收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

带钢热连轧精轧厚度—活套综合控制系统的设计与应用

仲兆准  
【摘要】:带钢热连轧精轧是钢铁工业的重要生产过程,其产品在表面质量、几何尺寸及机械性能等方面都有严格的要求。由于其生产过程工艺复杂,工况恶劣,现代热连轧生产线往往装备昂贵的高精设备,且由多种自动控制系统联合工作,包括自动厚度控制系统,自动宽度控制系统,自动板形控制系统等。另一方面,由于各类扰动的存在,前一轧机带钢出口速度和后一轧机带钢入口速度往往并不相等,这样的速差必然导致前后轧机间带钢长度与张力的波动。为保证在恒定张力情况下进行轧制,目前绝大多数热连轧生产线在前后两轧机间都安装了活套装置。由于传统的控制方法将厚度、活套及张力,作为独立的子系统进行控制,不能协调处理系统间的耦合,控制性能很难满足市场对热轧带钢产品日益苛刻的要求。本文以厚度、活套及张力综合系统为研究对象,在滑模控制,H∞控制,几乎干扰解耦控制及预测控制方面做了相关探索性研究。主要内容包括以下几个方面: (1)提出了基于线性模型及滑模方法的活套张力控制方案,采用耦合项对消的方法,实现了系统在滑模面上的解耦,增加了系统鲁棒性,提高了控制性能。另外,针对传统滑模控制无法处理非匹配扰动的缺点,提出了积分滑模和H∞控制相结合的方法,积分滑模方法处理匹配扰动,H∞控制处理非匹配扰动,进一步提高了活套张力控制系统性能,获得了比单独使用一种方法更好的效果。 (2)针对活套张力系统固有的非线性特性,提出了基于非线性模型及滑模方法的解耦控制方案和基于反馈线性化的几乎干扰解耦控制,在活套张力系统非线性模型的基础上,对系统的非线性控制方法做了探索性研究。滑模控制能实现非线性耦合项的对消,并能较好地抑制匹配扰动,对执行器的未建模动态具有较好的鲁棒性。基于反馈线性化的几乎干扰解耦控制,则能实现参数化控制器的设计,系统对扰动的抑制能力可调,且参数调节直观方便。非线性控制器具有全局稳定,可运行范围大的优点,能有效解决线性控制方案由于运行区域有限、需要随工作点变化切换控制器的问题。 (3)针对现代热连轧生产线大都通过数字可编程逻辑控制器进行系统控制,离散控制器更适合实际应用的特点,并针对厚度系统与活套张力系统间的强耦合,建立了厚度-活套综合系统状态空间模型,并在其基础上,设计约束离散预测控制器,通过加权矩阵的调节,协调厚度、活套与张力的响应动态,提高了综合控制系统性能。 (4)以实际生产过程数据为基础进行仿真分析,采用实际扰动作为仿真输入,验证了基于厚度-活套综合系统状态空间模型的仿真程序的可信性。并进一步,对本文提出的约束预测控制算法进行仿真,证明了新算法的有效性,可充分提高综合控制系统的性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吕程,王国栋,刘相华,姜正义,朱洪涛,袁建光,解旗;基于神经网络的热连轧精轧机组轧制力高精度预报[J];钢铁;1998年03期
2 安聪蓉,张朝辉;热连轧计算机过程控制系统及其数据区管理[J];山西机械;2000年S1期
3 廖舒纶,于永泗,张立文,原思宇,江国栋,甑玉,郭书奇;304不锈钢棒线材热连轧温度场的数值模拟[J];特殊钢;2005年03期
4 ;青海省将建“1+4”热连轧项目[J];铝加工;2005年06期
5 白永昕;;热卷箱弯曲辊控制浅析[J];冶金设备;2006年02期
6 马叶红;郭继友;;热连轧支撑辊剥落的原因分析[J];甘肃冶金;2007年01期
7 苏士权;热连轧计算机控制系统[J];东北大学学报(自然科学版);1979年01期
8 汤逢余,陈京德,刘光勋,薛敏;GCK-Ⅱ光电测宽仪──用CCD改造引进的二手测宽仪[J];冶金自动化;1995年06期
9 侯张宝;薄板坯连轧厂建设及其发展[J];钢铁;1996年10期
10 黄传清,方明强,唐文胜;2050mm热连轧厚带钢工艺研究[J];轧钢;1996年03期
11 杨卫东,刘杰,张世厚;带钢热连轧卷取温度控制与改进算法[J];钢铁;1997年02期
12 吕程,王国栋,刘相华,姜正义,谷力军,吕军;热连轧精轧宽度自动控制[J];钢铁研究;1997年05期
13 吕程,王国栋,刘相华,谷立军;利用人工神经网络预测热连轧精轧机组带钢宽度变化[J];上海金属;1998年04期
14 邵远敬;太钢1549mm热连轧机改造方案研究[J];轧钢;1999年02期
15 ;重齿公司造出国内最大热连轧主传动装置[J];大型铸锻件;2001年04期
16 ;热连轧动态负荷分配专家系统[J];钢铁研究学报;2002年04期
17 ;热连轧动态负荷分配专家系统[J];钢铁研究学报;2002年05期
18 李 平,庄 茁,李殿中,黄成江;板带钢热连轧及微观组织演变非线性三维仿真[J];力学与实践;2002年03期
19 张云祥,蔡丹,赵嘉蓉,魏钢城;轧制过程分析工具——热连轧轧制力模型校正软件[J];钢铁研究;2002年04期
