一、采用平辊实现自由程序轧制最优横移方案新方法(论文文献综述)
唐伟[1](2020)在《冷轧2230产线宽板板形与稳定通板耦合机理研究》文中研究表明极限宽规格板带作为冷轧带钢中的极限产品,其产能产值标志着企业冷轧生产能力的强弱。出于市场需求,国内钢铁企业相继提出开展极限规格带钢生产规划,不断提升产线生产能力,拓展其宽规格带钢产品尺寸参数范围。受轧薄所带来的加工硬化影响,冷轧带钢生产需经轧制和连续退火后,才能满足用户使用。而连退过程中,炉辊倾斜、初始板形、炉内张力等因素综合影响,将致使冷轧带钢炉内跑偏,严重影响冷轧带钢连续退火的通板稳定性。带钢炉内跑偏机理较为复杂,而跑偏影响极为严重,故而急需研究连续退火过程中的稳定通板策略。为此,本文提出基于非对称初始板形与带钢连退跑偏的耦合模型,对某冷轧厂2230酸轧生产线的带钢通板跑偏问题开展系列研究,为冷轧极限宽规格带钢的稳定通板工业应用提供理论依据。首先,基于板形评价、板形调控的原理,提出了某冷轧厂2230酸轧生产线超宽轧机的有限元建模,并将该模型与辊型自动建模模块相衔接,便于综合分析超宽轧机板形调控能力。同时,从力能参数、窜辊形式、窜辊位置、弯辊机制等角度研究超宽轧机在对称板形问题、非对称板形问题等领域的应对能力,认为超宽轧机能够应对多阶对称板形问题,但非对称板形调控能力不足。其次,基于板形辊与计算机系统的闭环检测机制,开发带钢初始板形提取模块,依托该系统实现五连轧出口板形信息的拾取。考虑连续退火跑偏机理及影响因素,结合带钢参数化初始板形模型,构建带钢-炉辊耦合模型,分析了带钢张力、初始浪形因素与跑偏量之间的敏感性关系,研究炉辊对中能力。考虑超宽轧机板形调控下的非对称板形问题,分析了宽带钢连退跑偏与初始板形的耦合特性。产线排产工业验证表明,非对称浪形对于带钢连退跑偏具有一定影响。基于模式识别理论,建立了带钢横向初始板形的模式分解办法,分析带钢纵向板形缺陷稳定性。结合某冷轧厂2230生产线搭载的PDA系统,通过数据分析得出带钢连退跑偏规律,分析非对称板形与跑偏量的耦合关系,制定超宽规格带钢连退生产工艺,为酸轧连退产线的生产提供指导。最后,基于连退跑偏理论和2230酸轧产线的生产实践,提出了重设板形倾斜控制的启动条件、修正酸轧HMI板形曲线调节控制系统、开发连退生产速度预报系统、设计带钢头尾板形控制方案、优化弯辊前馈/反馈机制等跑偏预防及纠偏方法,各方法与产线相结合,提升了产线生产能力,为极限宽规格带钢连退稳定通板技术的拓展提供了指导。
何海楠[2](2020)在《硅钢热轧轧辊磨损和断面精准控制研究》文中指出硅钢冷轧板带尺寸精度要求较为苛刻,硅钢冷轧同板差(横向厚差)要求通常在7μm以内,高端客户甚至要求至5μm。目前,国内常用1580mm热连轧进行硅钢的生产,而冷轧装备型号较多,硅钢板形控制已发展为由冷轧板形控制扩展到全流程的板形控制。本文依托马钢硅钢热轧及冷轧产线,以硅钢尺寸精度为目标,研究了轧辊磨损机理、边降控制工作辊辊形及窜辊策略以及硅钢同板差预测模型,取得主要成果如下:(1)建立了基于摩擦磨损理论的热轧轧辊磨损预报模型。通过带钢三维变形模型和辊系变形模型结合的轧辊轧件一体化快速计算模型,可计算不同的工况下辊间接触压力分布。针对热轧工作辊磨损特性,建立了基于球状微凸体模型和微凸体分布统计模型的热轧轧辊磨损模型,模型充分考虑不同时期轧辊受力特点和接触面特点。结合快速计算模型和轧辊磨损模型建立热轧轧辊磨损预测模型,可根据轧制工艺参数准确预测轧辊磨损辊形。(2)设计了一种热连轧下游机架使用的边部修形工作辊辊形,可用于轧制硅钢等高精度带钢,与工作辊自由窜辊配合使用,改善硅钢边部轮廓;采用粒子群算法对辊形曲线进行优化,保证对带钢凸度控制的稳定性,能更好的发挥工作辊自由窜辊的优势;通过Abaqus有限元分析了辊形对带钢的板形调控特性,结合工业现场试验证明曲线对硅钢断面尤其是边降改善效果显着。(3)针对热连轧下游自由窜辊的工作辊设计了适用于硅钢控制的窜辊策略,并采用三种群优化算法,分别对单个机架的工作辊窜辊策略和多个机架协同窜辊的策略进行优化,在保证工作辊磨损均匀性的同时保证热连轧出口凸度的稳定控制。(4)建立了结合热轧带钢断面计算模型和基于BP神经元网络的冷轧同板差预测模型的全流程同板差预测模型,并根据可靠区间法验证模型的预测精度,所建立的模型实现了硅钢板带轧制热轧与冷轧工序的贯通,可以对上游热轧工艺参数进行优化指导、评价热轧硅钢板带尺寸等级并根据成品要求灵活调整下游工序工艺。
冯夏维[3](2020)在《六辊轧机冷轧无取向硅钢边降数学模型研究与应用》文中研究指明无取向硅钢薄带是一种重要软磁材料,使用时为了降低涡流损失,需冷轧至0.5 mm厚度以下叠片使用,为了提高叠片系数,断面边降需要稳定控制在5μm以内,这就对冷轧工序的边降控制提出了严苛的要求。因在线计算模型精度低,目前针对边降控制的研究通常借助有限元方法,然而由于冷轧薄带宽厚比大、控制边降的手段多,以及需要计算冷轧工序全流程轧后成品断面,导致有限元方法计算时间过长。针对以上问题,本课题提出了一种计算六辊轧机冷轧无取向硅钢边降的新模型,并在冷轧工序全流程边降控制的实际生产中实现了应用,具体工作如下:(1)在分析原有轧机辊系弹性变形模型的基础上,提出了分割矩阵求解方法:针对六辊轧机建立影响函数非线性方程组,深入分析影响函数系数矩阵的性质,将其分割成块,合理设计迭代步骤。相比ABAQUS有限元软件计算结果,借助分割矩阵方法,可将影响函数法的精度提高至5%以内。并借助辊系变形模型,比较了六辊轧机各调控手段对边降的控制功效;(2)在充分研究各种带钢塑性变形模型的基础上,考虑了带钢弹粘塑性特征及其边部的三维变形特征,将Karman方程的适用范围拓展至三维;并将其同影响函数模型、轧后屈服模型相耦合,建立了辊系-轧件-轧后耦合模型,该模型计算结果同实验结果的误差在3 μm以内,表明该耦合模型能够作为研究边降生成、传递及其控制的数学工具,利用该模型得到了横向流动既是边降生成的原因也为边降控制提供可能这一重要结论;(3)利用所建立的耦合模型进行仿真计算,获得了边降调控功效系数的变化规律,并据此对以下三种边降控制方法进行了研究:首先针对工作辊辊形进行了优化设计,获得了控制边降能力与减轻边部拉应力能力兼顾的MEVC辊形;其次根据冷连轧全流程工作辊窜辊边降调控功效系数及边降传递系数,获得了窜辊调控功效系数随窜辊量增大先增大后减小这一重要规律,提出了基于多个边降偏差测量信号的边降自动控制策略;最后分析了减小工作辊辊径对边降调控系数的影响;(4)所建立的边降数学模型在冷连轧与可逆轧制两条产线实现了工业化应用:经优化设计后的工作辊辊形提高了六辊轧机边降控制能力;所设计的边降自动控制策略已被集成于国内首套五机架冷连轧边降自动控制系统中,已经长期稳定运行;针对新式小辊径六辊轧机采用热-冷轧跨工序全流程边降控制,提高了工业实践生产中5μm边降命中率。
宋光义[4](2019)在《热轧带钢平整机工作辊磨损与工艺参数优化研究》文中指出热轧平整是决定热轧成品带钢板形的最后一道成形工序,通过对热轧后冷却至室温的带钢施加小的变形(大约1%~4%)来保证成品带钢的板形质量,同时一定程度上改善力学性能和表面质量。在“以热带冷”和“节能减排”的大趋势下,国内外热轧薄规格带钢的市场空间巨大,尤其是对2.0 mm以下规格带钢的需求旺盛。但是,目前热轧薄规格带钢的生产,无论采用常规热连轧机组还是CSP机组,轧制后都存在不同程度的板形缺陷,需要在出厂前进行平整工序以保证最终成品的板形质量。由于辊系结构以及工作状况的特殊性,热轧平整机工作辊的不均匀磨损非常严重,这不仅将严重恶化平整后带钢的板形质量,而且会大大降低平整机的板形调控能力。然而,目前对工作辊磨损规律的理论研究较为匮乏,并且作为改善工作辊不均匀磨损主要手段的工作辊窜辊技术及工艺参数优化主要依靠现场经验,缺乏理论支撑。本文针对国内某厂1580 mm单机架四辊热轧平整机展开研究工作,主要内容和研究成果如下:(1)以弹塑性力学理论为基础,运用弹塑性有限元法建立了四辊热轧平整机辊系-带钢耦合三维有限元模型。模型中采用有限长的带钢模型,并将带钢模型沿平整方向划分为平整轧制段、长度很长但不进行平整轧制的头尾稳定段,以更准确地模拟带钢在线平整时的状态。