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冷带轧机阀前液压管路的振动分析

冷带轧机阀前液压管路的振动分析

作者：张彦欢燕山大学

学位级别：硕士

钢铁作为我国最重要的支柱产业之一,在“中国制造2025”的制造强国战略中起着至关重要的作用。为了生产出质量好、强度高的钢材,世界各国都在对轧机进行研发和创新。轧机振动是轧机在生产过程中产生的异常振动现象,在振动时,轧辊、机架... 详细信息

钢铁作为我国最重要的支柱产业之一,在“中国制造2025”的制造强国战略中起着至关重要的作用。为了生产出质量好、强度高的钢材,世界各国都在对轧机进行研发和创新。轧机振动是轧机在生产过程中产生的异常振动现象,在振动时,轧辊、机架、管路等轧机部件都按相同的频率振颤,并造成很大的噪音污染,这种振动现象,严重影响了轧机的生产能力和钢材的生产质量。本课题针对某钢厂冷带轧机机组出现伺服阀阀前管路破裂这一现象进行管路振动研究。为解决此问题,以伺服阀和阀前管路为研究对象,进行流固耦合仿真,研究伺服阀阀口的参数与管路之间的关系,找出振动的原因,并给出减少振动的措施。首先,运用Solidworks软件建立伺服阀模型,详细分析其内部结构和工作原理。运用Fluent软件对伺服阀进行流场仿真分析,得出不同开口度下阀芯内部的压力场和速度场等分布情况。并在AMESim中搭建伺服阀模型,对其进行流量特性分析,并验证所建模型的正确性。其次,对轧机阀前直管路进行流固耦合仿真,研究直管内部流体在变截面处的液压冲击现象。通过压力云图反映管内压力波传播情况并得到压力波随时间变化的曲线。通过检测管壁位移、速度、加速度等物理参数,可以直观得到液压冲击对管道的振动影响。最后,对阀前管路模型进行流固耦合仿真,研究轧机实际工况下的阀前管路振动的情况,从中找出流体与固体之间的振动关系,并采取一些措施,保证轧机稳定运行。

关键词：流固耦合管路振动液压冲击冷带轧机

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冷带轧机板厚控制系统的模糊预测控制

南京理工大学学报 2014年第2期38卷 216-221页

作者：孙孟辉南京工程学院机械工程学院江苏南京211167

为了提高板厚控制系统的智能化程度,提出了基于T-S模糊模型的冷带轧机板厚控制系统模糊预测控制策略。在板厚控制系统T-S模糊模型辨识的基础上,采用基于广义预测控制的模糊预测控制算法求解控制律,弥补了规则型模糊控制器的不足。利用... 详细信息

为了提高板厚控制系统的智能化程度,提出了基于T-S模糊模型的冷带轧机板厚控制系统模糊预测控制策略。在板厚控制系统T-S模糊模型辨识的基础上,采用基于广义预测控制的模糊预测控制算法求解控制律,弥补了规则型模糊控制器的不足。利用板厚控制系统TS模糊模型离线求解模糊预测控制器的规则库,采用强度转移法求解输入信号相对于规则库的隶属度函数值,避免了Diophantine方程的在线递推求解,降低了控制算法的复杂性,提高了实时性。轧制试验结果表明,所提出的控制策略有效改善了板厚控制系统的性能,提高了冷轧带钢的板厚控制精度。

关键词：冷带轧机板厚控制系统模糊预测控制广义预测控制 T-S模糊模型

冷带轧机液压AGC系统的MAC-PID串级控制

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机床与液压 2017年第20期45卷 118-120页

作者：孙孟辉王益群贾文华王慧南京工程学院机械工程学院江苏南京211167 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

冷带轧机液压AGC系统的控制精度决定了冷轧带钢的成品精度,而目前现场的液压AGC系统主要采用PID控制。针对液压AGC系统,在其中的液压压下伺服系统中应用模型算法控制(MAC),同液压AGC系统厚度外环的PID控制相结合,形成MAC-PID串级控制。... 详细信息

冷带轧机液压AGC系统的控制精度决定了冷轧带钢的成品精度,而目前现场的液压AGC系统主要采用PID控制。针对液压AGC系统,在其中的液压压下伺服系统中应用模型算法控制(MAC),同液压AGC系统厚度外环的PID控制相结合,形成MAC-PID串级控制。同时,进行了轧制试验,试验结果表明:所采用的MAC-PID串级控制算法实时性较好且易于实现,提高了成品带钢的板厚精度。

