检索结果-南通市图书馆

一种改进的T型三电平逆变器序列模型预测控制策略

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电工技术学报 2024年

作者：田亚卓刘辰伟张勇军肖雄北京科技大学工程技术研究院北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心

为解决T型三电平逆变系统多控制目标模型预测控制权重系数设计困难的问题，该文提出一种基于串联-并联混合结构的改进序列模型预测策略。该策略以序列模型预测控制为基础，结合对共模电压和开关频率的控制需求，构建包含多控制目标的改... 详细信息

为解决T型三电平逆变系统多控制目标模型预测控制权重系数设计困难的问题，该文提出一种基于串联-并联混合结构的改进序列模型预测策略。该策略以序列模型预测控制为基础，结合对共模电压和开关频率的控制需求，构建包含多控制目标的改进代价函数。基于对各控制目标优先级的充分考虑，设计一种串联-并联混合结构，采用并联结构同步优化具有相似优先级的目标，串联结构顺序控制不同优先级的目标，从而避免了权重系数设计。实验结果验证了此策略具有良好的动静态性能，并能有效抑制共模电压和降低平均开关频率。

关键词：模型预测控制多控制目标三电平权重系数共模电压开关频率

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融合灰度和深度特征的钢管表面缺陷检测方法

机械工程学报 2024年

作者：石杰吴昆鹏杨朝霖邓能辉王少聪苏成北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心

无缝钢管的表面缺陷检测与量化对于质量判定至关重要。然而，现有的检测方法主要依赖于灰度图像分析，缺乏对缺陷深度的综合判断，因此检测结果往往片面且不准确。为解决该问题，设计采用3D相机采集钢管表面的数据，能够同步获取到具备... 详细信息

无缝钢管的表面缺陷检测与量化对于质量判定至关重要。然而，现有的检测方法主要依赖于灰度图像分析，缺乏对缺陷深度的综合判断，因此检测结果往往片面且不准确。为解决该问题，设计采用3D相机采集钢管表面的数据，能够同步获取到具备相同尺寸的灰度图像和点云数据，通过对点云数据的处理，可以计算出缺陷相对于基准表面的深度，并进一步量化得到伪彩色深度图像，能够直观地展示缺陷的深度信息。为了提升缺陷检测能力，在Yolov5模型的基础上添加了双边网络结构，将灰度图像和伪彩色深度图像分别输入到细节分支和语义分支中提取特征，融合两分支的数据得到新的中间特征用于目标检测。试验结果表明，利用相对深度测量方法生成的伪彩色深度图像可以有效地消除抖动、扭转等情况的干扰，深度测量误差小于0.1 mm。此外，与传统的灰度图像检测模式相比，添加了双边网络结构的Yolov5模型在m AP指标上提升了4.7%，并且以108fps的速率满足了实时检测的要求。最终在缺陷定性分析的基础上，通过增加深度方向维度，实现了对缺陷的定量分析，不仅提升了检测的全面性，也显著提高了检测的准确度。

关键词：缺陷检测轮廓拟合伪彩色深度图像 Yolov5 双边网络

卷取工艺对22MnB5钢氧化铁皮组织演变及酸洗的影响

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 79-86页

作者：田飞张淇吴彦欣朱蓉李雷李晓少江海涛湖南华菱涟源钢铁有限公司研究院湖南娄底417009 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

以22MnB5热成形钢在不同热履历下的氧化行为作为研究对象,使用EBSD等技术对氧化铁皮物相进行了表征,运用热轧热履历模拟、酸洗电化学实验等研究手段对热轧卷取工艺对22MnB5氧化铁皮组织演变及酸洗的影响进行了研究。结果表明,卷取温度影... 详细信息

以22MnB5热成形钢在不同热履历下的氧化行为作为研究对象,使用EBSD等技术对氧化铁皮物相进行了表征,运用热轧热履历模拟、酸洗电化学实验等研究手段对热轧卷取工艺对22MnB5氧化铁皮组织演变及酸洗的影响进行了研究。结果表明,卷取温度影响22MnB5的氧化铁皮结构和内氧化的产生倾向,进而对其酸洗性能造成影响。卷取温度越高,氧化铁皮越难以酸洗,内氧化倾向增加,酸洗时间增加,表面粗糙度增大。卷取温度低于600℃有利于提高22MnB5热轧板的酸洗效率和酸洗后的表面质量。