所建有限元模型具有高效性和通用性,能真实反映轧辊的弹性挠曲和弹性压扁,以及带钢的弹塑性变形。(2)从热轧平整机工作辊的磨损特点出发,结合现场大量实测磨损数据,分析了工作辊磨损的形成与发展机理;运用所建立的辊系-带钢耦合有限元模型,分析了不同磨损阶段的工作辊辊形对工作辊和带钢之间接触应力的影响,揭示了热轧平整过程中工作辊的磨损演变规律;对磨损演变规律进行定量化表示,并将其加入到磨损预报模型中,构建了符合热轧平整机实际生产状况的工作辊磨损预报模型,并对模型的计算精度进行了现场试验验证。(3)采用已建立的辊系-带钢耦合有限元模型定量分析了工作辊磨损条件下窜辊值对平整过程稳定性的影响,结合现场等参数窜辊策略不能充分利用辊身长度来均匀化工作辊磨损的问题,提出了一种兼顾平整稳定性和磨损均匀性的常规曲线工作辊变行程余弦窜辊策略,并采用兼具全局收敛性与局部搜索能力的Thr-PSODE算法进行窜辊策略参数的优化计算。长期的工业现场应用验证了变行程余弦窜辊策略在改善工作辊不均匀磨损和轧制不稳定性方面的优势。(4)提出了一种包括轧辊辊形优化和平整工艺参数优化的热轧平整工艺参数综合优化计算方法。在已建立的工艺参数综合优化数学模型的基础上,采用基于Thr-PSODE算法的满意度优化方法对轧辊辊形参数进行兼顾在工作辊辊形为初始磨削辊形和不同磨损阶段辊形时平整后带钢板形质量最优以及辊间接触压力横向分布最优的多目标优化设计。在轧辊辊形优化的基础上,采用Thr-PSODE算法对轧制力和带钢前后张力进行兼顾平整过程稳定性最优、工作辊辊耗最小以及平整后带钢板形质量最优的多目标优化设计。
冯岩峰[5](2019)在《新型Y型轧机研制及其调控特性研究》文中研究说明冷轧板带由于尺寸精度高、力学性能好等优点,在汽车船舶、电工电子、精密仪器等制造行业中得到了广泛的应用,其生产能力、装备水平是一个国家工业技术发展程度的重要标志之一。我国冷轧板带装备研发和生产实践起步相对较晚,近年来通过对国外先进技术的引进、吸收、消化、创新,诸多关键性技术难题取得了重大突破,产品规格和质量获得显着提升,但仍然存在着低端产品产能过剩、高端产品生产能力不足的问题。究其原因在于我国的装备设计、制造能力与国外先进水平仍存在较大差距,核心技术开发仍有不足,亟需提升装备科技水平、加快自主技术创新,以适应日益多样、苛刻的市场需求。基于这一背景,本文以辊型电磁调控技术作为核心,并结合异径单辊传动技术,研发了新型Y型轧机并对其调控特性进行研究。设计研制了新型Y型轧机。依托Y型轧机上辊系设计过程,根据双支承辊结构的受力及变形特点,推导了辊系变形工程计算模型,并通过有限元方法对该模型进行了验证。进行了Y型轧机整体结构设计,对其关键部件进行了计算和分析。开发了Y型轧机的张力调控系统及轧制过程监测系统,实现对轧制过程各工艺参数采集、存储。利用有限元分析软件对新型Y型轧机轧制过程进行模拟,分析了板带参数和压下量对变形区轮廓的影响规律,并通过异径单辊传动轧制实验对有限元计算结果进行了验证。同时利用该模型分析了板带初始厚度、压下量等因素对变形区内搓轧效果的影响。根据对变形区的分析提出了适用于异径单辊传动轧制方式的最小可轧厚度模型。分析了Y型轧机上工作辊阻力矩对变形区应力状态的影响,通过改变阻力矩对搓轧区进行调控。针对Y型轧机下工作辊所采用的辊型电磁调控技术特性,建立了电磁-热-力多场耦合有限元模型。根据电磁调控轧辊的工作原理,自行研制了辊型检测平台,并通过电磁调控轧辊辊型检测实验结果对有限元模型进行了验证。研究了不同电磁棒加热工艺、电磁棒尺寸及电磁棒位置等因素对轧机下工作辊辊型调控特性的影响。根据下工作辊辊型调控特性,对Y型轧机的空载辊缝进行理论分析,获得了其空载辊缝调控规律,其二次浪形调控能力较强,四次浪形调控能力相对较弱。建立了新型Y型轧机轧制过程三维有限元模型,研究了不同工况下Y型轧机的承载辊缝特性。在新型Y型轧机上进行了铝板压痕实验,测试并分析了不同电磁棒温度及轧制力下铝板厚度分布变化情况。通过轧制实验研究了不同电磁棒温度对板形状态的影响情况,证实了Y型轧机装备的辊型电磁调控技术具有较强的板形调控能力。本文的研究结果,对于单机架高精度可逆轧机的设计制造和研发具有一定的指导意义,同时为辊型电磁调控技术的应用和推广奠定了基础。
柴箫君[6](2018)在《2250mm热连轧机变规格下的板形差异与调控策略》文中指出2250mm热连轧机产品宽度范围为700~2100mm,厚度范围为1.2~25.4mm,传统适用于常见规格轧件生产的平坦度控制策略和板廓控制模型表现出不足。轧机宽度的增加还使得现场非对称问题更加突出,且其影响在不同规格轧件生产中表现不同。本文以武钢2250mm热连轧生产实际为参考,通过数值计算与工业验证应用相结合的方法,就热连轧生产中轧件规格变化下的变形特性差异和板形差异进行研究,从平坦度控制、轧件凸度控制、工作辊辊形预测、非对称板形调控方面提出了适用于超宽带热连轧生产的板形调控策略。主要工作及成果体现为以下几个方面:(1)对变规格下轧件金属横向流动特性及其对轧件平坦度的影响进行数值计算发现,由于金属横向流动的影响,轧件宽度规格更小、入口厚度更大、压下率更大时易于进行平坦度控制。为提高薄规格轧件平坦度质量,提出了以变规格下的金属横向流动和板廓相似度关系为基础,均衡分配各机架出口轧件残余应力差的各机架板廓相似度设定方法。(2)对变规格下轧制压力横向分布进行研究,揭示不同宽度、不同厚度、不同压下率下轧件比例凸度对轧制压力横向分布的影响规律。建立集轧件变形特性和轧辊变形特性为一体的轧件凸度调控数学模型,计算表明大宽度轧件、下游机架轧制时轧件凸度传递性更强,轧件凸度调控能力的“下降”明显。轧件凸度调控数学模型为超宽带热连轧全规格轧件凸度的高精度控制提供理论和方法支持。(3)传统的工作辊磨损辊形和热辊形预测模型的建立过多依赖工程经验分析,当轧件规格变化范围大、工艺条件变化大时,工作辊辊形难以得到准确预测。针对这一问题,分别建立了基于轧制压力横向分布的工作辊磨损模型和换热系数随工艺条件变化的工作辊热辊形模型,明确了不同规格轧件轧制对工作辊辊形及后续轧制轧件凸度的影响。(4)测量并分析了武钢2250mm热连轧生产中轧机及轧件的非对称状态,建立热连轧非对称辊件一体化模型,明确了现场实测非对称因素对不同规格轧件板形的影响规律,从非对称因素允许范围和轧辊倾斜两个角度提出了不同规格轧件的针对性调控策略。部分研究成果投入工业应用,取得了轧件楔形达标率提高、平坦度质量明显改善的生产实绩。
闫注文[7](2018)在《冷轧带钢板形控制系统功能的研究与优化》文中研究指明冷轧板形控制技术是冷轧板带加工的核心技术之一,近年来随着我国钢铁行业发展阶段由粗放型转变为产业结构转型阶段,冷轧带钢的板形质量在企业的竞争中占有越来越重要的地位。本文以某1450mm五机架冷轧机组的板形控制系统升级改造项目为背景,在分析与研究板形控制基础模型的前提下,对板形控制系统中的核心模型进行优化与改善,并将研究成果应用于实际生产,取得了良好的控制效果。主要研究内容如下:(1)基于辊系变形方程建立了辊间压力的迭代矩阵,分析了轧辊弹性变形和轧辊压扁对带钢板形的影响效果。研究了板形曲线设定中的不均匀温度补偿、卷取补偿及边部减薄补偿,并计算了板形测量值处理中的径向力、包角及面积覆盖因子。同时研究了板形执行器调节量寻优模型,并基于容许方向法和单纯形法,设计了一种板形执行器调节量计算方法,该方法可以满足板形在线控制计算精度的要求。(2)提出了一种板形控制系统协同优化分配策略,并设计了基于神经网络和Topkis-Veinott的协同优化算法。通过结合搜索与学习两类思维模式,改善搜索方向的确定方式并降低迭代轨迹走相似路线的可能性,确保了工作辊弯辊与中间辊弯辊调节方向的一致性,有效避免了调节效果互相抵消的情况,同时大幅度减轻了轧辊的磨损程度。(3)提出了一种板形调节策略库模型,通过建立板形状况分析模型,并采用人工神经网络及遗传算法分别求解实际板形判别因子及板形调节执行机构调节量,根据判别因子的合理区间范围选择最优的调节机构组合方式,可以精准地为实际板形缺陷选择合理的板形调控手段,在充分发挥轧机板形调节能力的基础上,提高带钢板形的控制精度。(4)设计了一种板形目标曲线动态调节模型,并提出了基于GENOCOP的混合算法。通过分析调节机构饱和状态与板形目标曲线设定之间的关系,并求解调节机构饱和状态下消除板形偏差所需要的板形目标曲线干预量,可以成功避免常规干预中板形系数过度调节或调节不充分的问题,并克服了常规干预只能调节单一板形系数的缺点,实现了对全部板形系数的全局调控功能。(5)介绍了某1450mm五机架冷轧机组板形控制系统升级改造项目中的硬件配置、主界面功能、调节流程界面功能及调节参数界面功能。计算了板形控制系统中的各类增益系数和执行机构的调节速度。针对薄规格带钢、常规规格带钢及厚规格带钢分别分析优化前后的板形控制效果,应用结果表明,优化后的板形控制系统运行稳定,板形控制精度显着提高。
