非线性状态观测下热连轧机传动轴扭振模糊抑制方法

针对当前热连轧机传动轴扭振抑制技术缺少对轴系扭矩偏心度的计算导致抑制效果不佳的问题,提出非线性状态观测下热连轧机传动轴扭振模糊抑制方法。引入偏差度函数计算轴系扭矩偏心度,从而构建传动轴运行模型。结合欧拉方程计算热连轧机轴系的固有频率与振荡频率,通过线性拟合获取热连轧机主传动轴的扭振模态频率。设计非线性状态观测控制器,通过调节抑制扭振补偿量实现传动轴扭振抑制。实验结果显示,所提方法能够有效抑制传动轴的扭振,抑制后的扭振幅值更小。

基于模糊PID的钢铁厂热连轧机主传动控制系统

针对钢铁厂热连轧机工作中普遍存在负载扰动等问题,本文设计了一种基于模糊PID的钢铁厂热连轧机主传动控制系统。主传动控制系统的硬件选择交-交变频同步电机作为动力装置,选择三相交-交变频器作为变频装置。主传动控制系统的软件引入盲源分离技术处理热连轧机产生的复杂且不明确的振动信号,引入模糊PID控制技术实现热连轧机的主传动控制。实例分析结果表明,本文设计的系统可以在一定时间内将热连轧机控制在稳定运行状态,具有响应快、自适应性强等优势。

宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

通过测试并分析机组上游与下游机架对控制性能的不同要求、服役周期内工作辊和支持辊辊形变化及其对板形控制性能的影响,结合1700mm热连轧机进行的现场试验及工程应用实践,提出热轧上游机架应采用凸度控制能力较强的轧机机型,下游机架宜采用长行程窜辊型轧机机型,全机组均可采用强力弯辊和变接触轧制技术提高机组板形控制能力。

宽带钢热连轧机板形控制系统的开发

轧机的机型选择与配置、支持辊及工作辊辊型的配置与设计、弯辊 /窜辊工艺制度的设定以及控制模型的建立 ,是决定宽带钢热连轧机板形控制系统工作性能和板形质量的要素。武钢 170 0热连轧机进行了“VCR变接触支持辊”和“ASR非对称自补偿工作辊”的自主开发和生产应用 ,在提高板形质量、增强薄规格品种轧制能力以及有效改善支持辊磨损性能。

2250CVC热连轧机工作辊辊形改进与应用

针对2250热连轧机F5架(CVC)工作辊窜辊行程利用率低、窜辊分布曲线中心偏移,以及CVC工作辊磨损严重且不均匀等问题,建立CVC辊形设计数学模型,结合现场实际应用情况提出武钢2250热连轧机F5架改进的CVC辊形曲线,并给出改进CVC辊形的不同宽度带钢辊缝凸度调节能力的方法;在2250热连轧机下游F5架采用改进的CVC辊形曲线进行工业轧制实验。研究结果表明:CVC轧辊窜辊行程利用率由66%提高到80%,磨损更均匀化。

1700热连轧机轧辊温度场及热凸度研究

研究了国内某1700热连轧机轧辊温度场有限差分模型及热凸度模型,采用C++语言编制离线仿真程序,计算某一轧制周期工作辊温度场及热凸度,得到轧制过程不同时刻工作辊表面温度及热变形情况.F2,F3和F4轧辊上表面在轧制结束后最高温度分别为58.1,73.1和81.2℃;表面最大变形量(半径方向)分别为193.979,275.259和333.433μm.对CVC轧辊而言,轧辊表面温度分布及热变形变化明显受到轧辊横移的影响.将程序计算得到的轧辊表面温度与实测值比较,两者吻合较好,表明轧辊温度场模型及热凸度模型具有较高的计算精度.

宽带钢热连轧机板形板厚增益调度解耦控制

针对板形板厚综合控制的耦合问题,通过分析板形控制系统需要先后投入平坦度反馈控制和动态凸度控制的综合系统特性,采用前馈补偿综合法设计解耦网络以完成动态轧制过程的板形板厚解耦控制.结合1 700mm热连轧机实际控制系统,提出采用板形板厚增益调度解耦控制方法适应板形板厚耦合特性随实际轧制条件变化的应用需要,建立的增益调度函数集已在大型工业轧机得到验证与应用.

