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一种板形预报和控制方法的应用研究

北京理工大学学报 2001年第6期21卷 715-719页

作者：姚小兰张祖禹朱金富北京理工大学自动控制系北京100081

研究中厚板生产中板形预报与板形控制 .以本城轧辊弹性变形理论为基础 ,通过模型简化和离散化建立了板凸度预报模型、板形预测模型及板形控制反馈修正模型 .仿真结果表明 ,预测模型仿真数据较接近于实测数据 .通过改变轧制过程中压下量... 详细信息

研究中厚板生产中板形预报与板形控制 .以本城轧辊弹性变形理论为基础 ,通过模型简化和离散化建立了板凸度预报模型、板形预测模型及板形控制反馈修正模型 .仿真结果表明 ,预测模型仿真数据较接近于实测数据 .通过改变轧制过程中压下量的分配 ,间接实现板形控制的方法 ,在一定程度上。

关键词：板凸度板形预报中板轧制板形控制钢板模型

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基于工况识别的辊式淬火过程板形预报方法

基于工况识别的辊式淬火过程板形预报方法

第31届中国过程控制会议（CPCC2020）

作者：陈聪吴敏陈略峰章文杜胜中国地质大学(武汉)自动化学院复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室

板形是衡量淬火后钢板质量的重要指标之一,板形的预报对高质量钢板的持续稳定生产具有重要的指导意义。本文提出一种基于工况识别的辊式淬火过程板形预报方法,为淬火生产控制决策提供参考依据。首先对淬火过程进行特性分析;然后采用模糊... 详细信息

板形是衡量淬火后钢板质量的重要指标之一,板形的预报对高质量钢板的持续稳定生产具有重要的指导意义。本文提出一种基于工况识别的辊式淬火过程板形预报方法,为淬火生产控制决策提供参考依据。首先对淬火过程进行特性分析;然后采用模糊C均值聚类算法对淬火过程进行工况识别,使用支持向量机建立各工况的板形预报模型;最后利用工业生产数据进行实验,结果验证了本文所提方法的可行性与有效性。

关键词：辊式淬火板形预报工况识别支持向量机

来源： cnki会议评论

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基于大数据的板形新模式与板形智能预报研究

基于大数据的板形新模式与板形智能预报研究

作者：汪永梅燕山大学

学位级别：硕士

板形是板带材的关键质量指标,板形控制系统的核心是模型体系。新一代人工智能理论为板形控制智能模型的研究提供了新的契机。本文将以新一代人工智能理论为指导,以工业大数据为基础,以实用化为目标,对板形控制智能模型进行研究。重点研... 详细信息

板形是板带材的关键质量指标,板形控制系统的核心是模型体系。新一代人工智能理论为板形控制智能模型的研究提供了新的契机。本文将以新一代人工智能理论为指导,以工业大数据为基础,以实用化为目标,对板形控制智能模型进行研究。重点研究板形模式识别模型和板形预报模型,以提高模型的精度和稳定性,解决以往板形控制智能模型存在的不足。本文具体研究内容如下:首先,对工业冷轧机生产数据的特点进行分析和预处理,提取模型训练所需数据集。为消除带材宽度变化造成的输入输出参数数量变化,提出一种基于分段线性插值的板形通道标准化方法。其次,介绍自编码器的基本原理、主要作用、训练策略与评价指标。分别采用栈式自编码器和稀疏自编码器建立板形降维模型,并对两种模型计算结果进行比较,寻求最佳的模型结构。提取自编码器瓶颈层网络参数作为新的板形基本模式,为后续板形智能预报模型奠定基础。最后,分析并解决输入、输出参数之间的滞后性,基于深度学习理论建立三种不同结构的神经网络(DNN、CNN和LSTM),用于板形智能预报,并对三种板形预报模型的性能进行分析,得到最佳的板形智能预报模型。融合稀疏自编码器对板形数据进行维度压缩的思想,利用维度压缩后的板形数据重新构建基于LSTM神经网络的板形预报模型,以进一步提高模型的精度和泛化能力。本文研究成果对于进一步提高冷轧带材板形控制精度和工业冷轧机智能化程度具有理论和实际意义。