卜赫男[8](2018)在《冷连轧过程数字模型与多目标优化策略研究》文中提出冷连轧带钢是以热轧带钢为原料,在常温下经冷连轧机轧制成材,以达到提高带钢表面光洁度和尺寸精度,并获得更好机械性能的目的。冷连轧过程控制系统是酸洗冷连轧联合机组计算机控制系统的重要组成部分,是保障冷轧带钢产量和质量的重要手段。本文以某1450mm六辊五机架全连续冷连轧机电气自动化系统升级改造项目为背景,对冷连轧过程控制及模型设定系统进行了深入研究。分析了原料带钢硬度波动对成品带钢厚度精度的影响,以硬度辨识为基础建立了厚度控制模型;深入研究了模型自适应过程,提出了轧制力模型和前滑模型协同自适应方法;针对薄规格带钢,提出了一种基于影响函数法的轧制规程多目标优化策略,以达到在充分发挥设备能力的同时提高带钢厚度精度的目的;通过辊系受力分析,建立弯辊力预设定目标函数,并采用多目标智能优化算法进行求解。在此基础上,开发了冷连轧过程控制系统并应用于工业生产,获得了良好的控制效果。主要研究内容如下:(1)提出了一种基于目标函数的冷连轧轧制力模型和前滑模型的协同自适应算法。通过建立冷连轧带钢轧制力和前滑模型的协同自适应目标函数,并采用多种群协同进化算法进行求解,可以同时得到满足轧制力模型和前滑模型计算精度的自适应系数,显着提高轧制力和前滑模型的设定精度。(2)建立了基于硬度辨识的冷连轧厚度控制模型,提出了兼顾板形的厚度控制策略,解决了冷轧来料硬度波动对带钢厚度精度的重发性影响。采用改进的AGC后,带钢厚度精度明显提高,并可有效减小板形偏差。(3)提出了一种薄规格带钢轧制规程多目标优化算法,基于影响函数法建立板形目标函数,并建立了基于功率、张力和板形的综合多目标函数。采用禁忌搜索算法对多目标函数进行求解,并通过案例推理技术获得寻优过程的初始解,可大大提高计算效率、缩短计算时间。该轧制规程多目标算法可以在充分发挥设备能力的条件下改善产品的板形和质量。(4)基于辊缝凸度偏差建立了兼顾轧制力的弯辊力预设定多目标函数,并采用多目标智能优化算法进行求解,成功避免了计算过程中迭代不收敛的风险,保证了板形预设定系统的稳定运行及成品带钢的板形精度。(5)建立了冷连轧过程控制系统。介绍了过程控制系统的结构,以及基础自动化级和生产管理级的具体功能。根据实际需要开发了过程控制人机界面系统及报表管理系统,取得良好应用效果。(6)将本文的研究成果在现场进行工业应用,并根据实测数据对过程控制系统的控制效果进行分析。应用结果表明,该控制系统运行稳定,针对不同种类、不同规格的带钢均能达到良好的控制效果,产品尺寸精度远优于目标要求。
李艳琳[9](2017)在《新一代热连轧机电工钢自由规程轧制板形控制》文中指出电工钢是一种高效节能、含碳量极低的硅铁软磁合金,是支撑国家机电产业与能源发展战略最主要的板带功能材料和国防、军工的核心原材料。电工钢自由规程轧制过程具有高效率和低成本的显着优势,但是却面临着极大的挑战:一方面表现为电工钢自由规程轧制大量同宽薄板连续轧制的完整服役期内轧辊严重、不均匀磨损和辊件不均匀变形的极端服役条件;另一方面表现为由于电工钢使用方法的特殊性提出的更高精度板形质量要求。板形控制已成为电工钢实现自由规程轧制的瓶颈问题。目前国内外众多学者对新一代高技术轧机、板形控制模型、自由规程轧制新技术等方面做了很多基础研究和应用成果,但是没有从根本上解决电工钢自由规程轧制极端制造条件与高精度板形控制之间的矛盾,导致国外研制发明的各种复杂组合的控制方法或装置应用越来越广泛。本文采用理论研究、数值模拟、大型工业轧机的现场跟踪测试、轧制试验和验证应用相结合的方法,对新一代热连轧机电工钢自由规程轧制的板形控制进行研究,主要工作及成果体现为以下几个方面:(1)电工钢自由规程轧制板形控制特性研究。建立了考虑电工钢本构关系模型、工作辊磨损模型及工作辊热辊形的电工钢轧制过程辊件一体化有限元仿真模型。分析了电工钢自由规程轧制轧制过程的不均匀变形凸度控制特性、完整服役周期内的不均匀磨损控制特性及多种控制手段板形控制特性。(2)全宽度电工钢自由规程轧制的ASR(Asymmetry Self-compensating Rolling)轧机机型与板形控制的研究。设计了适应全宽度电工钢自由规程轧制的兼顾带钢不均匀变形边降、凸度控制和不均匀磨损控制的ASR工作辊辊形及其窜辊策略;提出了适合全宽度ASR辊形的弯辊力数学模型。大型工业试验及应用表明,通过ASR及其窜辊、弯辊力数学模型的使用,突破了全宽度电工钢自由规程轧制的工作辊严重不均匀磨损控制和辊件高精度不均匀变形控制的难题。(3)考虑轧制润滑工艺的ASR轧机板形控制研究。采用遗传算法建立了考虑轧制润滑工艺条件下的工作辊磨损模型,综合分析了轧制润滑工艺对ASR窜辊策略的影响机理,提出了轧制润滑工艺条件下的ASR板形控制策略,并且设计了考虑轧制润滑工艺的ASR工作辊。研究结果表明,本项研究成果不仅保证了电工钢产品质量精度,而且拓展了电工钢热轧极端服役条件。(4)电工钢自由规程轧制多种手段集成板形控制研究。基于上述研究,本文制定了多种板形控制手段集成控制的集成方案及评价路线,研究了轧制工艺润滑、ASR工作辊、VCR(Varing Contact Backup Roll)支持辊辊形、液压窜辊及弯辊系统对电工钢自由规程轧制板形控制的集成强化效果。本项研究为电工钢自由规程轧制多种板形控制方法及装备的合理集成方式提供了理论和方法支持。电工钢自由规程轧制的ASR工作辊、ASR工作辊液压窜辊功能与窜辊策略和弯辊力数学模型等研究成果,已在大型工业轧机生产线试验验证与稳定规模应用,取得轧制单位明显扩大条件下,电工钢板形实物质量显着提高、轧辊不均匀磨损明显改善的生产实绩。
刘金刚[10](2016)在《冷轧带钢板形控制系统的研究与应用》文中研究指明随着工业技术水平的飞速发展,用户对冷轧带钢质量的要求也越来越高,板形质量已成为冷轧带钢最重要的衡量指标之一,因此,冷轧板形控制系统的研究一直是冷轧自动化的一个热门话题。本文以鞍钢1250mm单机架六辊可逆冷轧板形控制系统改造项目为背景,对板形控制方法、板形检测技术、板形设定系统、板形控制系统硬件配置与软件开发等内容进行了深入研究。本文主要研究内容如下:(1)对影响冷轧带钢板形的主要因素和板形控制方法进行了深入分析和研究。(2)研究了 BFI压电式和ABB压磁式冷轧板形辊的结构、特点及检测原理,对比分析了两种板形辊板形信号处理的不同特点。(3)给出了针对板形调节机构的优先级设定策略及设定计算的流程。建立了板形目标曲线设定模型。研究制定了卷取形状、设备安装几何误差、带钢横向温差、带钢边部减薄、板形调节机构手动调节等环节的板形目标曲线动态修正补偿模型。(4)开发了板形调控功效的自学习模型,并以板形调控功效系数为基础,运用带约束的最小二乘算法建立了多变量最优板形控制算法。制定了接力方式的板形偏差控制策略,并给出了板形调节机构调节量输出前的变增益补偿方法。分析了检测环节的滞后对控制系统的影响,研究了系统滞后的补偿方案。将Smith预估器引入了板形闭环控制系统中进行滞后补偿,并进行了板形控制系统建模和仿真实验。(5)完成了板形控制系统离线测试,分别考察了常规厚度规格和超薄规格带钢的板形控制应用效果,分析了板形控制过程中各个板形调节机构的动态响应特性、单位控制周期调节量的变化以及相应的板形控制偏差变化。本文的研究结果主要针对板带冷轧机的板形控制,在工业生产过程中具有较强的实用性。目前,基于这些板形控制策略及控制模型己开发出满足工业应用的冷轧板形控制系统,并成功应用于鞍钢1250mm单机架六辊可逆冷轧机的板形控制系统改造项目中。本文的研究成果对现有轧机板形控制系统的改造以及新建轧机板形控制系统的建设具有一定的指导意义。