关键词：模型算法控制串级控制冷带轧机液压AGC系统

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冷带轧机液压AGC系统的时滞控制研究

液压与气动 2014年第10期38卷 67-69页

作者：孙孟辉王益群王慧吕云嵩南京工程学院机械工程学院江苏南京211167 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

在冷带轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统中,直接测厚式反馈AGC应用最为广泛,其对成品带钢的精度起着至关重要的作用。但是,直接测厚式反馈AGC存在时间滞后,会使得系统变得不稳定,并影响控制精度。采用Smith预测控制与自适应控... 详细信息

在冷带轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统中,直接测厚式反馈AGC应用最为广泛,其对成品带钢的精度起着至关重要的作用。但是,直接测厚式反馈AGC存在时间滞后,会使得系统变得不稳定,并影响控制精度。采用Smith预测控制与自适应控制相结合的控制算法,解决了Smith预测控制器对被控对象数学模型依赖较高的问题,同时采用了遗忘因子随机梯度算法在线修正被控对象数学模型。并在冷带轧机液压AGC系统中进行了时滞控制的试验研究,试验结果证明该策略控制效果良好,有效地解决了时滞对板厚精度带来的影响。

关键词：冷带轧机液压AGC系统时滞控制 Smith自适应预测控制

冷带轧机厚控系统自适应鲁棒输出反馈动态控制器设计

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控制理论与应用 2008年第4期25卷 787-790页

作者：赵琳琳方一鸣仲伟峰范志远燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 哈尔滨理工大学自动化学院黑龙江哈尔滨150080

冷带轧机厚控系统可被认为是一个受外界干扰的线性不确定时滞系统.本文首先设计了标称系统下的鲁棒输出反馈动态控制器,以改善闭环系统的动静态性能;其次,在系统不需要满足不确定性匹配条件的情况下,将参数和外部扰动不确定性综合考虑,... 详细信息

冷带轧机厚控系统可被认为是一个受外界干扰的线性不确定时滞系统.本文首先设计了标称系统下的鲁棒输出反馈动态控制器,以改善闭环系统的动静态性能;其次,在系统不需要满足不确定性匹配条件的情况下,将参数和外部扰动不确定性综合考虑,应用Lyapunov稳定性理论设计了系统不确定性上界参数的自适应估计器和系统的自适应控制器,保证了闭环系统的渐近稳定性,减小了设计的保守性;两者结合实现了板带出口厚度的有效控制.最后通过一个仿真实例说明本文所提出的自适应鲁棒控制器的有效性.

关键词：冷带轧机厚度控制系统鲁棒输出反馈动态控制自适应控制不确定系统

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冷带轧机板形闭环反馈控制策略及模型研究

系统仿真学报 2009年第24期21卷 7858-7862页

作者：张清东李博郑武张晓峰顾华中北京科技大学机械工程学院北京100083 宝钢股份硅钢部上海200941

针对现代化高技术冷带轧机拥有四种以上的执行机构(包括压下倾斜和精细分段冷却)参与板形闭环反馈控制而构成的复杂板形自动控制系统,推导建立板形自动控制数学模型的通用数学表达式,并进行板形闭环反馈控制策略的机理研究,揭示现有各... 详细信息

针对现代化高技术冷带轧机拥有四种以上的执行机构(包括压下倾斜和精细分段冷却)参与板形闭环反馈控制而构成的复杂板形自动控制系统,推导建立板形自动控制数学模型的通用数学表达式,并进行板形闭环反馈控制策略的机理研究,揭示现有各类板形闭环反馈控制策略的板形控制原理、简化建模思路、优化求解方法及其优缺点,并且研究提出了一种相对完备的板形闭环反馈控制新策略方法——浪形模态法。经离线仿真调试后,浪形模态法已被成功应用于宝钢1550冷连轧机组的板形控制系统。生产试用表明,浪形模态法可快速精确地将板形缺陷(尤其是四次板形缺陷)控制到目标期望,控制效果良好。

关键词：冷带轧机板形控制控制策略闭环反馈

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冷带轧机板形云推理控制可视化仿真研究

冷带轧机板形云推理控制可视化仿真研究

作者：赵亮燕山大学

学位级别：硕士

在世界经济的发展中，板带材有着极其重要而广泛的应用，它是最主要的钢材产品之一。随着社会的进步和轧制技术的发展，人们对于板带材的质量提出了新的要求。板形是检验板带材质量的重要参考指标之一，这使得板形识别与控制方法成为当... 详细信息