热连轧机厚度设定与控制系统分析

本文介绍１７００ｍｍ热连轧机一种厚度、轧制压力的预设定方法和厚度控制系统。通过对该系统分析，证明系统与动态设定型一致，同时具有自己的特点．这对设计和改造热连轧机控制具有实际意义．

改进粒子群算法及其对热连轧机负荷分配优化的研究

提出一种基于适应度方差的权重梯度方向变异的改进粒子群优化算法(IPSO),通过判断适应度方差,按照权重梯度方向进行变异操作,解决了PSO算法的早熟收敛和易于陷入局部极值的问题.应用IPSO算法对精轧机组负荷分配进行优化,根据负荷分配优化策略,给出综合板形板厚的最小方差目标函数,在实现各机架负荷分配优化的同时,提高板形质量.仿真结果表明,该算法计算精度高,收敛速度快,为精轧机组轧制规程的智能优化设计提供了一种新的有效方法.

板带热连轧机活套高度和张力系统的解耦控制

针对板带热连轧机活套的高度和张力控制系统 ,给出一种新的多变量解耦控制策略。通过逆Nyquist曲线对角占优性的强弱判定其耦合程度 ,并采用伪对角化方法使补偿后的活套高度和张力控制系统具有对角占优的特性。最后用 Matlab中的系统仿真工具 Sim ulink对活套多变量控制系统进行仿真实验 ,结果表明解耦后的活套控制系统可获得更好的控制效果。

双动力源作用下热连轧机工作辊非线性水平振动特性研究

建立双动力源作用的热连轧机工作辊非线性水平振动动力学模型,利用平均法求解系统主共振解析解近似表达式。以某厂热连轧机组为例,分析带钢刚度线性项、非线性二次项、阻尼线性项及双动力源总激励幅值对系统主共振幅频响应曲线影响。依据水平振动微分方程求解主传动系统扭振、压下系统垂振共同作用下的响应;以加速度有效值描述振动强弱,对比分析获得垂振对水平振动贡献量大于扭振贡献量;改变扭振、垂振两激励间相位角,两者相位约180°时水平振动最小,此可为抑制轧机水平振动提供理论依据。

板带热连轧机组活套高度模糊控制

针对板带热连轧机传统的活套高度控制策略存在的问题 ,提出用Fuzzy PID复合控制策略·输入取活套量的偏差E和偏差变化率EC ,输出为上游轧机转速设定的附加值·采用Mamdani与逻辑运算模糊关系而得到了模糊推理算法·采用加权平均法对输出模糊子集进行解模糊 ,得出了精确的输出·通过Matlab语言中的Simulink仿真工具 ,进行了传统PID与模糊控制动态性能的仿真比较 ,结果表明采用模糊控制可明显提高活套控制系统的动态性能·

热连轧机位移传感器结构的试验模态分析

辊缝位移传感器是轧机压下控制系统(Automatic gauge control,AGC)的关键元件,也是轧机AGC控制系统的反馈环节之一。辊缝位移反馈信号受传感器结构动态特性的强烈影响,传感器结构设计不合理甚至危及轧制过程的稳定性。模态参数可以完整地描述结构的动态特性,在结构动态设计和结构动力学修改阶段,必须进行有效的动态特性分析。采用单点激励、多点加速度响应拾振,对热连轧机辊缝位移传感器的外壳和位移传递杆结构进行了振动测试。以试验模态分析理论为基础,使用最小二乘复指数法(Least square complex exponent,LSCE),提取传感器结构的模态参数。分析结果表明,传感器外壳的垂直振动模态频率与热连轧机架的垂直振动模态频率接近,会对轧机工作机座的振动形成耦合,其动态特性对轧制过程的稳定性有严重危害。这些分析结果对建立轧机压下控制系统仿真模型以及进行结构动力学修改都具有重要意义。

