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900mm单机架平整机延伸率控制系统的研究

郝瑞峰  
【摘要】:平整轧制是保证冷轧带钢成品质量的最后一道并且非常重要的工序,而延伸率是平整机在轧制过程中控制带钢质量的唯一力学性能指标,延伸率的值是根据带钢组织结构和最终用途所确定的,它的大小和均匀程度也会直接影响带钢的平整质量好坏和加工性能的提高。通过现场实践与不断的改进,单机架平整机的平整工艺和产品的质量都达到很高的阶段。但是延伸率的总体控制依然不完善,它阻碍了带钢生产的正常运行与各项经济技术的前进。本文中,根据延伸率的特点以及控制原理,分析了延伸率与带钢板厚之间的关系,利用智能控制在控制领域的优点,对延伸率进行了深入研究,并要取得了预定的结果。本文对平整机组以及平整机的延伸率控制进行了以下研究: 首先,本文对某厂实际项目中900mm平整轧机的基础知识、工艺流程、控制方式以及在来料不同浪形的情况计算最小延伸率的大小进行了详细的介绍,在此基础上对延伸率控制系统的组成结构及其控制特点经行了详细分析,根据轧制变形理论与运动力学平衡理论推导出了延伸率的数学模型,并且构建了辊缝式轧制压力调节延伸率和张力式调节延伸率的动态结构模型。 其次,由于平整轧制过程复杂,干扰因素较多,考虑到来料不同厚度被其他一些不可测因素的影响,在建立了延伸率控制的两个动态结构模型的基础上,按工程中采用的常规PID控制方法与自适应模糊PID算法对延伸率的控制进行了仿真研究,对两个控制系统的仿真结果进行对比,得出自适应模糊PID算法的优越性。 最后,针对延伸率控制模型参数不唯一特点,提出了小脑模型神经网络(CMAC)与PID并行控制的新型算法,并分析了CMAC与PID并行的基础结构以及具体的控制步骤,下一步应用于辊缝式调节延伸率和张力式调节延伸率的动态模型中,从结果可以得知,该算法对系统的控制具有快速的响应和跟随性,为有效解决延伸率的综合控制提供了新的方法和新的途径。


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