关键词： 22MnB5 卷取工艺氧化铁皮酸洗

基于ABAQUS二次开发的6016铝合金热连轧过程有限元分析

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塑性工程学报 2024年第6期31卷 87-94页

作者：闫松涛杨斌江海涛北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京102206 重庆美利信科技股份有限公司重庆401321 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

通过ABAQUS建立了6016铝合金热连轧有限元模型,在VUSDFLD用户子程序的基础上,用Fortran语言编写了静态再结晶函数,二次开发了ABAQUS软件。通过引入材料本构模型以及再结晶晶粒演变模型,实现了6016铝合金热连轧过程热、力及微观组织多参... 详细信息

通过ABAQUS建立了6016铝合金热连轧有限元模型,在VUSDFLD用户子程序的基础上,用Fortran语言编写了静态再结晶函数,二次开发了ABAQUS软件。通过引入材料本构模型以及再结晶晶粒演变模型,实现了6016铝合金热连轧过程热、力及微观组织多参数耦合。利用该模型研究了多道次(17道次)热连轧过程中6016铝合金等效应力场、等效应变场、温度场和组织的演变,并通过实验验证了热连轧过程中的再结晶行为。结果表明:与心部相比,轧板表面温度低、变形大、再结晶百分数低、晶粒尺寸大。触换热系数是影响热连轧过程温度场变化的主要因素,应力场及轧制力与摩擦因数、接触面积等因素相关;在轧制温度和塑性变形的综合作用下, 6016铝合金发生再结晶。模拟结果与实际生产数据对比表明,该数值计算模型符合实际生产。

关键词：有限元模拟二次开发铝合金热连轧

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新一代高技术宽带钢轧机电工钢高精度板形控制研究进展

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塑性工程学报 2024年第4期31卷 131-142页

作者：曹建国宋纯宁孙磊谭星勇李艳琳孔宁北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院广东佛山528399 北京科技大学人工智能研究院北京100083 北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心北京100083 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

自由规程轧制是实现柔性一体化生产组织和追求最大生产效率的必要途径,板形控制一直是制约电工钢自由规程轧制的瓶颈难题。阐述了国际上对新一代高技术宽带钢轧机机型的不断探索与板形控制技术特征及其日趋复杂化的进展研究;基于热模拟... 详细信息

自由规程轧制是实现柔性一体化生产组织和追求最大生产效率的必要途径,板形控制一直是制约电工钢自由规程轧制的瓶颈难题。阐述了国际上对新一代高技术宽带钢轧机机型的不断探索与板形控制技术特征及其日趋复杂化的进展研究;基于热模拟与数学模型构建了电工钢完整轧制过程的高温本构关系,建立了电工钢热塑性变形过程集成仿真模型,原创构建了电工钢自由规程轧制完整过程中可同时控制不均匀变形和不均匀磨损的非对称自补偿轧制作用机制、提出了一种由数据与机理融合驱动的电工钢自由规程轧制形性协同的非对称自补偿轧制轧辊辊形、液压窜辊和液压弯辊的高精度融合控制方法。结合生产实际提出了新一代高技术热连轧自由规程轧制过程的全板形融合π机型与板形控制创新技术,突破性实现了高效低成本对新一代高技术宽带钢轧机自由规程轧制的高精度板形控制,为现场工业生产提供了理论基础和创新实现路径。最后展望了宽幅电工钢高精度板形控制的创新发展趋势。

关键词：板带轧机电工钢自由规程轧制板形控制

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三维点云拼接的型钢轮廓测量实验平台设计

实验室研究与探索 2024年第2期43卷 33-38页

作者：邓能辉石杰吴昆鹏李小占杨朝霖北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心北京100083 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

针对传统型钢轮廓尺寸的连续人工监测困难、测量精度低和效率低等问题,设计了基于三维点云拼接的轮廓尺寸测量实验平台。采用6组激光光源和电荷耦合元件(CCD)相机搭建了用于三维点云数据采集的硬件平台,并提出了基于最近点迭代(ICP)的... 详细信息

针对传统型钢轮廓尺寸的连续人工监测困难、测量精度低和效率低等问题,设计了基于三维点云拼接的轮廓尺寸测量实验平台。采用6组激光光源和电荷耦合元件(CCD)相机搭建了用于三维点云数据采集的硬件平台,并提出了基于最近点迭代(ICP)的多帧三维点云拼接算法以及轮廓尺寸测量方法,从而模拟型钢生产中移动工况下的轮廓尺寸测量。结果表明,该实验平台能够实时监测型钢轮廓尺寸,并且测量精度可达到0.01 mm。该实验平台能够针对型钢生产现场轮廓尺寸测量过程的难点问题进行相关理论的实验论证,完善了测量技术和方法。