1580PC热连轧机支承辊辊型优化曲线的研究

根据 1 580 PC热带钢连轧机辊间接触载荷很不均匀 ,容易造成支承辊辊面提前损坏的特点 ,对支承辊肩部辊型进行了优化设计和试验研究 ,证明肩部幂函数辊型曲线提高了支承辊的使用寿命 。

带钢热连轧机工作辊瞬态温度场的有限元仿真

提出了一种二维的瞬态仿真模型，并利用有限元的数值方法对其瞬态温度场进行了仿真，仿真结果与实测值和三维大型有限元仿真值相符．

热连轧机工作辊水平-垂直非线性振动特性及抑制

基于振动情况下轧制界面水平-垂直方向摩擦力模型和动态轧制力模型,考虑轧机的结构和工作辊轴承座与牌坊立柱间的摩擦力等因素的影响,建立了热连轧机工作辊水平-垂直系统的非线性振动模型。运用平均法求解得到幅频特性方程,分析外扰力和非线性参数等因素对系统幅频特性的影响,为抑制轧机工作辊水平-垂直振动提供理论指导。通过分析李雅普诺夫指数和位移分岔图,发现系统随外扰力幅值变化表现出周期、倍周期和混沌等不同运动状态。最后,通过分析工作辊轴承座与牌坊立柱间有无衬板间隙这两种情况下的幅频特性及衬板间隙对系统振动的影响规律,提出一种抑制工作辊水平振动和垂直振动的方法,仿真和实验结果均表明该方法有效。

热连轧机水平振动仿真与实验研究

某热连轧机在轧制薄规格板材时发生强烈振动,为确定其振动类型和振源,对其进行仿真计算和测试分析。首先计算该轧机水平振动和主传动系统的固有频率和主振型;然后对该轧机主传动系统和辊系振动情况进行综合测试,发现该轧机水平振动最剧烈,并引起轧机垂直振动和主传动系统扭振,因此,对该轧机水平振动进行仿真分析,研究轧件厚度以及工作辊和支承辊偏移量对水平振动的影响。研究结果表明:轧件厚度越薄,后张力和轧制力的波动越大,对轧辊水平振动影响增大;工作辊与支承辊偏移量的增大,轧机水平振动降低,达到稳态振动的时间缩短,但该偏移量不宜过大。增加0.7 mm厚垫片减小工作辊水平振动的方案,可以减小间隙,明显抑制轧机水平振动,效果良好。

热连轧机轧制压力数学模型

以生产现场的钢作为样本,采用恒应变速率凸轮塑性计,测定热轧条件下的流动应力,并建立较全面地考虑变形条件和化学元素的影响及其交互作用的流动应力模型。以此为基准,采用现场实测轧制数据回归得到轧制压力模型,并投入计算机在线控制生产,成功地代替了原模型,轧制过程稳定,带钢头部厚度精度高,经济效益显著。

PC带钢热连轧机力能参数研究之一——轧制力的计算

考虑了轧辊交叉对轧制力的影响，建立了ＰＣ热连轧机轧制力计算模型。利用能量变分法和秒流量相等原则计算出前后张力分布，并以其作为边界条件，将变形区离散后，用差分法计算出轧制力的纵横向分布，进而得出总轧制力值。计算结果与实测值吻合。

双动力源驱动下的热连轧机振动特征

对现场监测信号进行分析,发现热连轧机存在扭振和垂振的耦合振动现象,其振动特征受双动力源作用的影响。建立热连轧机上工作辊分段非线性动力学模型,用Matlab编程进行仿真研究得知:主传动系统扭振和液压压下系统垂振能同时传递给工作辊而影响其振动特征;改变轧制力波动量和扭矩波动量之间的相位角,水平振动和垂直振动也随之发生较大变化;进一步改变轧制力、电机扭矩波动幅值大小时,辊系振动出现分岔和混沌等特性,随着外激励幅值的变化,辊系将表现出周期、倍周期和混沌等不同振动状态。仿真和实测结果相吻合,证明热连轧机上工作辊分段非线性动力学模型的正确性。