在世界经济的发展中，板带材有着极其重要而广泛的应用，它是最主要的钢材产品之一。随着社会的进步和轧制技术的发展，人们对于板带材的质量提出了新的要求。板形是检验板带材质量的重要参考指标之一，这使得板形识别与控制方法成为当代轧制领域的关键技术。针对板形控制中存在的诸多因素，智能控制理论的应用为解决板形控制问题提供了新的思路，同时在工业轧制过程中得到了广泛应用。本文以冷带轧机板形云推理控制为研究课题，设计了基于遗传算法（GA）优化的T-S云推理板形智能控制系统，实现了可视化的板形识别与控制。首先，针对现有板形识别与控制方法存在精度低、参数复杂多变、建模困难等问题，根据人工智能的最新进展，提出了冷带轧机板形云推理控制的新方法。这种方法以T-S云推理神经网络为基础。通过比较云模型和高斯隶属度函数的异同，将云模型引入T-S模糊神经网络，从而构成了T-S云推理神经网络。该网络加入了云模型表示概念的不确定性，同时具备T-S模糊神经网络的优点，是一种稳定有效的神经网络。其次，将设计的T-S云推理神经网络应用于板形智能控制领域，针对某900HC六辊可逆冷轧机，建立了基于GA优化的T-S云推理板形识别模型、板形预测模型，设计了板形智能控制系统。通过对比仿真实验表明，GA充分发挥了全局寻优的能力，使得板形识别和控制的精度都有了提高。最后，在不增加硬件投资的条件下，利用3ds max对冷带轧机进行3D建模，结合LabVIEW与MATLAB混合编程技术，将T-S云推理板形智能控制模型进行封装，应用图形化编程语言（G语言），设计了一套板形智能控制虚拟仿真实验系统。它以一种人机交互界面的形式实现了可视化的板形模式识别和控制，直观方便地显示了板形控制效果。

关键词：冷带轧机板形 T-S云推理神经网络智能控制可视化仿真混合编程

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冷带轧机液压AGC系统的预测补偿控制

液压与气动 2013年第8期37卷 43-45页

作者：孙孟辉王益群张伟南京工程学院机械工程学院江苏南京211167 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

由于对冷轧薄板质量的要求越来越高,液压AGC(Automatic Gauge Control)系统已经成为提高冷轧带钢成品精度必不可少的手段,而预测补偿控制是液压AGC的重要组成部分。传统的预测补偿控制仅对来料厚差波动进行补偿,该文在来料厚差补偿的基... 详细信息

由于对冷轧薄板质量的要求越来越高,液压AGC(Automatic Gauge Control)系统已经成为提高冷轧带钢成品精度必不可少的手段,而预测补偿控制是液压AGC的重要组成部分。传统的预测补偿控制仅对来料厚差波动进行补偿,该文在来料厚差补偿的基础上增加了张力波动补偿,以此来消除张力波动所造成的出口厚差。提出了一种新的动态延时方法,通过动态数组能够更准确地对来料厚差段进行跟踪。将所提出的预测补偿控制策略应用于实际轧制过程,取得了良好的控制效果。

关键词：冷带轧机液压AGC系统预测补偿控制分布式计算机控制

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冷带轧机电液伺服系统广义预测控制应用研究

中国机械工程 2007年第22期18卷 2659-2662页

作者：孙孟辉王益群张伟刘建燕山大学秦皇岛066004

在冷带轧机电液伺服系统中应用广义预测控制理论直接算法,采用随机梯度估计法在线估计控制器参数模型,避免了在线求解Diophantine方程,减少了在线计算时间。该控制算法基于离散受控自回归积分滑动平均模型,吸取了自适应控制的优点,使控... 详细信息

在冷带轧机电液伺服系统中应用广义预测控制理论直接算法,采用随机梯度估计法在线估计控制器参数模型,避免了在线求解Diophantine方程,减少了在线计算时间。该控制算法基于离散受控自回归积分滑动平均模型,吸取了自适应控制的优点,使控制系统具有较好的鲁棒性和智能性。仿真研究结果表明,该方法比目前带钢生产中广为采用的PID控制策略优越,使得系统的动态品质有了较大的改善,响应时间和控制精度都有所提高。

关键词：广义预测控制冷带轧机电液伺服系统受控自回归积分滑动平均模型随机梯度估计法