力复合最优控制系统,板形板厚协调最优控制和速度设定的温度控制等３个子控制系统的优化设计方案,应用轧制主程和二次型目标函数推出板形板厚协调闭环最优控制、穿带过程辊缝最佳校正、轧辊凸度实时估计,最佳轧辊凸度设定和最佳弯辊力设定等热连轧过程优化策略。     

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The general cold rolling mill cannot dynamical display and quantitative control the section properties of strip due to lack of profile gaugemeter. To this problem, through a large number of field trials and theoretical studies, taking the general four-roll cold rolling unit as research object, comprehensive considered the equipment and process characteristics in tandem cold rolling process, based on the strip thickness distribution mechanism model of tandem cold rolling, a whole set of design method for the virtual profile gaugemeter and the feedback control technology for section properties was put forward. It make full use of incoming materia??s section configuration data which come from the profile gaugemeter of hot rolling unit, and the real-time rolling process parameters, such as rolling force, tension, roll bending force and roll tilt amount, which come from the level 1 of tandem cold rolling unit. It can not only dynamical display the section configuration of cold rolled product and dynamic forecast the wedge quantity and plate crown, but also feedback control the section properties of strip. The section quality of cold rolled steel strip product was greatly improved. This technology should be used widely.     

无取向硅钢热轧板形控制与轧制特性的关系

无取向硅钢板形质量要求日趋严苛。热轧是控制无取向硅钢成品横截面厚差偏大、尤其是边部减薄显著的关键工序。通过测试并分析无取向硅钢板形控制与专有轧制特性的关系,提出可通过采用合理的ASR非对称自补偿工作辊和常规工作辊的辊形配置及相应的窜辊策略可有效控制带钢边部减薄和凸度,使板形质量达到用户要求。     

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。     

边缘降前馈控制功能的开发和应用

结合用户对于电工钢产品在边部厚度精度要求的日益增加,分析了UCMW冷连轧机K-WRS边缘降控制系统中原前馈控制模型存在的问题.通过对测量设备凸度仪的改造,并对边缘降前馈控制模型进行全新的开发和新模型的运用,使UCMW冷连轧机边缘降控制水平和控制能力获得大幅度的提升,并且使电工钢产品边缘降厚度控制的实物水平提高近5%.     

热轧带钢横截面多参数表示及高精度板形控制

以带钢宽度为坐标的带钢横截面与带钢平坦度控制密切相关.常规的带钢横截面表示方法不能精确描述不规则带钢横截面情况,影响板形质量及控制精度.建立多参数带钢横截面表示方法,可以对带钢横截面做更准确全面的描述.以CVC轧机为例,利用ANSYS有限元模型对各横截面参数之间的耦合关系进行分析,提出各板形因素的综合控制以及与平坦度的解耦控制是进一步提高热轧带钢板形控制精度的难点亦是关键所在.     

武钢三热轧1 580 mm热连轧机活套控制系统研究及应用

武汉钢铁集团公司二热轧1 580 mm热连轧机精轧机活套控制系统采用先进的数学模型,精确计算活套动作的各项控制参数,实现机架间带钢的恒定套量控制和微张力控制.数学模型包括活套套量数学模型和活套张力数学模型.实际应用结果表明,采用该数学模型的活套套量控制器和张力控制器都获得了较好的控制效果,降低了精轧机堆钢和拉钢事故的发生,提高了产品产量和成材率.     

前馈厚度控制的外部自激励定量反馈调节

分析了板材轧制过程中出口厚度变化的成因.将不确定扰动的影响归结为轧机刚度系数摄动和轧件塑性系数摄动,建立了双摄动厚度控制模型.综合考虑轧机系统的外部不确定扰动,针对轧制道次间的不确定性,在频域内将板厚信息转化为轧机系统边界性能指标,设计抑制前馈扰动的外部自激励定量反馈控制器.仿真实验表明,设计的控制器能有效抑制轧制过程中的外部扰动,具有良好的鲁棒性能,并能直观保证系统调整时的鲁棒稳定性,适于工业生产.     

