改进人工鱼群算法在冷连轧负荷分配优化中的应用

针对冷连轧机负荷分配寻优速度缓慢的问题，采用了基于改进人工鱼群算法的优化方法。由于基本人工鱼群算法后期收敛速度慢、精度不高，所以对其中觅食行为的视野和步长进行了优化。首先给定一个较大的视野和步长，随着算法的迭代，视野不断减小，到某一值后不再改变，同时步长随着视野的减小而同比例减小。结合某钢厂五机架冷连轧机，以轧制力成比例分配为目标函数，以压下率为约束条件，通过MATLAB对轧制负荷分配的寻优过程进行仿真，结果表明改进后的人工鱼群算法在轧制负荷分配方面，具有算法实现简便、收敛速度快等优点，而且与典型轧制规程相比，各机架出口厚度误差最大为4.26%，为实际生产中轧制规程的制定提供了有效的方法。     

二十辊轧机计算分析软件开发之轧制规程的优化

基于Hill轧制力模型和遗传算法,提出了基于等压下率和轧制力比例策略的单机架可逆轧机规程的优化方法。在保证轧制负荷分配比例的基础上,对轧制规程参数进行优化。最终封装成轧制规程的优化软件。利用该软件可方便地得出合理的轧制工艺参数。     

基于改进多目标粒子群算法的冷连轧规程优化设计

合理的轧制规程能够提高轧机的产量和产品的质量,带来显著的经济效益。采用多目标粒子群算法,选择等相对负荷和预防打滑为目标进行冷连轧规程优化。针对算法存在的收敛性和分布性难以均衡的问题,引入一种基于平行坐标系的密度和收敛潜能计算方法;同时,为克服算法易于陷入局部最优的缺陷,提出一种带个体扰动的全局最优领导粒子选择策略。仿真结果表明,该方法能快速跳出局部极值,获得具有更好收敛性和分布性的近似Pareto前沿。最后应用该方法对某五机架冷连轧机进行了轧制规程优化。       

基于粒子群算法的冷连轧机轧制负荷分配优化

利用粒子群算法设计了一种冷连轧轧制负荷分配的优化方法。根据某1450五机架冷连轧机生产工况,以压下量分配为自变量,以轧制力成比例分配为目标函数,将压下量分配的约束条件作为惩罚项,建立惩罚函数。通过粒子群多代运算,求出罚函数值最小点,得到压下负荷最佳分配点。实验证明,粒子群算法在轧制负荷分配计算中,具有算法实现简便、运算速度快、收敛性好等优点,可以作为一种冷连轧轧制负荷分配的新方法加以推广。     

宝钢1220冷连轧机轧制规程综合优化技术的研究

轧制规程作为冷连轧生产中的一个重要过程参数,不但影响机组的产能,而且对成品的板形与表面质量有着重要的影响。因此,如何设定出合适的轧制规程就成为冷连轧机组的重要攻关课题。为此,经过大量的现场试验与理论研究,充分结合宝钢1220五机架冷连轧机的设备与工艺特点,以成品带材板形良好、各架电机相对负荷均匀以及划痕发生概率小为控制目标,提出了一套轧制规程综合优化方案,并将其应用到生产实践,取得了良好的使用效果,具有进一步推广应用的价值。     

基于动态规划法的不可逆铝板带冷轧机轧制规程优化研究

以铝板带单机架不可逆冷轧机的轧制规程为研究对象,用动态规划法建立了铝板带轧制规程的优化数学模型,并以能耗最小为目标函数对多种铝合金优化前后的轧制规程进行了比较,计算结果表明,采用动态规划法优化的铝板带轧制规程具有较好的实用性,减少了能耗,计算时间短,便于在线使用,为实现铝板带冷轧的工艺过程自动化奠定了基础.     