二、采用平辊实现自由程序轧制最优横移方案新方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采用平辊实现自由程序轧制最优横移方案新方法(论文提纲范文)
(1)冷轧2230产线宽板板形与稳定通板耦合机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 带钢板形控制技术 |
1.2.1 板形控制技术综述 |
1.2.2 国外先进技术及其控制原理与特点 |
1.2.3 国内先进技术及其控制原理与特点 |
1.3 冷轧带钢轧机研究现状 |
1.4 连续退火稳定通板技术的研究现状 |
1.4.1 连退稳定通板国内研究现状 |
1.4.2 连退稳定通板国外研究现状 |
1.5 课题研究意义及内容 |
第2章 超宽轧机有限元建模及板形控制技术研究 |
2.1 带钢板形类型及成因分析 |
2.1.1 带钢板形的基本介绍 |
2.1.2 浪形的生成过程和影响板形的主要因素 |
2.2 某冷轧厂2230酸轧生产线概述 |
2.2.1 连续酸轧生产线介绍 |
2.2.2 酸轧机组非对称工作辊的优点 |
2.2.3 酸轧机组边部变凸度工作辊的优点 |
2.3 某冷轧厂2230超宽轧机辊系有限元建模 |
2.3.1 超宽轧机基本参数 |
2.3.2 有限元模型的建立过程 |
2.3.3 边界条件处理 |
2.3.4 辊型构建模块 |
2.4 超宽轧机板形调控能力分析 |
2.4.1 轧制力对板形调节能力的影响 |
2.4.2 CVC辊零窜下弯辊力对板形调控能力的影响 |
2.4.3 CVC辊正窜下弯辊力对板形调控能力的影响 |
2.4.4 窜辊位置对板形调节能力的影响 |
2.4.5 传统轧机板形调控机理与超宽轧机板形调控机理的关联与不同 |
2.5 冷连轧机轧制模型研究 |
2.5.1 某厂2230mm冷连轧机数学模型 |
2.5.2 基于神经网络与数学模型结合的轧制模型的建立 |
2.5.3 变形抗力修正预测方法 |
2.5.4 两种模型计算结果与实际值比较 |
2.6 本章小结 |
第3章 宽带钢连续退火跑偏机理分析及影响因素 |
3.1 连续退火过程中带钢跑偏机理分析 |
3.2 带钢初始板形参数化有限元模型开发 |
3.2.1 带钢初始板形提取模块开发 |
3.2.2 带钢壳单元本构方程 |
3.2.3 带钢参数化初始板形模型 |
3.2.4 带钢炉辊耦合模型建模 |
3.3 带钢连退跑偏敏感特性分析 |
3.3.1 带钢张应力的跑偏敏感性分析 |
3.3.2 初始浪长的跑偏敏感性分析 |
3.3.3 初始浪高的跑偏敏感性分析 |
3.3.4 板宽的跑偏敏感性分析 |
3.4 连退炉辊对中能力分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 宽带钢连退跑偏与初始板形的耦合特性分析 |
4.1 连退炉内带钢跑偏原因的工业验证 |
4.2 带钢初始板形的模式分解 |
4.2.1 带钢横向初始板形模式分解 |
4.2.2 带钢板形缺陷稳定性分析 |
4.3 带钢初始板形与连退跑偏影响关系 |
4.3.1 多规格带钢跑偏规律 |
4.3.2 初始非对称板形与带钢跑偏的相关性研究 |
4.3.3 超宽规格带钢连退生产工艺 |
4.4 板形模式识别及连退预报系统开发 |
4.4.1 系统设计 |
4.4.2 不同型号钢卷板形模式识别 |
4.5 本章小结 |
第5章 宽带钢连续退火跑偏控制工业实验 |
5.1 酸轧基板板形目标曲线动态调整 |
5.2 带钢非稳态工况下的板形控制 |
5.2.1 弯辊力前馈和反馈功能优化研究 |
5.2.2 控制功能逻辑结构存在的问题 |
5.2.3 弯辊力前馈限幅和调整系数优化 |
5.2.4 同规格带头弯辊力继承优化 |
5.2.5 带钢头尾弯辊和倾斜控制研究 |
5.2.6 2230酸轧大盘旋转倾斜投入 |
5.3 连退最大跑偏预控系统软件开发 |
5.3.1 神经网络技术 |
5.3.2 连退生产预报系统的实现 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(2)硅钢热轧轧辊磨损和断面精准控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 带钢板形控制文献综述 |
2.3 硅钢板形控制技术研究现状 |
2.4 热轧工作辊磨损研究现状 |
2.5 轧制过程数值建模及数据统计模型综述 |
2.6 研究内容 |
3 热轧轧辊磨损预测模型 |
3.1 热连轧四辊轧机轧辊轧件一体化快速计算模型 |
3.1.1 基于有限体积法的轧件三维变形模型 |
3.1.2 热轧四辊轧机辊系变形模型 |
3.1.3 轧辊-轧件一体化快速计算模型的建立与应用 |
3.2 热轧轧辊辊磨损原理分析 |
3.3 轧辊表面基本单元磨损模型的建立 |
3.3.1 基本磨损方程 |
3.3.2 弹性接触情况下的磨损计算 |
3.3.3 基于摩擦磨损理论的磨损模型参数计算 |
3.3.4 热轧工作辊磨损模型 |
3.3.5 热轧支承辊磨损模型 |
3.4 轧辊磨损预测模型建立及应用 |
3.4.1 轧辊磨损预测模型建立 |
3.4.2 轧辊磨损预测模型应用 |
3.5 本章小结 |
4 边部修形工作辊辊形设计及优化 |
4.1 工作辊辊形设计 |
4.1.1 工作辊曲线设计思想 |
4.1.2 曲线的方程 |
4.1.3 辊形的设计步骤 |
4.1.4 工作辊辊形曲线特性分析 |
4.2 基于粒子群算法的ESO工作辊的辊形优化 |
4.2.1 粒子群算法概述 |
4.2.2 优化目标的建立 |
4.2.3 优化的约束条件 |
4.2.4 工作辊辊形曲线优化结果 |
4.3 边部修形工作辊对板形的调控功效分析 |
4.3.1 仿真模型的建立及模型参数 |
4.3.2 工作辊对板形调控功效计算 |
4.4 边部修形工作辊的工业应用 |
4.5 本章小结 |
5 下游多机架工作辊窜辊策略优化 |
5.1 工作辊窜辊参数的定义 |
5.2 工作辊窜辊策略的设计原则 |
5.2.1 窜辊位置均匀度定义 |
5.2.2 已有窜辊策略分析 |
5.3 轧辊弯窜辊对轧辊受力分布的影响 |
5.3.1 工作辊轮廓曲线的变化 |
5.3.2 工作辊窜辊的影响 |
5.3.3 工作辊弯辊的影响 |
5.4 单机架窜辊策略优化 |
5.4.1 窜辊策略优化的意义 |
5.4.2 三种群粒子群优化算法 |
5.4.3 优化目标函数的建立和约束条件 |
5.4.4 基于三种群粒子群差分进化算法的窜辊策略优化 |
5.5 多机架协同窜辊策略优化 |
5.5.1 精轧机组出口凸度模型 |
5.5.2 多机架窜辊优化目标和约束条件的建立 |
5.5.3 多机架窜辊优化结果 |
5.6 窜辊策略的工业现场应用 |
5.7 本章小结 |
6 全流程硅钢同板差预测模型 |
6.1 热轧硅钢断面数学模型 |
6.2 基于BP神经元网络的冷轧硅钢同板差预测模型 |
6.2.1 BP神经网络模型参数 |
6.2.2 BP神经网络训练及分析 |
6.3 冷轧硅钢带钢同板差影响因素 |
6.4 冷轧硅钢带钢同板差模型预测结果 |
6.5 全流程硅钢带钢同板差预测模型应用 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)六辊轧机冷轧无取向硅钢边降数学模型研究与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 研究背景与意义 |
2.2 边降与边降调控方程综述 |
2.2.1 边降研究进展 |
2.2.2 边降控制研究进展 |
2.3 冷轧边降数学模型综述 |
2.3.1 通用有限元方法研究进展 |
2.3.2 轧件变形模型研究进展 |
2.3.3 辊系变形模型研究进展 |
2.4 六辊轧机冷轧无取向硅钢边降控制综述 |
2.4.1 六辊轧机边降控制技术研究进展 |
2.4.2 工作辊辊形设计研究进展 |
