热连轧带钢宽度控制中的智能方法研究

摘要

该文主要包括以下内容:(1)利用数学模型对轧件端部宽度变化进行了模拟计算,结果表明经立轧、水平轧制后轧件头部宽度变化基本上随着减宽量增加而增加,而尾部宽度变化随着厚度压下量的增加而明显增加,同时与减宽量的关系较小,这也是短行程控制的基础变形行为.(2)从生产现场的实际情况出发,将轧件宽度变化数学模型应用到整个粗轧过程,利用遗传算法对粗轧短行程控制全程进行优化,解决了传统方法难以解决的短行程优化问题,为控制参数的选择提供了理论依据.(3)在线应用可以采用在线优化方案,即将遗传算法优化程序放入过程机,实现同步优化.或采用离线优化在线应用方案,即依据离线优化结果建立短行程控制曲线与各参数之间的模型,然后应用到过程控制中去.(4)为了提高热连轧精轧宽展的预测精度,进一步提高带钢成材率和宽度精度,在精轧数据库的基础上结合精轧工艺进行和研究,相关性分析的结果表明宽度和张力是对宽展影响最大的参数,并依此确定了BP网络的输入参数.离线预测结果表明利用BP网络纠偏思想可提高精轧宽展的预测精度,从而提高精轧宽度控制的精度.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2现代热连轧宽度控制设备和技术

1 2.1强力大立辊轧机

1.2.2调宽压力机

1.2.3粗轧宽度自动控制

1.2.4连续宽度控制

1.2.5精轧宽度自动控制

1.3影响宽度控制的因素分析

1 3.1影响宽度控制的主要原因

1.3.2影响宝钢2050热连轧厂宽度控制的因素

1.4粗轧短行程控制及精轧宽展预测

1.4.1短行程控制原理

1 4.2热连轧粗轧机组短行程控制模型

1.4.3精轧宽展预测的重要性

1.5人工智能在热连轧带钢生产中的应用

1.5.1遗传算法在热连轧带钢生产中的应用

1.5.2神经元网络在热连轧带钢生产中的应用

1.6本论文的研究背景和主要内容

第二章粗轧机组轧件宽向变形行为

2.1板坯头部和尾部宽展数学模型

2.1.1板坯中间稳定部分宽展数学模型

2.1.2板坯头部和尾部宽展数学模型

2.2板坯端部变形行为

2.2.1轧件端部宽度变化行为

2.2.2板坯端部非均匀区长度

2.3小结

第三章短行程优化算法设计及程序开发

3.1短行程控制曲线优化的遗传算法设计

3.1.1编码

3.1.2适应值函数

3.1.3选择策略

3.1.4遗传算子

3.1 5控制参数

3.2粗轧机组短行程控制优化程序开发

3.3小结

第四章短行程控制曲线全程优化

4. 1头部短行程控制优化

4.1.1两段短行程控制优化

4.1 2四段短行程控制优化

4.2尾部短行程控制优化

4.2.1第一道次短行程控制优化

4.2.2第二道次短行程控制优化

4.2.3第四道次短行程控制优化

4.2.4第六道次短行程控制优化

4.2.5全程短行程控制优化结果

4.3短行程控制在线优化方案

4.4小结

第五章热连轧带钢精轧宽展智能预测

5.1影响精轧宽展的因素分析

5.1 1影响轧件宽展的基本因素

5.1.2数据分析参数选取方案

5.1.3数据相关性系数分析

5.2BP网络结构设计

5.2.1BP网络输入输出范围及映射范围

5 2.2BP网络隐层节点数的确定

5.2 3势态因子α和学习因子η的确定

5.2.4训练集的大小与选取

5.3精轧宽展离线预测

5.3.1BP网络训练方案

5.3.2精轧宽展离线预测结果

5.3.3热连轧带钢精轧宽展智能预测程序开发

5.4小结

第六章结论

参考文献

致谢

附录发表文章摘要