層流冷卻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、板帶層流冷卻控制系統(tǒng)是整個(gè)熱軋生產(chǎn)線上的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。要完成板帶離開精軋機(jī)，經(jīng)過層流冷卻系統(tǒng)后達(dá)到目標(biāo)卷取溫度的要求，層流冷卻系統(tǒng)的控制模型的實(shí)施，就必須滿足精軋速度和卷取速度的要求，在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。確切地說，水冷區(qū)冷卻水段的計(jì)算公式只能認(rèn)為是一種理想情況下的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型。在實(shí)際控制中，計(jì)算出開閥個(gè)數(shù)值，并不是立刻就打開相應(yīng)數(shù)目的冷卻水段。由于軋制速度的變化，導(dǎo)致板帶在輸出輥道上的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變速的過程，為了在實(shí)際的復(fù)雜工

2、況條件下準(zhǔn)確控制板帶各點(diǎn)的卷取溫度，必須解決動(dòng)態(tài)設(shè)定計(jì)算、動(dòng)態(tài)跟蹤和動(dòng)態(tài)控制的問題。 在熱軋帶鋼生產(chǎn)線上，卷取溫度的精確控制對(duì)帶鋼質(zhì)量是至關(guān)重要的。本文詳細(xì)研究了一個(gè)實(shí)際的熱軋帶鋼卷取溫度控制系統(tǒng)。通過研究層流冷卻控制系統(tǒng)的工藝，根據(jù)國內(nèi)外應(yīng)用的一些數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，推導(dǎo)并分析了寶鋼2050的一階模型。通過建立了一種簡化的動(dòng)態(tài)控制模型，并用一個(gè)改進(jìn)的算法在線調(diào)整模型的參數(shù)?；谠撃Ｐ吞岢隽艘粋€(gè)包括冷卻反饋控制、前饋及自適應(yīng)聯(lián)合控制

3、算法的控制器，并對(duì)其過程進(jìn)行了分析，對(duì)于卷取溫度控制精度主要影響原因進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。 建立精確的熱軋帶鋼卷取溫度的數(shù)學(xué)模型是很困難的，傳統(tǒng)的模型需求解復(fù)雜的微分方程。此外，數(shù)學(xué)模型都需要大量的參數(shù)來辨識(shí)，有些參數(shù)不能精確的獲得。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式來訓(xùn)練模型參數(shù)即模型誤差，大大提高了卷取溫度的精度。本文采用變梯度BP算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即CGBP(conjugategradientbackpropagation)的方法并結(jié)合大量

4、的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對(duì)熱軋帶鋼層流冷卻數(shù)學(xué)模型中的模型誤差進(jìn)行預(yù)測，將結(jié)果應(yīng)用于計(jì)算卷取溫度的數(shù)學(xué)模型中，可以很好的補(bǔ)償預(yù)測帶鋼的卷取溫度，大大提高了卷取溫度預(yù)測的精度，取得了很好實(shí)際應(yīng)用效果。利用MATLAB仿真程序?qū)δＰ驼`差BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了離線訓(xùn)練和測試，動(dòng)態(tài)控制模型和CGBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合用于控制卷取溫度，分析模型參數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型誤差的結(jié)果是比較理想的。所提出離線仿真結(jié)果和在線應(yīng)用的方法被證明是有效的。 通過建立一個(gè)