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《西安建筑科技大学》 2010年
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中厚板轧后冷却数学模型优化及控制策略研究

姬帅  
【摘要】: 中厚板轧后冷却的终冷温度精度对钢板力学性能有直接影响,是确保钢板形状、质量的关键因素;精确控制钢板终冷温度是中厚板生产过程的重要环节之一说明对轧后冷却过程进行分析和研究具有重要现实意义。本文依据某企业中厚板生产线上的层流冷却设备,建立相应的冷却模型,对模型核心参数进行回归、优化、离线预报和仿真以提高模型的控制精度,并在此基础上提出冷却过程的控制策略。 本文所做工作和成果如下: (1)通过分析研究中厚板轧后冷却过程的传热学机理,确立了求解温度场数学物理方程的定解条件和相关的物理参数,并结合钢板内部导热过程的边界、初始条件,说明了采用有限差分法求解中厚板内部温度场的过程; (2)分析收集到的现场层流冷却设备及工艺数据,对对流换热系数模型进行了在线回归和优化,并与中厚板冷却结果进行对比,说明修改后的数学模型可以提高钢板终冷温度的控制精度; (3)采用BP神经网络与数学模型结合的方法,建立对流换热系数的模型,并对传统BP神经网络提出了改进的方法,从而进一步减少了BP网络的计算时间,提高了模型的计算精度; (4)利用MATLAB语言,设计仿真程序对对流换热系数的BP神经网络模型进行离线训练和测试,并应用在冷却系统中,其结果表明,钢板终冷温度的控制精度有了明显提高; (5)根据中厚板生产线上层流冷却系统实际情况,提出了钢板终冷温度控制的在线应用方案,建立了相应的在线应用程序模型,并采用前馈控制的方法进行控制;其结果表明,减小了冷却系统参数变化波动对冷却效果的影响,提高了钢板终冷温度的控制精度,提高了产品的质量。 本文工作得到陕西省科学技术研究发展计划项目(2009K07-20)支持。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG335.5

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