板带轧机垂直振动的研究与优化

针对板带产品板形与板厚的控制,从动力学观点对下列问题进行了研究：１）与板形、板厚直接相关的轧机机座垂直振动的力学模型;２）影响板形、板厚的模态指标;３）以板形、板厚波动为最小的动态优化数学模型。最后,对４２００ｍｍ厚板轧机进行了分析和优化。     

CVC轧机冷轧宽带材板形控制特性的数值模拟

以六次偶函数拟合宽带材出口横向厚度分布，计算了ＣＶＣ轧机冷轧宽带材前张应力横向分布，首次以张应力横向分布的形式，模拟了ＣＶＣ轧机冷轧宽带材板形控制特性，模拟结果证明：ＣＶＣ轧机冷轧宽带材时具有很强的板形控制能力。     

冷连轧生产线的速度控制模型研究

在秒流量方程的基础上,充分考虑厚度偏差和张力波动对速度的影响,推导并建立了1个冷连轧综合速度控制模型,并根据动态结构图配置了控制器.通过对比仿真研究,进一步优化了控制器参数,在某1 550 mm冷连轧生产应用中,将张力、厚度指标作为控制目标.速度参数作为控制对象,使张力波动从调整前的300 kg减小到目前的90 kg,...     

热连轧机平坦度反馈控制系统的应用

详尽阐述了平坦度反馈控制的系统构成,包括轧机板形调节机构、平坦度仪及轧后冷却对平坦度的影响;建立了基于数字PID控制器的热连轧平坦度反馈控制模型,进行了在线编程、调试.至今系统已稳定运行半年多,大量的生产数据统计表明,投入平坦度反馈控制后,操作工的干预量明显减少,平坦度的控制精度提高了9%.     

冷轧平整机板形问题的特点及对策

对某冷轧厂1700mm单机架平整机的板形问题进行了综合研究，发现该轧机在辊形加工、轧辊磨损及弯辊使用等方面存在的问题，并通过有限元模型研究了辊形对板形的作用，分析了平整上弯辊对板厚的影响，指出平整机板形问题的特殊性。针对平整板形的设备工艺特点，提出了新的辊形配置方案并正式投入生产。结果表明，改进后的辊形配置对降低弯辊调整量、改善板形、提高生产过程稳定性效果显著。     

基于重复控制和鲁棒PID的冷轧带钢厚度控制系统

轧辊偏心是高精度冷轧机厚度控制不能忽视的问题。带钢轧制是一个复杂的非线性过程，带钢原料性质、处理量变化等也会导致过程模型发生变化。本文提出一种基于重复控制进行偏心补偿，鲁棒PID控制器对模型不确定性不敏感的带钢厚度控制系统。仿真结果证明系统具有良好的跟随和抗扰性能，表明这种混合控制方法有一定的适用性。     

液压弯辊系统的自适应模糊神经网络控制

 液压弯辊系统具有时变、非线性、外界干扰严重等特点,难以建立精确的用于控制的数学模型。针对该问题,在预先设计了一个PID控制器的基础上,用模糊神经网络设计了一种具有自适应能力的控制器。仿真实验表明,同常规PID控制器相比,该控制器可以克服弯辊系统的参数改变对控制性能的影响,极大地提高了系统的抗干扰能力,降低了控制系统性能对弯辊系统解析模型精度的依赖程度。结果证明该控制方法对于弯辊系统的控制是有效的。     

冷连轧电气控制系统的研发

在深入分析多套冷连轧系统优缺点的基础上,研究开发了一套用于五机架六辊冷连轧的电气解决方案。阐述了控制系统的整体架构,介绍了厚度控制、液压压下控制、速度控制、张力控制及板形控制等工艺控制功能及主要特点。测试表明该系统具有较高的可靠性,控制精度达到国内先进水平。     

Roll Subsectional Cooling Adaptive Fuzzy Control Based on Fuzzy Model Inversion

 Flatness is an important equality indicator of strip rolling and roll sub-sectional cooling is an important method for flatness control, especially for high order flatness component control. It is very hard to build the mathematic model of roll sub-sectional cooling because of its characteristics of nonlinearity, hysteresis quality and strong coupling etc. In order to improve the control effect of roll sub-sectional cooling control model, the roll sub-sectional cooling adaptive fuzzy control model based on fuzzy model inversion is built according to the separation principle of fuzzy form on the basis of the conventional fuzzy control model, where the parameters of the fuzzy controller can be dynamically regulated according to the change of rolling conditions. Simulation experiment results of the model indicate that the proposed roll sub-sectional cooling adaptive fuzzy control model based on fuzzy model inversion has high control precision and rapid response speed with strong self-learning and anti-interference capacity and a new method is provided for high-precision flatness control.