20 周家林,李立新,闫文青,唐力,姚成君,罗钢;热连轧带钢温度场有限元分析和平均流变应力的预测[J];特殊钢;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢华;桂洲;周正军;程杨;;新型轿车车轮用热轧双相向钢(F+M)的研制[A];2009年全国热轧板带生产技术交流会论文集[C];2009年
2 陈一峰;周云松;贺文涛;;卷筒打滑机理分析和改进措施[A];2009年全国热轧板带生产技术交流会论文集[C];2009年
3 陈一峰;周云松;;热连轧卷取张力控制模式的改进[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
4 王志鹏;;唐钢1810热轧生产线中立辊轧机的应用[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
5 夏小明;邸洪双;卞皓;谭耘宇;张奉贤;;薄规格箱板在1422热连轧产线上生产研究[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
6 王朝金;张玲玲;;1780热连轧板形优化[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
7 王全生;陈春雨;张保忠;孙顺富;;宁波钢铁1780热连轧自动控制系统[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
8 李国强;;攀钢1450热连轧过程机系统模型设定时序分析[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
9 薛兴昌;焦景民;;大型热连轧自动化系统总体设计[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(三)[C];2005年
10 王建辉;徐林;闫勇亮;方晓柯;顾树生;;用改进粒子群算法优化热连轧精轧机组负荷分配[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 隋凤利;GH4169合金热连轧过程的数值模拟与工艺研究[D];东北大学;2009年
2 陆匠心;700MPa级高强度微合金钢生产技术研究[D];东北大学;2005年
3 杨利坡;板带轧制三维热力耦合条元法研究及仿真系统开发[D];燕山大学;2006年
4 陈水宣;热轧带钢温度建模和数值模拟[D];浙江大学;2008年
5 王英睿;三维条元法及其对热轧板带轧制过程的仿真[D];燕山大学;2003年
6 马占福;热连轧板形控制模型优化与应用研究[D];西安建筑科技大学;2011年
7 帅美荣;钛合金棒材三辊热连轧过程变形机理与技术研究[D];太原科技大学;2012年
8 张立文;数值模拟技术在金属材料固态加工中的应用[D];大连理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王卫卫;5052铝板带热连轧全流程温度计算模型研究[D];中南大学;2012年
2 王霞;热连轧中精轧机组活套自动控制系统的研究与应用[D];河北工业大学;2006年
3 胡小虎;带钢热连轧地下卷取机卷筒压力的有限元解法[D];燕山大学;2001年
4 叶传龙;带钢热连轧精轧过程奥氏体组织演变的研究[D];武汉科技大学;2002年
5 杨德照;大规格棒材小压缩比热连轧生产工艺开发与研究[D];西安建筑科技大学;2005年
6 张德丰;板带热轧温度场有限元模拟[D];昆明理工大学;2006年
7 江国栋;304不锈钢棒线材热连轧过程的数值模拟研究[D];大连理工大学;2004年
8 赵适宜;基于改进遗传算法的热连轧精轧机组负荷分配优化研究[D];东北大学;2005年
9 刘元刚;热连轧活套计算机控制系统的研究与设计[D];山东科技大学;2005年
10 钱俊;热连轧轧制过程温度模拟[D];武汉科技大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  石文禹;18亿元:中铝将在洛投建热连轧项目[N];洛阳日报;2006年
2 黎明勇;我国热连轧技术工艺开发达国际先进水平[N];中国有色金属报;2007年
3 石文禹;中铝将在洛阳投建热连轧项目[N];中国矿业报;2006年
4 贾伟许卫兵;邯钢2250mm热连轧暨新区建设全面开工[N];河北日报;2007年
5 薛兴昌;产学研结合实现大型热连轧现代化改造[N];科技日报;2005年
6 本报记者  司建楠;新项目频频上马 国产连轧设备缘何遭冷落[N];中国工业报;2006年
7 全国轧钢技术知识竞赛组委会专家组;因地制宜,加速发展热连轧带钢生产[N];中国冶金报;2006年
8 记者  赵志伟 通讯员  刘新华;中铝河南公司热连轧项目奠基[N];洛阳日报;2006年
9 陈姗姗;钢铁业成长期“营养不良”[N];中国现代企业报;2006年
10 姚红亮;中色科技“1+4”铝板带热连轧关键技术研究启动[N];中国有色金属报;2006年
 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