900mm平整机简易过程控制系统设计

鉴于平整轧制的规程比冷连轧的规程要简单得多,不需要太复杂的生产过程控制级,故利用VB6.0设计并开发了简易过程控制级。采用OPC软件接口标准与上位机PLC进行通信,通过ADO数据访问接口与SQL数据库进行数据交互,以钢厂多年的生产数据和经验制定的工艺查询表为根据,进行查询和简单的计算,即可确定延伸率、开卷张力、卷曲张力、轧制力、弯辊力等轧制参数的设定值。应用本系统可以减少计算时间,缩短开发周期。在现场试应用2个月,带钢的延伸率偏差为0.1%,优等品率从90%提高到96%。     

复合减速机交互式多目标优化设计

本文依据复合减速机的设计要求，通过可靠性分析，建立了复合减速机交互多目标的最优化模型。在优化设计中，考虑了冷胶合强度的约束条件，根据弹性流体动力润滑理论，建立了齿轮最小油膜厚度计算公式，应用本文所提供的优化模型，对复合减速机进行了交互式多目标优化设计，并获得了有价值的结论。     

环件辗轧过程建模

在论述环件轧制过程与特征的基础上,对热态矩形截面环轧制的数学模型作了初步探讨,分析了液压伺服控制系统与环件轧制的关系。所建立的轧制模型可用于环轧控制系统的设计与轧制规程的优化,对环件轧制预测和实际生产有重要的指导意义。     

基于Φ函数的轧制规程动态规划优化方法的研究

负荷分配是轧制规程制定的核心问题,采用Φ函数负荷分配法进行连轧机的负荷分配是一种简便实用的方法。在此基础上以改善板形质量为目的,采用动态规划方法对轧制规程进行优化,取得了一定的优化效果。     

冷连轧过程中实用摩擦系数模型及其影响因素的研究

针对冷连轧轧制过程的特点,将理论模型与实际数据相结合,通过大量的现场实测数据分析和回归计算,建立了一套实用的冷连轧轧机的摩擦系数模型,并将其应用于宝钢2030五机架冷连轧轧机的生产实践,同时定量地分析出轧制速度、工作辊轧制长度、平均变形抗力等主要轧制工艺参数对摩擦系数的影响,大大地提高了现场控制精度和产品质量。     

单机架可逆冷轧机数学模型的设计与实践

介绍单机架可逆冷轧机自动化控制数学模型，包括轧制规程、轧制力模型、变形抗力等具体模型以及自适应系统的建立。提出一种新式的按轧制力分配规程的快速收敛算法，并且利用Bryant理论具体实现了轧制力等模型。     

冷连轧过程控制系统中张力模型的建立方法

在冷轧生产中,施加张力是调整板形、保证轧制过程顺利进行的重要手段。利用张力不仅可以改善板形、调节轧机负荷,同时还可以通过调整轧机前后张力来改变带材的前滑量,进而控制带材表面质量。由于张力在轧制中的上述作用,决定了张力制度是冷连轧轧制制度中一项很重要的工艺制度。为了准确的进行张力设定,在冷连轧二级系统中通常采用模型回归法或表格法作为张力模型的建立方法。     

Control of surface thermal scratch of strip in tandem cold rolling

The thermal scratch seriously affects the surface quality of the cold rolled stainless steel strip. Some researchers have carried out qualitative and theoretical studies in this field. However, there is currently a lack of research on effective forecast and control of thermal scratch defects in practical production, especially in tandem cold rolling. In order to establish precise mathematical model of oil film thickness in deformation zone, the lubrication in cold rolling process of SUS410L stainless steel strip is studied, and major factors affecting oil film thickness are also analyzed. According to the principle of statistics, mathematical model of critical oil film thickness in deformation zone for thermal scratch is built, with fitting and regression analytical method, and then based on temperature comparison method, the criterion for deciding thermal scratch defects is put forward. Storing and calling data through SQL Server 2010, a software on thermal scratch defects control is developed through Microsoft Visual Studio 2008 by MFC technique for stainless steel in tandem cold rolling, and then it is put into practical production. Statistics indicate that the hit rate of thermal scratch is as high as 92.38%, and the occurrence rate of thermal scratch is decreased by 89.13%. Owing to the application of the software, the rolling speed is increased by approximately 9.3%. The software developed provides an effective solution to the problem of thermal scratch defects in tandem cold rolling, and helps to promote products surface quality of stainless steel strips in practical production.     

