热轧带钢层流冷却系统控制的优化

摘要

在热轧带钢生产过程中，层流冷却过程是发生了一系列变化的复杂工业过程。层流冷却作为控制轧制和控制冷却技术的一个组成部分，直接影响带钢的组织和性能，所以层流冷却过程成为热轧厂生产过程中非常重要的环节。 本文以国内某热轧厂经过改造后的板带层流冷却系统为背景，利用系统工程思想，从层流冷却系统的控制结果和冷却水系统入手，以提高冷却控制精度、节约能源为优化的目标，提出了终轧温度预测和卷取温度预测的优化策略，消除经验模型的不确定性，从而提高控制精度，保证产品质量。对层流冷却系统的循环水水质进行处理，节水途径进行分析并且以补充新鲜水水量最小为目标进行优化。 本文首先利用自适应神经模糊推理系统对终轧温度进行了预测，建立了卷取温度预测控制的模型。此外根据冷却水循环处理的必要性和循环节水的效益，应用水质稳定技术，不但能节约用水，而且还能改进换热效果，减少检修次数，提高设备的使用寿命和生产强度。本文还对节水的途径进行了分析，如建立科学完善的供水系统，开展集雨工程等；最后以补充新鲜水量最小为目标对层流冷却系统进行优化研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外板带控制冷却发展、现状及研究意义

1.2.1国内外板带控制冷却技术的发展和现状

1.2.2研究意义

1.3工艺简介

1.4控制的难点

1.5工业生产系统仿真概述

1.6本文的研究目的及内容

1.6.1本文的研究目的

1.6.2本文的研究内容

第二章终轧温度预测

2.1引言

2.2终轧温度对带钢质量的影响

2.3终轧温度预测的必要性

2.4 ANFIS简介及设计原理

2.4.1 ANFIS简介

2.4.2 ANFIS网络的设计原理

2.5终轧温度预测模型

2.5.1精轧入口速度的计算

2.5.2输入输出量的选择

2.6系统仿真网络和校验结果

2.7本章小结

第三章卷取温度预测

3.1引言

3.2人工神经网络的特点

3.3神经网络模型预测控制

3.3.1神经网络控制系统

3.3.2最优控制

3.3.3模型预测控制的结构及方法

3.4模型预测控制系统设计与仿真

3.4.1建立系统的动力学模型

3.4.2建立仿真模型

3.4.3系统辨识

3.4.4系统仿真

3.5本章小结

第四章循环冷却水的处理

4.1冷却水循环利用的必要性

4.2循环型节水的效益分析

4.3循环冷却水系统的工艺流程

4.4循环冷却水处理的重要性

4.5层流冷却系统循环水的特点

4.6现在运行中存在的问题及改造方案

4.6.1两个系统混用存在问题及改造

4.6.2循环冷却水水质稳定的处理

4.7效果验证

4.8本章小结

第五章节水与补充新鲜水水量的优化

5.1节水

5.1.1节水途径探讨

5.1.2效益分析

5.2补充新鲜水量的优化

5.2.1优化补充新鲜水水量的意义

5.2.2优化设计的步骤

5.2.3优化策略

5.2.4优化模型的数学描述

5.2.5优化目标

5.2.6优化算法

5.2.7优化分析

5.2.8优化结果

5.3本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录