收藏本站
《燕山大学》 2012年 博士论文
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

1420冷连轧机板形板厚控制数理建模与仿真

任新意  
【摘要】:板厚与板形是衡量冷连轧带钢几何尺寸精度的重要指标。在板带轧制过程中,板厚控制系统、板形控制系统和张力控制系统组成的冷连轧控制系统是一个复杂的非线性系统,且各控制系统之间相互耦合影响,严重制约了带钢生产质量的进一步提高,所以对冷连轧各控制系统仿真建模并对其耦合影响关系设计解耦控制策略,对冷连轧综合系统控制精度的提高具有十分重要的意义。传统的控制理论将板厚控制系统、板形控制系统和张力控制系统视为局部、单项和静态的系统进行独立控制,忽略了各控制功能之间的耦合影响关系,控制策略集中于智能方法的理论研究及其在各独立系统中的应用,缺乏对冷连轧综合系统解耦控制应用及相关理论指导的认识,成为阻碍解耦控制在冷连轧板形板厚综合系统中应用的瓶颈。 本文针对大型工业冷连轧机组,建立了板厚控制系统、板形控制系统和张力控制系统的仿真结构模型,并运用轧制理论、控制理论及解耦控制等相关知识对各控制功能系统的耦合机理进行分析,建立了相关耦合模型。通过设计相应的动态解耦控制策略,从工艺设定和动态质量控制两个方面实现了冷连轧综合系统的解耦控制,从而提高了带钢冷连轧控制精度,改善了成品带钢的生产质量。本文的具体工作有以下几个方面: (1)结合混沌运动和自适应调整权重,提出一种自适应混沌粒子群算法,并根据现场数据,利用自适应混沌粒子群算法对液压压下系统进行参数辨识,验证了算法的有效性;利用自适应混沌粒子群算法对神经网络轧制力预报模型进行结构和相关参数的优化,提高冷连轧过程中轧制力的预报精度,改善了轧制过程工艺参数的设定水平;在对某1420酸洗冷连轧机组过程控制系统进行深入分析的基础上,建立了冷连轧厚度自动控制(AGC)系统、弯辊力控制(AFC)系统以及张力控制(ATC)系统的参数化机理仿真模型,并对仿真结果进行分析;建立了对应的动态仿真模型,并对各控制系统仿真结果进行仿真分析,仿真结果证明,控制效果良好,为现场实际应用提供了一个良好的平台,也为后面的冷连轧综合系统进行解耦控制奠定基础。 (2)对带钢冷连轧过程设定计算进行分析,得到设定过程中板厚设定和板形设定之间的相互耦合影响关系,然后设计了基于位置内环和压力内环两种方式下的设定计算解耦补偿策略,用来补偿板形板厚设定过程中的耦合关系,从而保证内环执行机构设定计算的精度;针对轧制力预报设定值与实测值存在的偏差,采用自适应穿带解耦控制方法,进一步提高了轧机预报精度,并通过实例验证了设定解耦的必要性; (3)建立了板厚张力耦合模型,对耦合模型进行解耦设计,在考虑来料干扰的影响下,设计补偿策略,实现板厚张力耦合系统的完全抗干扰解耦控制;建立了位置和压力内环两种工作方式的板形板厚耦合模型来全面系统的定量描述冷连轧板形板厚之间耦合关系,并根据解耦理论对耦合系统进行解耦设计,同时考虑来料干扰对耦合系统的影响关系,设计解耦补偿策略,实现板形板厚耦合系统的完全抗干扰设计;最后,在对板形板厚系统实现解耦的基础上,对不同控制策略下的冷连轧凸度平坦度耦合模型实现解耦控制。 (4)根据冷连轧过程增量数学方程,建立了可描述板形控制、板厚控制和张力控制之间耦合影响关系的冷连轧综合耦合模型;然后针对综合耦合模型的特点,利用逆系统理论实现冷连轧综合耦合模型的线性化解耦;最后通过设计并改进模糊免疫PID控制器对解耦后系统进行闭环控制,提高了板形板厚控制精度,改善了板形板厚质量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李艳;李明辉;王孟效;;基于PID控制和解耦控制的纸机湿部助留控制系统[J];纸和造纸;2006年03期
2 周炜;胡慕伊;;基于DRNN的纸机定量水分解耦控制仿真分析[J];中国造纸学报;2010年01期
3 尚亚锐;;单位阵解耦方法在化工生产中的应用[J];电气传动自动化;2010年03期
4 王泰华;郭宇;艾永乐;;基于PM RSM模型解耦的电流控制器性能研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2010年02期
5 彭鹏;杨荃;郭立伟;;宽带钢冷连轧机综合耦合模型的建立与分析[J];机械工程学报;2008年12期
6 王全胜;宋建成;;直驱式风力发电系统并网控制策略研究[J];煤矿机电;2008年06期
7 刘蓓蓓;李福进;;冷轧带钢边部减薄和平坦度模糊预测控制的研究[J];仪器仪表用户;2010年06期
8 卢立晖;石玗;黄健康;朱明;樊丁;;铝合金脉冲MIG焊过程双变量解耦控制[J];机械工程学报;2011年08期
9 焦培林;;解耦合控制系统在天然气长输管线上的应用[J];西南石油学院学报;2005年06期
10 鲁五一;朱国军;谢志明;张小青;;基于热风回流焊机热平衡机理模型的简化解耦控制[J];湖南工业大学学报;2009年06期
11 尚亚锐;邓文;祁桂兰;;单位阵解耦方法在化工生产中的应用[J];工业仪表与自动化装置;2010年01期
12 屈振兵;;解耦控制在单元机组中的应用[J];内蒙古石油化工;2009年23期
13 赵林森;;315吨平锻机控制系统的改进[J];CMET.锻压装备与制造技术;1983年04期
14 杜功强;;线切割控制系统可靠性稳定性探讨[J];电加工与模具;1990年06期
15 刘迅;李克厚;;连铸动态冷却控制系统[J];钢铁研究;1990年03期
16 王素云;;M84A—002在装袋称重中的应用[J];化工自动化及仪表;1991年01期
17 J.Maldonado;高荣臻;;委内瑞拉铝业公司V-350型电解槽实验性槽前控制系统[J];轻金属;1991年01期
18 刘联盟;;自适应扭矩控制系统的应用[J];现代制造工程;1992年11期