关键词：冷轧带材大数据模式识别自编码器板形预报

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六辊冷轧机板形快速预报方法

钢铁 2016年第9期51卷 51-56页

作者：王东城张威王志杰刘宏民燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004

与四辊轧机的板形预报问题相比,六辊轧机的未知量更多,计算速度更慢。为此,将模型耦合法拓展到六辊轧机,建立相关的带材塑性变形模型与辊系弹性变形模型的线性方程组。考虑到板形问题的输入参数中通常并不包含空载辊缝值,根据带材出口... 详细信息

与四辊轧机的板形预报问题相比,六辊轧机的未知量更多,计算速度更慢。为此,将模型耦合法拓展到六辊轧机,建立相关的带材塑性变形模型与辊系弹性变形模型的线性方程组。考虑到板形问题的输入参数中通常并不包含空载辊缝值,根据带材出口平均厚度已知的条件提出一个新的线性方程,将空载辊缝值纳入到未知量中,提高了模型耦合法的适用性。两个计算实例表明,六辊轧机板形快速预报的模型耦合法的计算结果与松弛因子法吻合良好,但可使计算速度提高100倍左右。

关键词：六辊轧机板形预报模型耦合法空载辊缝

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森吉米尔20辊轧机板形快速预报模型

钢铁 2024年

作者：王东城任寅杰吕猷闯杜京博刘宏民燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心金属成形技术与重型装备全国重点实验室

森吉米尔20辊轧机生产时经常会遇到各种板形问题，需要通过板形预报模型进行机理分析、设备和工艺参数优化。目前，普遍采用带材塑性变形模型与辊系弹性变形模型相互迭代的方法进行板形预报，而轧制压力分布对于出口厚度分布微小的变化... 详细信息

森吉米尔20辊轧机生产时经常会遇到各种板形问题，需要通过板形预报模型进行机理分析、设备和工艺参数优化。目前，普遍采用带材塑性变形模型与辊系弹性变形模型相互迭代的方法进行板形预报，而轧制压力分布对于出口厚度分布微小的变化十分敏感，必须采用松弛因子法缓慢更新出口厚度分布才能保证收敛性。与普通四辊、六辊轧机相比，进行20辊轧机板形预报时，未知量成倍增加，计算时间更长，也更容易出现计算不收敛的现象。为此，将模型耦合法拓展应用于森吉米尔20辊轧机。首先，对20辊轧机的辊系和带材进行单元划分；在此基础上，分别列出带材出口横向位移线性方程组、轧辊之间变形协调方程组、力和力矩平衡方程组和空载辊缝方程。通过出口厚度分布方程实现2个模型之间的耦合，最终可将全部方程集成为1套统一的线性方程组。求解过程不再需要进行2个模型之间的相互迭代，可显著提高计算速度和稳定性。以某厂ZR22B-52森吉米尔20辊轧机为例，计算了2种规格不锈钢带材的板形，与现场实测板形进行比较，两者吻合良好。此外，模型耦合法的计算结果与传统方法吻合良好，而计算时间缩短为传统方法的0.16%～0.9%，为20辊轧机基于模型的板形控制奠定了基础。

关键词： 20辊轧机高强薄带板形预报模型耦合法空载辊缝

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板形标准曲线的理论计算方法

机械工程学报 2008年第8期44卷 137-142页

作者：刘宏民丁开荣李兴东江光彪燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心秦皇岛066004 宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司上海200941

联立板形预报模型和板形判别模型,提出板带轧机板形标准曲线的理论计算方法。该理论计算方法的思路和原则是最大限度地消除板凸度并同时兼顾板形良好,最终使板形趋于最好,这种计算方法的目标是实现板形和板凸度的综合最优控制。以1220 m... 详细信息

联立板形预报模型和板形判别模型,提出板带轧机板形标准曲线的理论计算方法。该理论计算方法的思路和原则是最大限度地消除板凸度并同时兼顾板形良好,最终使板形趋于最好,这种计算方法的目标是实现板形和板凸度的综合最优控制。以1220 mm五机架带钢冷连轧机和900 mm单机架带钢冷轧机5道次轧制为例,分别对轧制中凸板和中凹板的情况进行计算,计算结果证实了理论分析计算的正确性。这种板形标准曲线的理论计算方法为进一步从理论上定量研究板形标准曲线模型奠定了良好的理论基础。