2.4.3 边降自动控制系统研究进展 |
2.5 课题研究内容 |
3 分割矩阵影响函数法计算六辊轧机辊系弹性变形 |
3.1 六辊轧机辊系弹性变形控制手段 |
3.2 网格划分与形函数 |
3.2.1 工作辊辊面离散 |
3.2.2 辊间接触 |
3.3 影响函数计算 |
3.3.1 弯曲影响函数 |
3.3.2 压扁影响函数 |
3.3.3 影响函数数学表达式 |
3.3.4 压扁影响函数的修正及对边降计算的影响 |
3.4 分割矩阵影响函数法 |
3.4.1 影响函数的矩阵形式 |
3.4.2 矩阵分析与分割矩阵迭代法 |
3.4.3 结果论证 |
3.5 六辊UCMW轧机边降调控能力分析 |
3.5.1 中间辊与工作辊窜辊对边降调控功效分析 |
3.5.2 中间辊与工作辊弯辊力对边降调控功效分析 |
3.6 本章小结 |
4 无取向硅钢冷轧三维塑性变形模型的建立 |
4.1 薄带塑性变形平面应变模型的建立 |
4.1.1 无取向硅钢弹塑性平面应变模型 |
4.1.2 无取向硅钢弹粘塑性平面应变模型 |
4.2 无取向硅钢冷轧三维变形模型 |
4.2.1 六辊轧机冷轧无取向硅钢有限元模型的建立 |
4.2.2 力平衡方程 |
4.2.3 几何方程 |
4.2.4 物理方程 |
4.2.5 横向流动因子 |
4.2.6 轧后三维塑性变形模型的建立 |
4.3 轧辊-带钢耦合边降数学模型的建立与验证 |
4.3.1 边降数学模型的建立 |
4.3.2 边降数学模型的验证与讨论 |
4.4 带钢三维塑性变形对边降控制作用机理的研究 |
4.4.1 带钢三维塑性变形对边降生成的作用机制 |
4.4.2 金属三维塑性变形对边降调控功效的作用机制 |
4.5 本章小结 |
5 六辊轧机冷轧无取向硅钢边降调控功效系数研究 |
5.1 边降调控功效系数矩阵的提出 |
5.2 工作辊辊形边降调控功效的研究及辊形优化 |
5.2.1 MEVC工作辊辊形设计方法 |
5.2.2 辊形设计变量对边降调控功效影响分析 |
5.2.3 基于响应面法的UCMW工作辊辊形优化 |
5.3 工作辊窜辊边降调控功效及自动控制策略研究 |
5.3.1 工作辊窜辊边降调控功效系数研究 |
5.3.2 边降自动控制策略设计 |
5.4 辊径变化对边降调控影响分析 |
5.4.1 工作辊辊径变化对窜辊边降调控系数的影响 |
5.4.2 辊径变化对边降传递系数的影响 |
5.5 本章小结 |
6 六辊轧机冷轧无取向硅钢工业试验与应用 |
6.1 无取向硅钢冷轧工业生产情况概述 |
6.1.1 酸洗冷连轧生产情况简介 |
6.1.2 六辊可逆轧机产线 |
6.2 无取向硅钢边降控制问题 |
6.2.1 冷连轧机工作辊窜辊改造 |
6.2.2 可逆轧机边降控制问题 |
6.3 六辊轧机冷轧无取向硅钢边降控制工业试验效果 |
6.3.1 MEVC工作辊辊形边降控制工业试验效果 |
6.3.2 五机架UCMW冷连轧边降自动控制系统工业试验效果 |
6.3.3 热-冷轧全流程边降控制工业试验效果 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)热轧带钢平整机工作辊磨损与工艺参数优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 热轧平整工艺及热轧平整机概述 |
2.2.1 热轧平整工艺 |
2.2.2 热轧平整机 |
2.3 热轧平整机板形控制综述 |
2.3.1 板形的描述 |
2.3.2 板形理论研究 |
2.3.3 热轧平整机板形控制方法 |
2.4 热轧平整机工作辊磨损研究现状 |
2.4.1 轧辊的磨损机理 |
2.4.2 工作辊磨损模型的研究现状 |
2.4.3 均匀化工作辊磨损的轧辊窜辊策略研究现状 |
2.5 热轧平整机工艺参数研究现状 |
2.5.1 辊形技术 |
2.5.2 平整工艺参数 |
2.6 课题研究内容 |
3 热轧平整机辊系-带钢耦合有限元模型的建立 |
3.1 非线性弹塑性有限元基本理论 |
3.1.1 屈服准则、塑性流动法则以及塑性强化法则 |
3.1.2 增量形式的弹塑性本构关系 |
3.1.3 弹塑性本构方程 |
3.1.4 弹塑性有限元法 |
3.2 弹塑性有限元的隐式静态算法 |
3.2.1 隐式静态算法中非线性方程组的求解 |
3.2.2 隐式静态算法的平衡迭代和收敛准则 |
3.3 三维辊系-带钢耦合有限元模型的建立 |
3.3.1 有限元模型的简化与假设 |
3.3.2 材料参数的设置 |
3.3.3 网格单元的选择 |
3.3.4 接触设置 |
3.3.5 分析步设置 |
3.3.6 边界条件和载荷设置 |
3.4 有限元模型的试验验证 |
3.5 本章小结 |
4 热轧平整机工作辊磨损预报模型研究 |
4.1 工作辊的磨损特点 |
4.2 工作辊的磨损演变规律 |
4.2.1 工作辊的磨损机理分析 |
4.2.2 工作辊的磨损演变规律 |
4.3 磨损演变规律的有限元仿真分析 |
4.4 考虑磨损演变规律的工作辊磨损预报模型 |
4.5 工作辊磨损预报模型的参数优化 |
4.5.1 SAGA算法概述 |
4.5.2 优化目标函数的建立 |
4.5.3 优化的约束条件 |
4.5.4 基于SAGA算法的模型参数优化 |
4.6 磨损预报模型的现场应用 |
4.7 本章小结 |
5 热轧平整机变行程余弦工作辊窜辊策略研究 |
5.1 工作辊磨损条件下窜辊值对平整过程稳定性的影响 |
5.2 变行程余弦工作辊窜辊策略设计 |
5.2.1 变行程余弦窜辊策略的设计思想 |
5.2.2 变行程余弦窜辊策略的设计原理 |
5.2.3 兼顾平整稳定性与磨损均匀性的变行程余弦窜辊策略 |
5.3 变行程余弦窜辊策略的参数优化 |
5.3.1 Thr-PSODE算法概述 |
5.3.2 优化目标函数的建立 |
5.3.3 优化的约束条件 |
5.3.4 基于Thr-PSODE算法的窜辊策略参数优化 |
5.4 变行程余弦窜辊策略的现场应用 |
5.5 本章小结 |
6 热轧平整工艺参数综合优化研究 |
6.1 热轧平整工艺参数综合优化数学模型的建立 |
6.1.1 基于三维差分法的带钢塑性变形模型 |
6.1.2 基于快速辊系变形法的辊系弹性变形模型 |
6.1.3 轧辊-带钢-张力一体化模型 |
6.2 热轧平整机轧辊辊形研究 |
6.2.1 支承辊辊形方案 |
6.2.2 工作辊辊形方案 |
6.3 热轧平整机辊形参数的优化设计 |
6.3.1 Thr-PSODE满意度优化算法概述 |
6.3.2 辊形参数的多目标满意度优化模型 |
6.3.3 基于Thr-PSODE满意度优化算法的辊形参数优化 |
6.4 热轧平整机优化辊形的性能仿真分析 |
6.4.1 辊间接触压力分布 |
6.4.2 弯辊力调控功效 |
6.4.3 承载辊缝横向刚度 |
6.5 热轧平整工艺参数优化研究 |
6.5.1 优化目标函数的建立 |
6.5.2 综合优化的约束条件 |
6.5.3 基于Thr-PSODE算法的热轧平整工艺参数优化 |
6.6 热轧平整工艺参数综合优化的现场应用 |
6.7 本章小结 |
7 结论及展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)新型Y型轧机研制及其调控特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Absract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 多辊轧机发展及现状 |
1.2.1 多辊轧机发展历程 |
1.2.2 国内多辊轧机发展及研究现状 |
1.2.3 多辊轧机技术特点 |
1.3 非对称轧制技术的发展及现状 |
1.3.1 非对称轧制技术发展历程 |
1.3.2 国内外非对称轧制技术研究现状 |
1.4 板形控制技术概述 |
1.4.1 常规板形调控手段 |
1.4.2 轧辊柔性调控技术 |
1.5 研究的目的及意义 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 新型Y型轧机研制 |
