14辊轧机辊系变形的有限元分析

针对现场应用的14辊轧机,利用三维有限元软件MSC.MARC建立三维辊系弹性变形有限元模型,求解三维辊系复杂变形,分析第一中间辊抽动和中间辊凸度对承载辊缝的影响。研究得出第一中间辊抽动量在0-50mm时,带材边部厚度的调节范围;中间辊凸度与轧后板凸度呈线性关系,即中间辊凸度越大,辊系的横向刚度也越大。     

二十辊轧机辊系尺寸的优化计算

本文通过分析二十辊轧机的受力情况,得出辊系稳定性的计算公式。并以辊系刚度最大为目标函数,对辊系尺寸进行了优化计算,提出了辊系尺寸的合理配置方法。     

弯辊和串辊对带钢板形影响

基于有限元软件ANSYS建立了冷轧六辊轧机的三维弹塑性有限元参数化模型。将轧机实体模型转换成有限元模型,根据轧机的工作方式提炼出边界条件和载荷条件,施加在有限元模型上。参数化模型采用ANSYS参数化设计语言APDL编写。通过修改程序中的参数,计算分析了弯辊力、中间辊的串辊量以及带钢宽度等参数对带钢形状和辊缝的影响。计算结果表明:当带钢宽度小于1 300 mm时,调整弯辊力对带钢板形的改变较为明显;当带钢宽度大于1 700 mm时,调整弯辊力对改变带钢板形的作用变得非常小,此时通过连续可变凸度轧辊（CVC）的串辊来调节板形更有效。该结论与冷轧厂实践结论一致。     

CVC四辊轧机板形控制解析解耦模型

ＣＶＣ四辊轧机工作辊辊抽动与工作辊弯经作用关系的解耦。对实现理想的板带平地度控制是十分重要的,通过对辊缝形状的解析分析,建立了一个明确表示工作辊一动力 弯辊作用的解析解耦模型,可用于ＣＶＣ四辊轧机板形成线控制。     

辊凸度连续可调（CVC）轧机的轧辊辊面曲线

讨论了辊凸度连续可调（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｒｏｗｎ）轧机轧辊面曲线的形式，推导了曲线议程，对比了辊缝轮廓，同时还讨论了抽辊量、辊径差、轧件宽和曲线极值点位置对当量辊凸度的影响。     

六辊冷连轧机电工钢矩形断面控制弯辊力模型

为满足新一代高技术冷连轧机宽幅电工钢薄板等高端板材“Dead flat”矩形断面超平材超高板形质量要求,采用显式动力学有限元法建立六辊冷连轧机一体化仿真模型,利用现场工业轧制试验数据验证有限元模型的准确性,定量分析电工钢完整轧制过程中不同轧制因素对有载辊缝凸度的影响规律;基于6辊UCM冷轧机板形控制机理和课题组自主设计的EDW-N(Edge Drop Control Work Rolls for Non-shifting of the Work Rolls)工作辊非窜辊辊形建立六辊冷连轧机电工钢矩形断面控制的弯辊力数学模型;由有限元仿真与现场工业轧制试验结果确定了六辊冷连轧机电工钢矩形断面控制弯辊力数学模型的参数,并验证了其准确性;某大型1 420 mm六辊冷连轧机生产应用现场连续检测反馈数据表明：取得电工钢高精度出口凸度均值C15≤7μm的比例从38.58%提高到67.74%的显著生产实绩,充分发挥了六辊冷连轧机的高精度板形控制能力,可在很大调节范围内对板形质量进行调控,为解决无工作窜辊的6辊UCM冷连轧机宽幅电工钢薄板矩形断面控制瓶颈难题提供了解决方案和实现路径。     

