基于来料断面检测的板形预设定控制模型研究

作     者：尉晟煜 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郝培锋;羌菊兴

授予年度：2012年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：冷连轧 断面检测 板形控制 预设定计算 

摘      要：板形控制作为一项重要的质量指标,直接体现了冷轧产品品质的好坏,历来都被钢铁制造企业所重视,如何有效的在轧制过程中对板形进行控制,特别是针对冷轧极薄板的板形精度控制已成为越来越多企业和一些研究所的重要言研究课题。 本文在研究UCM、CVC等传统板形控制轧机的基础上,以梅钢酸轧机组为背景,分析了该梅钢酸轧机组计算机过程控制系统的选型和设计方案,然后从过程控制数学模型的角度研究了五机架UCM轧机板形控制系统的特点和思想。梅钢1420酸轧机组工程设计时采用的板形过程控制系统的WR/IMR弯辊,IMR窜动和目标板形参数均采用查询经验值表的方式进行预设定,精度较低,不能实时反映现场的控制需求。而梅钢1420酸轧机组,主要生产镀锡薄板等对板形和横向厚差等机组要求都比较高的产品。与普通冷轧板生产机组相比,该机组对上游热轧来料断面形状等的要求更高。 通过对实际轧制数据和操作规程的研究,分析了宝钢1420轧机实际使用中热轧来料对轧机出口板形的影响后,提出了利用来料断面检测技术提高板形预设定模型的计算精度的措施,包括基于入口来料断面检测数据的来料板形曲线拟合技术、基于在线系统的弯辊力和窜辊计算技术、以及基于出口板形数据采集的反馈控制优化技术,建立了基于来料断面检测的板形预设定控制模型。该数学模型以轧机设备基本参数、带钢基本参数(包括实测热轧来料断面信息)和轧制工艺参数等为输入,通过机理模型在线计算确定最佳化的板形调节机构设定值、执行机构效率系数以及板形目标曲线等。通过模型参数自适应提高板形模型的预报精度。 梅钢1420酸轧机组2009年机组验收结束之后,基于来料断面检测的板形预设定控制模型应用于现场实际生产。通过对现场数据结果进行分析,该板形预设定控制模型达到了预期的目标,在进一步提高带钢平直度质量的基础上提高了极薄板高速轧制过程稳定性,提高了冷轧板平直度质量和横向厚差控制精度。