2.1 新型Y型轧机工艺特点 |
2.2 轧机辊系设计及计算模型建立 |
2.2.1 辊系变形计算 |
2.2.2 辊系变形有限元分析 |
2.3 轧机关键零件设计与分析 |
2.3.1 机架设计与分析 |
2.3.2 轧辊调整装置及平衡装置设计 |
2.4 轧机控制系统及平台设计 |
2.4.1 张力控制模型及系统设计 |
2.4.2 新型Y型轧机监测系统设计 |
2.5 新型Y型轧机力能参数 |
2.6 本章小节 |
第3章 新型Y型轧机轧制特性研究 |
3.1 有限元模型构建 |
3.2 异径单辊传动轧制变形区研究 |
3.2.1 变形区轮廓 |
3.2.2 搓轧区分析 |
3.2.3 变形区模拟实验验证 |
3.3 异径单辊传动最小可轧厚度研究 |
3.3.1 最小可轧厚度理论概述 |
3.3.2 异径单辊传动轧制最小可轧厚度模型 |
3.3.3 最小可轧厚度实验验证 |
3.4 异径单辊传动轧制搓轧区的调控探究 |
3.4.1 搓轧区应力状态分析 |
3.4.2 阻力矩对搓轧效果的影响 |
3.4.3 阻力矩对出口厚度的影响 |
3.4.4 阻力矩对金属变形的的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 Y型轧机下工作辊辊型调控特性分析 |
4.1 电磁调控轧辊工作原理 |
4.2 有限元模型构建 |
4.2.1 电磁-热-力耦合数学模型 |
4.2.2 模型构建 |
4.3 有限元模型验证 |
4.3.1 辊型测试实验平台构建 |
4.3.2 辊型检测实验与结果分析 |
4.4 辊型调控特性分析 |
4.4.1 电磁棒加热工艺对辊型调控特性的影响分析 |
4.4.2 电磁棒位置变动对辊型调控影响 |
4.4.3 电磁棒直径增大对辊凸度调控影响 |
4.5 空载辊缝调控原理及模型建立 |
4.5.1 空载辊缝调控原理 |
4.5.2 不同辊凸度空载辊缝形状分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 新型Y型轧机板形调控特性研究 |
5.1 承载辊缝形状研究 |
5.1.1 有限元模型 |
5.1.2 承载辊缝形状曲线数学模型 |
5.1.3 下工作辊凸度对承载辊缝形状的影响 |
5.1.4 张力条件对辊缝形状影响分析 |
5.2 压痕实验 |
5.2.1 实验设备及方案 |
5.2.2 实验结果与分析 |
5.3 轧制实验 |
5.3.1 新型Y型轧机板形调控原理 |
5.3.2 实验方案 |
5.3.3 无张力轧制实验及分析 |
5.3.4 张力条件轧制实验分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(6)2250mm热连轧机变规格下的板形差异与调控策略(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 轧件板形 |
2.1.1 轧件板廓 |
2.1.2 轧件板形(狭义) |
2.2 轧件板形研究 |
2.2.1 轧机变形研究 |
2.2.2 轧件变形研究 |
2.2.3 轧机变形与轧件变形耦合研究 |
2.3 轧件板形控制 |
2.4 研究内容与研究路线 |
2.4.1 研究背景 |
2.4.2 研究内容 |
2.4.3 研究路线 |
3 变规格下轧件变形特性分析与平坦度控制 |
3.1 轧件平坦度模型 |
3.2 金属横向流动研究 |
3.2.1 横向流动描述 |
3.2.2 金属横向流动模型 |
3.2.3 不同因素对金属横向流动的影响 |
3.3 变规格下轧件金属横向流动研究 |
3.3.1 不同宽度规格轧件金属横向流动研究 |
3.3.2 不同厚度规格轧件金属横向流动研究 |
3.3.3 金属横向流动模型数学模型的建立 |
3.4 厚薄规格轧件平坦度差异分析 |
3.5 平坦度控制策略研究 |
3.6 本章小结 |
4 轧件凸度调控研究 |
4.1 轧件凸度调控模型 |
4.2 不同轧件规格下的轧制压力横向分布研究 |
4.2.1 轧制压力横向分布仿真模型及分布变量 |
4.2.2 轧制压力横向分布变量数学模型 |
4.2.3 不同宽度规格轧件轧制压力横向分布研究 |
4.2.4 不同厚度规格轧件轧制压力横向分布研究 |
4.3 不同轧辊规格下的辊缝凸度调控分析 |
4.3.1 轧辊变形模型 |
4.3.2 仿真参数的确定 |
4.3.3 辊缝凸度调控对比分析 |
4.4 热连轧生产轧件凸度的调控研究 |
4.4.1 轧件凸度调控数学模型的建立 |
4.4.2 轧件凸度的传递与调控 |
4.5 本章小结 |
5 高适应度工作辊磨损辊形及热辊形研究 |
5.1 高适应度工作辊磨损辊形研究 |
5.1.1 热连轧磨损辊形特点分析 |
5.1.2 轧辊磨损与轧制压力相关性分析 |
5.1.3 磨损模型的建立及求解 |
5.1.4 不同规格轧件对于磨损辊形及后续轧制的影响 |
5.2 高适应度工作辊热辊形研究 |
5.2.1 工作辊温度场计算 |
5.2.2 换热系数模型 |
5.2.3 换热系数求解及对比分析 |
5.3 本章小结 |
6 变规格下非对称因素对板形影响分析 |
6.1 生产现场非对称因素的测量与分析 |
6.1.1 轧件非对称因素 |
6.1.2 轧机非对称因素 |
6.2 非对称因素下对轧件板形的影响分析 |
6.2.1 模型建立 |
6.2.2 评价指标及模型验证 |
6.2.3 来料楔形的影响 |
6.2.4 轧机刚度非对称的影响 |
6.2.5 轧件跑偏的的影响 |
6.2.6 轧件温度不对称的影响 |
6.3 非对称因素下轧件板形的调控策略及措施 |
6.3.1 主动调控策略及措施 |
6.3.2 被动调控策略 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)冷轧带钢板形控制系统功能的研究与优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 板形调节机构 |
1.2.1 轧辊横移 |
1.2.2 轧辊倾斜 |
1.2.3 轧辊弯辊 |
1.2.4 轧辊分段冷却 |
1.3 板形测量机构 |
1.3.1 ASEA板形辊 |
1.3.2 CLECIM板形辊 |
1.3.3 激光板形仪 |
1.3.4 压电式板形辊 |
1.3.5 压磁式板形辊 |
1.4 板形的数学表示 |
1.5 板形控制方法的发展 |
1.6 板形理论的发展 |
1.6.1 变分法 |
1.6.2 解析法 |
1.6.3 有限元法 |
1.6.4 影响函数法 |
1.7 板形控制模型的发展 |
1.7.1 板形预设定控制模型的发展 |
1.7.2 板形前馈控制模型的发展 |
1.7.3 板形反馈控制模型的发展 |
1.8 本文的主要研究内容 |
第2章 板形控制基础模型的研究 |
2.1 板形曲线设定模型 |
2.1.1 标准板形目标曲线 |
2.1.2 不均匀温度分布补偿曲线 |
2.1.3 卷取补偿曲线 |
2.1.4 边部减薄补偿曲线 |
2.1.5 执行器手动修正量补偿曲线 |
2.2 板形测量值处理模型 |
2.2.1 径向力测量值处理模型 |
2.2.2 包角处理模型 |
2.2.3 边部测量段覆盖率模型 |
2.2.4 测量段覆盖面积因子模型 |
2.3 塑性变形模型 |
2.3.1 塑性变形模型的前提条件 |
2.3.2 塑性变形模型的算法 |
2.4 板形调节系数模型 |
2.4.1 板形调节系数的影响因素 |
2.4.2 板形调节系数的自适应 |
2.5 影响函数法的研究 |
2.5.1 辊系弯曲影响函数 |
2.5.2 轧辊压扁影响函数 |
2.5.3 辊系变形方程 |
2.5.4 实例计算 |
2.6 板形最优控制算法 |
2.6.1 评价函数 |
2.6.2 约束条件 |
2.6.3 板形最优调节量 |
2.6.4 实例计算 |
2.7 本章小结 |
第3章 冷轧板形控制系统协同优化分配策略的研究 |
3.1 板形控制系统的构成 |
3.2 板形调节机构设定模型 |
3.2.1 板形调节机构设定模型特点 |
