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中的一個重要的步驟，它主要是使鋼板的溫度快速下降從而使鋼板內部的結構發(fā)生變化，這一過程將直接決定鋼板的力學性能。層流冷卻系統(tǒng)具有多輸入、強耦合、強干擾等特點，一直以來都是控制的難點，新階段鋼板質量提高，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程的鋼板溫度曲線。
　　搭建了熱軋帶鋼層流冷卻動態(tài)模型。本模型是根據(jù)有限元的分析原理，利用層流冷卻過程中的物理規(guī)律建立起一系列的微分方程，最終計算出層流冷卻的過

2、程參數(shù)和層流冷卻溫度場。基于TS模糊模型設計了水冷換熱系數(shù)的優(yōu)化方法。本方法首先分析了影響層流冷卻過程溫度的最關鍵影響因素——水冷換熱系數(shù)，然后利用TS模糊模型對水冷換熱系數(shù)進行建模。利用現(xiàn)場采集的層流冷卻過程數(shù)據(jù)建立起層流冷卻水冷換熱系數(shù)的數(shù)據(jù)庫，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計了層流冷卻單點的控制方法。分析了影響層流冷卻終冷溫度的關鍵因素，提出將鋼板運行速度與厚度的乘積作為一個關鍵的參考

3、量來設計控制策略。利用PID控制器來實現(xiàn)前段和后段閥門的冷卻控制，并利用速度補償控制、前饋控制等來消除PID控制過程中速度、溫度等的波動。設計了一種基于廣義預測PID控制方法的層流冷卻全過程溫度曲線控制方法。該方法利用廣義預測控制方法的原理結合PID控制的方法建立起可以預測PID控制器參數(shù)的GPC-PID控制方法。將層流冷卻過程模型進行線性化處理得到系統(tǒng)的CARIMA模型，結合GPC-PID控制器的方法得到合適的控制器參數(shù)，并驗證了本方