19 崔荣华;;合成氨造气工段控制系统节能改造[J];浙江化工;1992年04期
20 方卫东;;合成反应器中温串接双重控制系统[J];化工自动化及仪表;1993年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张华春;侯夔龙;;一种多变量自校正解耦控制器[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
2 刘星;方康玲;;连铸喷淋给水系统的流量解耦设计[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
3 梁庚;白焰;李文;;一种基于FF-FCS的电厂制粉控制系统[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
4 邢宗义;;基于遗传算法的神经网络解耦控制方法研究[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
5 蒋良健;;攀钢冷轧1号镀锌线光整机控制系统[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
6 杜继宏;陆燕;冯元琨;李春文;;用逆系统方法求解耦控制的新方法[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
7 翟振铎;袁旭梅;张雨文;刘红波;;木材干燥过程系统的解藕设计[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
8 邵林;魏俊超;;一种先进解耦方法的研究[A];2004年广西自动化学会学术年会论文集[C];2004年
9 武海平;;连续式酸洗机组自动控制系统浅析[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
10 杜美明;;PLC控制系统中急停的应用[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任新意;1420冷连轧机板形板厚控制数理建模与仿真[D];燕山大学;2012年
2 倪有源;汽车用爪极发电机的分析与研究[D];合肥工业大学;2006年
3 甘永;水下机器人运动控制系统体系结构的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 徐惠宇;微细电解加工系统及其相关工艺的研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 张生芳;复杂曲面天线罩电厚度精密测量技术研究[D];大连理工大学;2008年
6 孙建亮;面向板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真研究[D];燕山大学;2010年
7 刘冲;核电站反应堆棒控棒位控制系统数字化软硬件设计及其可靠性研究[D];南华大学;2010年
8 曹晰;开放型嵌入式旋转机械自动平衡控制系统的研究[D];北京化工大学;2009年
9 管志敏;自抗扰控制技术在大型火电机组控制系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2010年
10 吴学礼;两类非线性过程的智能控制方法及其应用研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 缪敏娜;基于DSP的磁悬浮轴承控制系统的研究[D];东华大学;2008年
2 闵娟;解耦技术在工业窑炉控制系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
3 蒋晶晶;松香蒸馏塔控制系统的设计研究与仿真[D];昆明理工大学;2004年
4 付艳秋;大型通用桩架桅杆角度自动定位控制系统的研究[D];沈阳工业大学;2004年
5 薛昊洋;广义PID神经网络在单元机组协调控制系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2006年
6 刘萍先;控制系统网络虚拟实验室研究、设计与实现[D];浙江工业大学;2004年
7 李占凯;计算机监控技术在纸机传动控制系统中的应用[D];河北工业大学;2004年
8 冯兴强;光电经纬仪的快速捕获与稳定跟踪控制系统[D];电子科技大学;2004年
9 程云娃;多变量广义预测控制算法的研究[D];北京化工大学;2005年
10 龙浔;高速线材活套控制系统的研究及应用[D];东北大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘璇;国家电网公司多项措施控制系统工资增长[N];中国审计报;2006年
2 刘航 摘译;新型冷却控制系统“助力”多相钢生产[N];中国冶金报;2006年
3 唐黎明;陶瓷电加热元件控制系统[N];电子报;2007年
4 顾学松潘剑凯;“冗余”技术让中控游刃有余[N];光明日报;2007年
5 ;体育场馆投光灯与控制系统 STADIUM FLOODLIGHT[N];中华建筑报;2007年
6 宏杰;国产控制系统用于千万吨级炼油装置[N];中国石化报;2009年
7 本报通讯员 王鹏 杨春芳 本报记者 谭国伦;汽车装备领域创新的探索者王志俭[N];廊坊日报;2006年
8 午言;德维森TCS控制系统通过专家评审[N];中国石化报;2000年
9 友师;空客公司研究重量转移控制系统[N];中国航空报;2009年
10 陈冀渝;施釉装置的釉定量供给控制系统[N];广东建设报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978