3.2.2 板形调节机构设定模型策略 |
3.3 目标曲线设定方法 |
3.3.1 ABB目标曲线设定模型 |
3.3.2 西门子目标板形设定模型 |
3.3.3 日立电气目标板形设定模型 |
3.4 设定计算类型 |
3.4.1 统计法 |
3.4.2 表格法 |
3.4.3 解析法 |
3.4.4 数值法 |
3.5 板形控制中的跨学科方法 |
3.5.1 板形控制中的BP神经网络 |
3.5.2 板形控制中的模糊控制技术 |
3.5.3 板形控制中的预测控制技术 |
3.6 板形执行机构调节方向约束算子 |
3.7 T-V搜索方向的确定 |
3.8 搜索思维模式 |
3.9 学习思维模式 |
3.10 AINTV协同优化步骤 |
3.11 应用效果 |
3.11.1 中间辊弯辊与工作辊弯辊的效果 |
3.11.2 协同优化分配策略与常规方法的效果 |
3.11.3 不同硬度的带钢的控制效果对比 |
3.12 本章小结 |
第4章 板形控制执行机构调节策略的研究 |
4.1 非对称弯辊控制方法 |
4.1.1 非对称弯辊的实现方式 |
4.1.2 非对称弯辊对板形的影响 |
4.1.3 非对称弯辊对辊间压力分布的影响 |
4.1.4 非对称弯辊和轧辊倾斜的控制策略 |
4.2 板形调节手段替代模型 |
4.2.1 工作辊弯辊替代调节手段 |
4.2.2 工作辊弯辊替代控制流程 |
4.3 中间辊横移速度调节方法 |
4.3.1 中间辊初始位置 |
4.3.2 中间辊横移阻力 |
4.3.3 中间辊横移速度 |
4.4 板形执行器控制策略 |
4.4.1 执行器策略库评价函数 |
4.4.2 执行器调节效率 |
4.4.3 执行器调节策略 |
4.4.4 执行器调节策略控制算法 |
4.5 控制效果分析 |
4.5.1 不同带钢宽度的板形控制效果 |
4.5.2 不同轧制力的板形控制效果 |
4.5.3 不同压下量的板形控制效果 |
4.6 本章小结 |
第5章 板形目标曲线动态调节的研究 |
5.1 板形目标曲线系数 |
5.2 板形目标曲线动态调节的评价函数 |
5.3 板形目标曲线动态调节的修正方案 |
5.4 板形目标曲线动态调节混合算法 |
5.4.1 混合算法的理论基础 |
5.4.2 混合算法搜索方向的确定 |
5.4.3 混合算法搜索方向的寻优 |
5.4.4 混合算法流程 |
5.5 应用效果 |
5.5.1 板形目标曲线动态调节模型消除对称板形缺陷的控制效果 |
5.5.2 轧制速度变化引起的板形偏差的调节效果 |
5.5.3 出口厚度变化引起的板形偏差的调节效果 |
5.6 本章小结 |
第6章 板形控制系统的应用 |
6.1 板形控制系统数据通讯 |
6.1.1 本地通讯 |
6.1.2 缓存耦合通讯 |
6.2 板形控制系统在线诊断 |
6.2.1 CPU集成诊断接口在线诊断 |
6.2.2 MPI在线诊断 |
6.2.3 IE在线诊断 |
6.2.4 多CPU在线诊断 |
6.3 板形控制系统同步 |
6.3.1 基本时钟与一个主CPU的基本时钟同步 |
6.3.2 基本时钟与一个主CPU的中断任务时钟同步 |
6.3.3 中断任务时钟与一个主CPU的中断任务同步 |
6.4 板形控制系统数据传输 |
6.4.1 数据传输在同一CPU同一任务中 |
6.4.2 数据传输在同一CPU不同任务中 |
6.5 板形控制系统硬件 |
6.5.1 机架UR5213 |
6.5.2 中央处理器单元CPU551 |
6.5.3 通讯模版CP50M0 |
6.5.4 通讯模版CP51M1 |
6.6 板形控制系统功能 |
6.6.1 板形控制系统主界面功能 |
6.6.2 板形控制系统调节流程界面功能 |
6.6.3 板形控制系统调节参数界面功能 |
6.7 板形控制效果分析 |
6.7.1 厚规格带钢板形控制效果 |
6.7.2 常规规格带钢板形控制效果 |
6.7.3 薄规格带钢板形控制效果 |
6.8 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间完成的工作 |
致谢 |
作者简介 |
(8)冷连轧过程数字模型与多目标优化策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 冷连轧机及生产技术的发展 |
1.2.1 国内外冷连轧机的发展 |
1.2.2 冷连轧生产技术的发展 |
1.3 冷连轧带钢的生产特点及流程 |
1.3.1 生产特点 |
1.3.2 工艺流程 |
1.4 轧制过程数学模型的特点及发展 |
1.4.1 轧制模型的特点 |
1.4.2 建模方法及模型发展 |
1.5 多目标优化问题概述 |
1.5.1 多目标优化问题的发展 |
1.5.2 多目标优化概念及术语 |
1.5.3 多目标优化算法的分类 |
1.6 本文主要研究内容 |
第2章 冷连轧过程自动化系统 |
2.1 冷连轧控制系统概述 |
2.1.1 基础自动化级 |
2.1.2 过程自动化级 |
2.1.3 生产管理级 |
2.2 冷连轧机组过程控制系统 |
2.2.1 过程控制系统结构及功能 |
2.2.2 与生产管理系统数据传输 |
2.2.3 带钢跟踪管理 |
2.2.4 数据采集管理 |
2.2.5 班组管理 |
2.2.6 轧辊管理 |
2.3 过程自动化HMI及报表管理 |
2.3.1 轧机二级HMI |
2.3.2 报表管理 |
2.4 本章小结 |
第3章 冷连轧在线数学模型及模型自适应研究 |
3.1 过程控制数学模型 |
3.1.1 轧制力矩模型 |
3.1.2 电机功率模型 |
3.1.3 轧机弹性模数模型 |
3.1.4 厚度计模型 |
3.1.5 辊缝模型 |
3.2 轧制力和前滑模型协同自适应 |
3.2.1 模型自适应概述 |
3.2.2 轧制力模型 |
3.2.3 前滑模型 |
3.2.4 目标函数设计 |
3.2.5 多种群协同进化算法 |
3.2.6 计算和讨论 |
3.3 基于硬度辨识的厚度控制模型 |
3.3.1 硬度波动对厚度精度的影响 |
3.3.2 模型的建立 |
3.3.3 离线仿真结果及分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 冷连轧带钢轧制规程多目标优化研究 |
4.1 轧制规程概述及发展 |
4.1.1 轧制规程策略 |
4.1.2 轧制规程发展 |
4.2 多目标函数的设计 |
4.2.1 在线控制参数计算模型 |
4.2.2 功率目标函数 |
4.2.3 张力目标函数 |
4.2.4 板形目标函数 |
4.2.5 多目标函数的建立 |
4.2.6 约束条件 |
4.3 基于影响函数法的板形目标函数 |
4.3.1 影响函数法 |
4.3.2 张应力计算 |
4.4 轧制规程优化算法 |
4.4.1 禁忌搜索算法 |
4.4.2 基于案例推理的初始解选择 |
4.4.3 计算流程 |
4.5 规程优化设计的实现 |
4.5.1 优化变量的选择 |
4.5.2 张力规程的修正 |
4.6 现场应用及结果分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 冷连轧带钢弯辊力预设定研究 |
5.1 板形控制基本手段 |
5.1.1 液压弯辊 |
5.1.2 轧辊横移 |
5.1.3 轧辊倾斜 |
5.2 弯辊力预设定多目标函数的建立 |
5.2.1 离散化 |
5.2.2 辊缝凸度偏差计算 |
5.2.3 传统弯辊力预设定目标函数 |
5.2.4 兼顾轧制力的多目标函数 |
5.3 多目标智能优化算法 |
5.3.1 遗传算法 |
5.3.2 多目标优化及Pareto最优解 |
5.3.3 基于遗传算法的多目标优化算法 |
5.4 现场应用及结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 冷连轧过程控制系统的工业应用 |
6.1 工业应用背景 |
6.1.1 机组总体参数 |
6.1.2 主要技术参数 |
6.1.3 机组工艺流程 |
6.1.4 存在问题及解决方案 |