关键词：型钢三维轮廓最近点迭代点云拼接尺寸测量

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热轧薄带钢层流冷却边部遮蔽模拟及分析

轧钢 2024年第3期41卷 119-126页

作者：廖钢余伟夏梓崴湖南华菱涟源钢铁有限公司湖南娄底417000 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

针对卷取温度为660~680℃的Q235B热轧薄带钢在层流冷却过程中由于边部过冷易出现板形缺陷的问题,建立了2 250 mm热轧生产线边部低温区宽度SC预测模型,预测误差控制在±6 mm,建立了热轧薄带钢层流冷却有限元模型,对比模拟了层流冷却和等... 详细信息

针对卷取温度为660~680℃的Q235B热轧薄带钢在层流冷却过程中由于边部过冷易出现板形缺陷的问题,建立了2 250 mm热轧生产线边部低温区宽度SC预测模型,预测误差控制在±6 mm,建立了热轧薄带钢层流冷却有限元模型,对比模拟了层流冷却和等宽边部遮蔽策略下冷却过程中带钢宽度方向的温度场、相变比例和残余应力分布。结果表明:层流冷却过程中,带钢边部与中部存在300℃温差,低温快冷使得边部出现体积分数约33.48%的贝氏体,并同时产生拉应力与压应力;应用等宽边部遮蔽后,将带钢边部和中部温差控制在±15℃内,消除了边部贝氏体组织,同时将边部和中部的铁素体相变体积分数差值由18.6%降低到5.11%,使得相变比例和残余应力分布更加均匀,改善了冷却板形,消除了带钢边浪缺陷。

关键词：热轧薄带钢层流冷却低温区宽度预测模型边部遮蔽有限元模拟

板坯连铸结晶器液面波动指数分析及水口参数优化

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连铸 2024年第2期 28-36页

作者：林俊宇何杨刘建华潘宇康杨晓东黄基红北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083 攀钢集团西昌钢钒有限公司四川西昌615032

针对国内某钢厂连铸过程结晶器液面波动导致铸坯质量降级率较大的问题,建立相似比1∶0.6的板坯结晶器水模型,系统研究了浸入式水口的出口角度、浸入深度对结晶器流场的影响,并进一步采用高速摄像机和3D粒子图像测速仪对不同工况下的结... 详细信息

针对国内某钢厂连铸过程结晶器液面波动导致铸坯质量降级率较大的问题,建立相似比1∶0.6的板坯结晶器水模型,系统研究了浸入式水口的出口角度、浸入深度对结晶器流场的影响,并进一步采用高速摄像机和3D粒子图像测速仪对不同工况下的结晶器流场进行可视化分析。结果表明,在现有1.10 m/s的拉速生产条件下,选取25°的水口以及150 mm的浸入深度的液面波动和表面流速分别为1.57 mm和0.268 m/s;后续在拉速为1.40 m/s生产需求下,选取25°的水口以及180 mm的浸入深度的液面波动和表面流速分别为2.42 mm和0.325 m/s,均在合适的范围内,有利于夹杂物的控制,可为实际的连铸生产提供工艺参数指导。

关键词：结晶器水模型 3D粒子图像测速仪浸入式水口液面波动表面流速冲击深度

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面向宽厚板的停机节电制度自动监测方法研究

自动化应用 2024年第14期65卷 4-6,10页

作者：刘恒文刘昱轩李杰王凯荆丰伟北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

从管理层面、技术装备研发层面阐述能源精细管理手段和节电手段:管理层面,从运营的角度探讨节电管理方法;技术装备层面,从电气装备入手对装备技术进行升级改造,二者均有一定的效果。在钢铁冶金行业,智能制造正在不断发展,原有的管理手... 详细信息

从管理层面、技术装备研发层面阐述能源精细管理手段和节电手段:管理层面,从运营的角度探讨节电管理方法;技术装备层面,从电气装备入手对装备技术进行升级改造,二者均有一定的效果。在钢铁冶金行业,智能制造正在不断发展,原有的管理手段落实不到位,可通过现场信号采集、规则清单梳理、超限报警输出来对停机节电管理制度落实情况进行全方位的自动监测。通过研究面向宽厚板的停机节电制度执行情况自动监测方法,在能源精细化管理的基础上,通过制定用电设备停机停电制度,并对制度的执行情况进行自动监督与评价,对进一步降低企业电耗具有切实利益。

关键词：宽厚板停机节电消息总线