基于热轧窄带钢自动宽度控制系统的研究

发布时间：2017-10-30 03:15

  本文关键词：基于热轧窄带钢自动宽度控制系统的研究

  更多相关文章： 自动宽度控制 反馈宽度控制 热连轧机 宽度偏差 RF-AWC SSC

【摘要】：近些年来,随着国内、外粗钢市场的饱和,用户对热轧带钢的质量要求日益提高,随之而来的是带钢各项质量指标的不断攀升,而带钢的宽度精度亦是决定产品质量的重要环节之一。因此热连轧带钢自动宽度控制技术的研究对生产实践具有重要的指导作用。本课题以某热连轧窄带钢生产线增设粗轧自动宽度控制系统为背景,对其粗轧区自动宽度控制系统进行研究。首先,在研究宽度控制基本理论的基础上,结合现场现有设备和工艺要求,针对热轧窄带钢在粗轧区经一立、一平可逆轧制后板坯宽度方向变形行为的特点,分析国内主流热轧窄带钢线的自动宽度控制策略,包括轧制力反馈自动宽度控制(RF-AWC)和短行程控制(SSC),以及相应的原理和实施过程。针对其他生产线的折线型SSC控制模型突变性的缺点,根据拉格朗日插值法提出一种二次曲线型SSC控制模型,通过仿真验证了该模型对头尾失宽量的抑制效果要优于两段折线型。其次,推导出RF-AWC在调整周期内产生伪反馈现象的内在原因；找出RF-AWC控制模型在其收敛域下的立辊轧机刚度值的取值范围。提出了一种新的自动宽度控制模型,称之为动态设定型自动宽度控制(D-AWC)。随后,根据现场各元件参数建立了RF-AWC和D-AWC的仿真模型,通过仿真分析得到了RF-AWC和D-AWC的各自特点。同时完成了该线粗轧机组自动宽度控制系统的编程工作,包括基础自动化、画面以及模型的实现。最后将两轧制力反馈模型和两SSC模型投入该生产线,通过实测数据的对比验证了D-AWC与二次曲线型SSC均优于原模型。
【关键词】：自动宽度控制 反馈宽度控制 热连轧机 宽度偏差 RF-AWC SSC
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG334.9
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 热轧板带材发展状况8-10
• 1.2.1 热轧板带材发展历程8-9
• 1.2.2 国内、外热轧窄板带材发展状况9-10
• 1.3 板带材宽度自动控制发展状况10-13
• 1.3.1 国外带钢自动宽度控制的发展概况10-11
• 1.3.2 国内带钢自动宽度控制的发展概况11-12
• 1.3.3 板带材宽度控制软件技术12-13
• 1.4 本课题研究内容和意义13-16
• 1.4.1 研究内容13
• 1.4.2 本课题意义13-16
• 第二章 某热轧窄带钢生产工艺及设备16-30
• 2.1 生产工艺16-19
• 2.1.1 工艺参数16-17
• 2.1.2 工艺流程17-19
• 2.2 装备技术19-26
• 2.2.1 装备参数20-21
• 2.2.2 装备配置21-22
• 2.2.3 粗轧机组设备与原理22-23
• 2.2.4 粗轧系统的液压设备与原理23-24
• 2.2.5 测宽装置及原理24-26
• 2.3 电气控制系统的组成26-28
• 2.4 章小结28-30
• 第三章 短行程控制模型的研究30-38
• 3.1 短行程自动控制原理及实施过程30-32
• 3.2 基于拉格朗日插值法的短行程控制模型32-34
• 3.3 仿真对比34-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第四章 轧制力反馈宽度控制模型的分析与研究38-56
• 4.1 轧制力反馈自动宽度控制(RF-AWC)伪反馈分析38-43
• 4.1.1 RF-AWC伪反馈定性分析38-41
• 4.1.2 RF-AWC在调整周期内的伪反馈分析41-43
• 4.2 RF-AWC收敛域及稳态分析43-48
• 4.3 动态设定型自动宽度控制(D-AWC)数学模型的原理与推导48-51
• 4.3.1 D-AWC数学模型的原理48
• 4.3.2 D-AWC控制模型的推导48-51
• 4.4 RF-AWC与D-AWC的仿真效果对比51-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第五章 自动宽度控制系统的设计与实现56-74
• 5.1 功能设计与分析56-58
• 5.2 系统硬件结构设计及实现58-60
• 5.3 人机互动界面的开发60-62
• 5.4 粗轧区立辊主要功能的实现62-68
• 5.5 粗轧立辊轧机刚度测试68-70
• 5.6 动态设定型AWC数控模型的实施70-72
• 5.7 本章小结72-74
• 第六章 现场数据的分析和处理74-88
• 6.1 RF-AWC和D-AWC控制效果对比74-83
• 6.2 SSC控制效果对比83-85
• 6.3 D-AWC同SSC的独立性分析85-86
• 6.4 本章小结86-88
• 第七章 结论88-90
• 7.1 结论88-90
• 参考文献90-94
• 致谢94-96
• 攻读学位期间发表的学术论文目录96

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本文编号：1115866