基于有约束多目标进化算法的冷轧负荷分配分析

冷轧负荷分配问题可以抽象为一个有约束多目标优化问题。为解决此问题,提出了基于环境Pareto支配选择策略的有约束多目标进化算法。该算法更加客观地评价了两个不同解的优劣,利用优秀不可行解加速算法收敛。以等功率裕量、最小轧制能耗、最小综合打滑函数、末机架板形良好轧制力为优化目标,利用有约束多目标进化算法得到了4个目标函数之间的定量关系,使决策者不需要掌握复杂的轧制理论知识就可以直观地掌握轧制规律,并进一步说明了多目标策略在压下负荷分配中的必要性。     

薄带钢冷连轧横向厚差控制理论及DI材横向厚差控制技术研究

针对软质、宽幅、薄带钢冷连轧过程横向厚差(凸度和边降两个指标描述)的生成与控制问题,运用ABAQUS有限元软件建立冷连轧过程辊系-轧件一体化仿真模型,定义用以反映冷连轧各个机架对成品带钢横向厚差控制的贡献大小的指标——横向厚差控制权重,深入研究冷连轧过程带钢横向厚差的生成、遗传规律和其中凸度与边降的相互耦合影响,探索研究软质薄带钢冷连轧过程中横向厚差控制策略及针对DI材的横向厚差控制技术。仿真研究发现,冷连轧机的前两个机架具有远高于其他机架的横向厚差控制权重,是连轧机组中最适于也最有效的控制横向厚差的机架;一般地,第1机架的权重大于第2机架,但带钢材质越软、厚度越薄,第2机架的权重越大,尤其对于极薄且软的带钢,第2机架可以具有大于第1机架的权重;冷连轧过程中通过板形调控机构调控横向厚差时,各机架处带钢边降与凸度的耦合程度从第1架到第5架逐步提高。结合仿真分析结果,研究提出针对国内某1420冷连轧机的DI材横向厚差控制的总体策略和系列技术,并在生产试验后投入长期稳定使用,使该机组的DI材横向厚差控制精度合格率从过去的76.25%提高至92.10%。     

冷连轧机颤振的一种振因研究

颤振是冷连轧生产中常见的现象,对这种现象的研究一直是工程界所关心的课题。研究了某钢厂冷连轧机的颤振问题,它的颤振特点是生产中该机组中的第五号机座出现低速颤振现象,即工作速度仅为设计速度的百分之四十分左右,严重制约了生产率。从扭振分析入手,对其传动系统上扭振三角波信号进行了充分的讨论,提出该轧机机座上的颤振原因是由上下支撑辊的相对辊径差所引起的速差所致。还给出了以速差为主变量的颤振自激因子计算公式,并以该轧机的轧制工艺为例进行了计算,证明了该轧机的颤振起因,这个结果为轧机的避振方法提供了理论指导。     

2030冷连轧机速度控制系统的建模及电动机负载转矩的计算

在充分熟悉2030冷连轧机直流电动机速度控制系统的基础上,将双电枢电动机速度控制系统的建模和仿真等效简化为单电枢电动机的建模和仿真,建立了2030冷连轧机含弱磁调速和速度自适应环节的直流电动机速度控制系统的机理模型,并给出了冷连轧机速度控制系统电动机负载转矩的在线计算公式。结合现场数据的仿真和实测结果表明,所建立的速度控制系统模型是正确的,电动机负载转矩的在线计算公式是可行的。