6.1.5 计算机控制系统概况 |
6.2 过程自动化系统的控制效果 |
6.2.1 钢种SPCC的控制效果 |
6.2.2 钢种Q195的控制效果 |
6.2.3 钢种MRT-3的控制效果 |
6.2.4 钢种MRT-2.5的控制效果 |
6.2.5 控制效果分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间完成的工作 |
致谢 |
作者简介 |
(9)新一代热连轧机电工钢自由规程轧制板形控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 课题意义及问题 |
2.1.1 课题意义 |
2.1.2 电工钢自由规程轧制板形控制问题 |
2.2 新一代热连轧机自由规程轧制机型与板形控制进展 |
2.2.1 新一代高技术轧机机型的发展 |
2.2.2 辊形技术的发展 |
2.2.3 板形控制模型 |
2.2.4 自由规程轧制板形控制新技术 |
2.3 课题背景及研究内容 |
2.3.1 课题背景 |
2.3.2 研究内容 |
3 电工钢自由规程轧制过程板形控制特性研究 |
3.1 电工钢热轧基础模型 |
3.1.1 电工钢本构关系模型 |
3.1.2 工作辊磨损模型 |
3.1.3 工作辊热辊形模型 |
3.2 电工钢轧制过程辊件一体化三维有限元仿真模型 |
3.2.1 电工钢辊件一体化三维有限元仿真模型的建立 |
3.2.2 有限元模型验证 |
3.3 电工钢自由规程轧制不均匀变形凸度控制特性 |
3.3.1 机架位置对凸度控制的影响 |
3.3.2 带钢宽度对凸度控制的影响 |
3.3.3 轧制温度对凸度控制的影响 |
3.3.4 横向温度差对凸度控制的影响 |
3.3.5 压下量对凸度控制的影响 |
3.3.6 入口形状对凸度控制的影响 |
3.4 完整服役周期不均匀磨损控制特性 |
3.4.1 电工钢自由规程轧制宽度统计分析 |
3.4.2 完整服役期工作辊磨损特性分析 |
3.4.3 工作辊磨损对带钢板形控制的影响 |
3.5 多种技术手段的板形控制特性 |
3.6 本章小结 |
4 电工钢自由规程轧制ASR轧机机型与板形控制 |
4.1 适应全宽度的ASR工作辊辊形与窜辊策略设计 |
4.2 ASR弯辊力数学模型 |
4.2.1 弯辊力对板形的影响 |
4.2.2 带钢宽度对板形的影响 |
4.2.3 轧制力对板形的影响 |
4.2.4 轧辊直径对板形的影响 |
4.2.5 窜辊量对板形的影响 |
4.2.6 ASR弯辊力数学模型参数的确定 |
4.3 ASR及其弯辊策略实验验证 |
4.4 新一代热连轧机机型与电工钢板形控制性能比较 |
4.4.1 新一代热连轧机机型与板形控制原理 |
4.4.2 凸度控制性能比较 |
4.4.3 边降控制性能比较 |
4.4.4 磨损控制性能比较 |
4.5 本章小结 |
5 考虑轧制润滑工艺的ASR轧机板形控制研究 |
5.1 润滑对轧制力的影响 |
5.2 润滑对带钢表面形貌的影响 |
5.3 轧制润滑工艺对工作辊磨损的影响规律 |
5.3.1 不同润滑状态对工作辊磨损影响分析 |
5.3.2 考虑润滑作用的工作辊磨损预测模型 |
5.4 轧制润滑工艺对带钢板形的影响规律 |
5.5 考虑轧制润滑工艺的ASR辊形设计 |
5.5.1 考虑润滑的ASR工作辊辊形的研究 |
5.5.2 新辊形的板形控制性能验证 |
5.6 本章小结 |
6 新一代热连轧机多种手段集成的电工钢板形控制研究 |
6.1 新一代热连轧机多种板形控制方法或装置 |
6.2 多种板形控制方法集成路线 |
6.3 多种板形控制手段的具体实施方案 |
6.4 多种手段板形控制性能的评价 |
6.4.1 轧制周期内轧制的带钢卷数 |
6.4.2 辊缝横向刚度 |
6.4.3 弯辊力影响系数分析 |
6.4.4 辊间接触压力分析 |
6.5 多种板形控制手段集成板形控制现场试验验证 |
6.6 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)冷轧带钢板形控制系统的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1. 研究背景和意义 |
1.2. 板形的基本概念 |
1.2.1. 板形的表示方法 |
1.2.2. 板形缺陷产生的原因 |
1.3. 影响板形的主要因素 |
1.4. 板形的控制方法 |
1.5. 冷轧板形控制技术的发展现状 |
1.5.1. 冷轧检测技术的发展现状 |
1.5.2. 冷轧板形控制系统的发展现状 |
1.6. 本文的主要研究内容 |
第2章 冷轧带钢板形检测技术研究 |
2.1. 板形检测装置的发展现状 |
2.2. 压电式板形辊 |
2.2.1. 压电式板形辊结构 |
2.2.2. 压电式板形辊的板形检测原理 |
2.3. 压磁式板形辊 |
2.3.1. 压磁式板形辊的结构 |
2.3.2. 压磁式板形辊的板形检测原理 |
2.4. 两种板形辊板形信号处理的区别 |
2.4.1. 信号传输环节的区别 |
2.4.2. 信号处理方式的区别 |
2.5. 本章小结 |
第3章 冷轧板形预设定控制的研究 |
3.1. 板形设定计算策略 |
3.2. 板形目标曲线动态补偿设定模型 |
3.2.1. 板形目标曲线的确定原则 |
3.2.2. 板形目标曲线的设定方法 |
3.2.3. 板形目标曲线设定模型的实际应用 |
3.3. 板形调节机构设定计算的流程 |
3.3.1. 离散化 |
3.3.2. 计算辊缝凸度目标值 |
3.3.3. 计算板形调控机构的影响系数 |
3.3.4. 计算实际辊缝凸度 |
3.3.5. 计算实际辊缝凸度和目标辊缝凸度之间的偏差 |
3.3.6. 计算板形调节机构的设定值 |
3.4. 轧辊热凸度计算 |
3.5. 轧辊磨损计算 |
3.6. 本章小结 |
第4章 冷轧板形闭环控制系统的研究 |
4.1. 板形调控功效系数计算 |
4.1.1. 板形调控功效系数的定义 |
4.1.2. 板形调控功效系数的自学习确定 |
4.2. 多变量最优板形闭环控制 |
4.2.1. 板形闭环控制策略 |
4.2.2. 最优控制算法 |
4.2.3. 闭环控制方式选择 |
4.3. 板形前馈控制 |
4.3.1. 板形前馈控制策略 |
4.3.2. 板形前馈控制模型 |
4.4. 本章小结 |
第5章 冷轧板形控制系统的工业应用 |
5.1. 应用背景 |
5.1.1. 产品方案 |
5.1.2. 冷轧机的主要技术参数 |
5.1.3. 板形辊的主要技术参数 |
5.2. 板形控制系统的离线测试 |
5.3. 板形控制效果分析 |
5.3.1. 常规轧制过程的板形控制效果 |
5.3.2. 超薄规格带钢的板形控制效果 |
5.4. 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、采用平辊实现自由程序轧制最优横移方案新方法(论文参考文献)
- [1]冷轧2230产线宽板板形与稳定通板耦合机理研究[D]. 唐伟. 燕山大学, 2020(07)
- [2]硅钢热轧轧辊磨损和断面精准控制研究[D]. 何海楠. 北京科技大学, 2020(01)
- [3]六辊轧机冷轧无取向硅钢边降数学模型研究与应用[D]. 冯夏维. 北京科技大学, 2020(06)
- [4]热轧带钢平整机工作辊磨损与工艺参数优化研究[D]. 宋光义. 北京科技大学, 2019(07)
- [5]新型Y型轧机研制及其调控特性研究[D]. 冯岩峰. 燕山大学, 2019(03)
- [6]2250mm热连轧机变规格下的板形差异与调控策略[D]. 柴箫君. 北京科技大学, 2018(03)
- [7]冷轧带钢板形控制系统功能的研究与优化[D]. 闫注文. 东北大学, 2018
- [8]冷连轧过程数字模型与多目标优化策略研究[D]. 卜赫男. 东北大学, 2018
- [9]新一代热连轧机电工钢自由规程轧制板形控制[D]. 李艳琳. 北京科技大学, 2017(08)
- [10]冷轧带钢板形控制系统的研究与应用[D]. 刘金刚. 东北大学, 2016(06)