UPC轧机轧辊辊面曲线的探讨

讨论了ＵＰＣ轧机轧辊辊面曲线的形成，推导了曲线方程，计算并讨论了抽辊量，方程系数和轧件宽度对辊缝轮廓的影响。     

六辊轧机辊系弹性变形研究

在板带轧制中,轧机辊系弹性变形是影响板形质量的重要因素.以弹性基础梁理论为基础,将辊间接触及工作辊与轧件间的接触采用弹簧模拟其力学模型,从而获得六辊冷轧机辊系弹性变形的解析数学模型;提出了一种将轧件断面形状分布与轧制压力分布耦合的迭代计算轧机辊系弹性变形和轧件最终断面形状的方法,利用MSC. MENTAT/MARC软件建立了六辊轧机辊系弹性变形的非线性接触有限元模型.计算结果表明:采用解析法、有限元法计算出的轧件断面形状与现场实测出的轧件断面形状及板带凸度数值相近,这说明研究方法和模型的有效性.     

快速高精度电动辊缝控制技术的研究与应用

采用DGMI系列直线式压下螺丝位移测量仪可以直接测量轧机的电动辊缝,为高精度的电动辊缝控制（EGC）提供了依据.通过对位置控制特征曲线的研究,分别给出了提高定位精度和定位速度的参数调整方法.该技术在河北敬业集团中厚板轧机上取得了良好的应用效果.     

UC轧机中间辊非对称弯辊改善辊间压力分布

为了改善UC轧机辊间压力不均匀分布问题,采用中间辊非对称弯辊系统替代原有对称弯辊系统.应用影响函数法计算辊系变形,同时考虑辊缝中金属横向流动对带钢出口张力横向分布的影响,通过迭代方法计算出中间辊两端施加不同弯辊力后的辊间压力分布、出口厚度横向分布与出口张力横向分布.理论分析和实际应用结果表明,中间辊非对称弯辊可以改善辊间压力分布不均,降低轧辊磨损和减少轧辊辊面剥落,且不会影响成品带钢的厚度和板形.     

Improvement on strip flatness of cold temper mills by modifying roll contour shape

A study on roll gap profile (strip profile) control was accomplished in a 1700 mm single-stand temper mill. Some critical problems such as the deviation of work roll contour caused by grinding and wear, the effectiveness of work roll bending were discussed. Using a finite element model, the effects of roll contours (ground and wear) on strip profile were investigated. The roll bending effect on strip thickness was also analyzed. It is pointed out that there are some special features of flatness control in the temper mill: during temper rolling, roll deformation is slight due to small rolling load, and the loaded roll gap profile mainly depends on work roll contour, while the backup roll has a little effect on gap crown; the effect of bending force on gauge can not be ignored due to the coupling between flatness control and gauge control. A new roll contour arrangement adaptable to the mill was presented and has been put into practical production. The application of the new set of rolls showed some good results: larger crown control range of work roll bender, higher rolling stability, better strip profile and flatness quality.     

首钢京唐酸轧机组厚度控制策略分析与应用

厚度精度是衡量带钢质量的重要指标.本文通过对首钢京唐酸轧机组厚度控制系统进行了深入研究,分析了包括1#机架FF-AGC、BISRA-AGC和GM-Smith AGC以及2#-5#机架MF-AGC的综合的厚度控制策略.实际应用效果表明,成品厚度偏差小于±1%,达到了较高的厚度控制精度.     

面向配电系统的带电抢修作业机器人

面向电力行业应急救援和安全抢修作业装备发展的需求,设计了一种配电系统带电抢修作业机器人,并对其机械结构与控制系统进行了介绍。提出一种基于液压伺服驱动的6自由度机械臂的系统解决方案,通过运动学、动力学和有限元分析优化了部件结构和动力学性能,使其有效负载能力达到最大。针对作业过程中机器人本体与导线发生碰撞等引起的震荡问题,使用非对称控制方法,建立了机械臂的柔顺控制模型,降低了震荡的影响。将整体单目视觉的静态测量与双目手眼视觉系统的动态测量相结合,设计了复杂环境下目标点的高精度动态定位系统,实现了机械臂的局部自主路径规划与运动控制。通过实验验证了所开发的带电抢修作业机器人在10 kV以下配电线路应用的有效性和可行性。     

Monitor automatic gauge control strategy with a Smith predictor for steel strip rolling

The simplified transfer function diagram block for a monitor automatic gauge control (Mon-AGC) system of strip steel rolling process was investigated. The new notion of strip sample length was given. In this way, the delay time varying with the roll-ing speed was evaded. After a Smith predictor was used to monitor the AGC system, the control laws were deduced for both propor-tional and integral regulators. The control strategies showed that by choosing the controller parameter P=∞ for both control algo-rith...     

