熱軋帶鋼層流冷卻溫度建模與控制研究.pdf

1、層流冷卻是鋼鐵熱軋生產(chǎn)中的一個(gè)重要的步驟，它主要是使鋼板的溫度快速下降從而使鋼板內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這一過(guò)程將直接決定鋼板的力學(xué)性能。層流冷卻系統(tǒng)具有多輸入、強(qiáng)耦合、強(qiáng)干擾等特點(diǎn)，一直以來(lái)都是控制的難點(diǎn)，新階段鋼板質(zhì)量提高，要求提高軋后冷卻溫度的控制精度以及控制層流冷卻全過(guò)程的鋼板溫度曲線。
　　搭建了熱軋帶鋼層流冷卻動(dòng)態(tài)模型。本模型是根據(jù)有限元的分析原理，利用層流冷卻過(guò)程中的物理規(guī)律建立起一系列的微分方程，最終計(jì)算出層流冷卻的過(guò)

2、程參數(shù)和層流冷卻溫度場(chǎng)?；赥S模糊模型設(shè)計(jì)了水冷換熱系數(shù)的優(yōu)化方法。本方法首先分析了影響層流冷卻過(guò)程溫度的最關(guān)鍵影響因素——水冷換熱系數(shù)，然后利用TS模糊模型對(duì)水冷換熱系數(shù)進(jìn)行建模。利用現(xiàn)場(chǎng)采集的層流冷卻過(guò)程數(shù)據(jù)建立起層流冷卻水冷換熱系數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供了系統(tǒng)溫度模型優(yōu)化的算法。
　　基于PID控制以及多種控制策略設(shè)計(jì)了層流冷卻單點(diǎn)的控制方法。分析了影響層流冷卻終冷溫度的關(guān)鍵因素，提出將鋼板運(yùn)行速度與厚度的乘積作為一個(gè)關(guān)鍵的參考

3、量來(lái)設(shè)計(jì)控制策略。利用PID控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)前段和后段閥門(mén)的冷卻控制，并利用速度補(bǔ)償控制、前饋控制等來(lái)消除PID控制過(guò)程中速度、溫度等的波動(dòng)。設(shè)計(jì)了一種基于廣義預(yù)測(cè)PID控制方法的層流冷卻全過(guò)程溫度曲線控制方法。該方法利用廣義預(yù)測(cè)控制方法的原理結(jié)合PID控制的方法建立起可以預(yù)測(cè)PID控制器參數(shù)的GPC-PID控制方法。將層流冷卻過(guò)程模型進(jìn)行線性化處理得到系統(tǒng)的CARIMA模型，結(jié)合GPC-PID控制器的方法得到合適的控制器參數(shù)，并驗(yàn)證了本方