关键词：板带轧制板形凸度板形标准曲线板形预报板形判别条元法

基于工况识别的辊式淬火过程操作参数优化方法

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基于工况识别的辊式淬火过程操作参数优化方法

作者：陈聪中国地质大学

学位级别：硕士

辊式淬火是提升钢板综合性能的重要手段之一,作为影响板形的可控因素,操作参数的设定情况直接决定了板形质量。淬火过程虽短但却涉及强烈的高温冷却反应,牵涉到材料学、热力学、弹塑性力学等多门学科,难以通过机理分析去判断淬火后钢板... 详细信息

辊式淬火是提升钢板综合性能的重要手段之一,作为影响板形的可控因素,操作参数的设定情况直接决定了板形质量。淬火过程虽短但却涉及强烈的高温冷却反应,牵涉到材料学、热力学、弹塑性力学等多门学科,难以通过机理分析去判断淬火后钢板的板形和设定操作参数。因此,本文深入分析辊式淬火过程具备的典型工业特性,以多操作工况特性为切入点,设计操作参数优化方法,实现操作参数的优化设定,对于提高现场自动化水平和生产效益具有重要意义。首先,进行钢板辊式淬火工艺分析,结合某钢铁企业淬火机生产现状,发现主要生产难点是设定合理的操作参数使淬火后的钢板有良好的板形。分析淬火过程众多参数对生产的影响和过程特性,针对其中多工况这一特性,基于实际运行数据进行具体分析,采用聚类的方法对淬火过程操作工况进行划分。根据以上分析,从数据驱动的角度设计一种基于工况识别的操作参数优化方法。然后,考虑到钢板板形整体受到缺陷类型和不平直度的影响,对钢板板形进行综合评价划分质量等级,使用过采样方法扩充数据以期平衡样本数据集,采用梯度提升决策树算法建立板形预报模型。以本文划分的操作工况作为标准,设计一种基于模糊规则的工况识别方法,通过该方法来判断钢板合适的淬火工况。识别操作工况后,将该工况对应的板形预报模型作为目标函数,采用改进的粒子群算法求取板形最优的操作参数。利用现场数据进行相关仿真实验,结果表明板形预报模型具有较高的预报准确率,工况识别模型可以较好识别淬火工况,操作参数优化模型能够实现操作参数的优化设定,验证了本文所提方法的有效性。最后,以某钢铁企业淬火生产现场为背景,设计淬火过程操作参数优化系统并进行工业应用。在现场原有控制系统的基础上,分析系统需求,设计系统整体架构,开发操作参数优化系统软件。经过一段时间的调试和应用,统计操作参数的使用情况,运行结果表明该系统可以实现对操作参数的有效设定,为现场操作人员提供科学的指导,验证了本文所提方法的可行性与实用性。

关键词：辊式淬火过程操作参数优化工况识别板形预报模糊规则

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智能方法在板形控制中的应用

燕山大学学报 2010年第1期34卷 1-5,17页

作者：刘宏民贾春玉单修迎燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

介绍了智能方法在轧制领域特别是在板形控制中的研究进展。阐述了神经网络、模糊控制、遗传算法、粒子群算法等智能方法在板形模式识别模型、板形预报模型、板形控制的液压弯辊控制模型和轧辊分段冷却控制模型中的应用,表明将智能方法... 详细信息

介绍了智能方法在轧制领域特别是在板形控制中的研究进展。阐述了神经网络、模糊控制、遗传算法、粒子群算法等智能方法在板形模式识别模型、板形预报模型、板形控制的液压弯辊控制模型和轧辊分段冷却控制模型中的应用,表明将智能方法引入板形控制中,改变了依赖经验和传统方法进行板形控制的局面,为板形控制建模走出了一条新途径。

关键词：神经网络模糊智能模式识别板形预报液压弯辊分段冷却板形控制