铸轧液压AGC系统的模糊PID控制仿真

铸轧液压AGC系统是板带厚度主要控制手段,根据实际工程研究,通过液压系统的相关理论建立比较准确的五阶数学模型,采用传统PID对此类高阶模型的参数调整控制效果较差,而模糊PID能够根据实际工况自动调整PID参数来达到系统的要求。因此,在传统PID基础上加入模糊PID控制算法,能够有效地提高铸轧液压AGC系统响应过程,通过仿真验证了模糊PID控制暂态过程更优。     

减小同板差的控制技术

惯用控制同板差的方法是以预设定模型为基础的恒辊缝自动位置控制（ＡＰＣ）或压力反馈自动厚度控制（ＡＧＣ）．由于存在压力模型的预报误差、压下系统的动态响应时间及轧辊偏心等不利因素，上述控制方法不能获得满意的控制效果，同板差的统计结果一般在０．２５～０．６０ｍｍ范围内．在控制同极差方面开发了液压压下系统的动态智能控制与同步控制算法、由光电编码器构成的偏心控制方法、轧机刚度曲线在线自动测量等控制技术，并在马鞍山钢铁股份有限公司中板厂的中板轧机上获得工业应用，取得了同板差在０．０８～０．１５ｍｍ的控制效果．     

Cooling hot rolling steel strip using combined tactics

The coiling temperature control of a typical steel strip mill was investigated.Due to the high speed of a strip and complex circumstance,it is very hard to set up a cooling model with high accuracy.A simplified dynamic model was proposed,based on which a cooling control scheme with combined feedforward,feedback and adaptive algorithms was developed.Meanwhile,the ge- netic algorithms were used for the optimization of model parameters.Simulations with a model validated using actual plant data were conducted,and the results have confirmed the effectiveness of the proposed control methods.At last,a simulation system for coiling temperature control was developed.It can be used for new product trials and newcomer training.     

最小方差模型参考自适应控制系统的仿真研究

当控制精度要求较高即采样周期较小时．通常液压离散系统变为非最小相位系统，为解决非最小相位系统的自适应控制问题，引进最小方差自适应控制理论．构成附加控制误差反馈的液压最小方差自适应控制系统．较详细介绍这种系统的构成过程．并通过仿真研究说明它的有效性．     

板带轧制断面形状控制的矩阵模型

为了提高带钢断面形状的控制精度,提出一种新的带钢断面形状在线控制矩阵模型。采用1次、2次、3次和4次曲线精确描述带钢断面形状,根据影响函数法的原理,给出断面形状控制影响矩阵的概念,并建立断面形状控制方程。以机理模拟数据为基础,对断面形状控制的矩阵模型进行了仿真实验,结果表明该模型具有较高的控制精度,控制效果良好,适合现代轧机带钢断面形状高精度控制,为带钢断面形状在线控制提供了一种新方法。     

MRAC-PID复合控制在液力控制系统中的应用

由于作为控制元件的调整型液力偶合器的动态特性非常复杂 ,直接影响了整个系统(如渣浆泵调速型液力偶合器调速液位控制系统 )的动态过程 ,使得系统的调节具有严重的非线性 ,系统模型具有不确定性。为此本文提出采用模型参考自适应 (MRAC)与PID复合控制的方法来解决上述问题。与常规自适应控制法相比该方法大大简化了系统设计 ,大量的仿真和实验研究也证明了此方法是有效和实用的。