冷軋帶材板形控制系統(tǒng)模型優(yōu)化及仿真軟件開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2022-10-06 10:19
隨著下游用戶對冷軋帶材板形質(zhì)量要求的不斷提高,板形控制理論及其相關(guān)技術(shù)不斷得到研究人員的重視并逐步獲得深化與發(fā)展?刂颇P褪强刂葡到y(tǒng)的靈魂,實(shí)現(xiàn)高精度冷軋板形自動控制的前提是要有精確的板形控制模型及相應(yīng)的控制策略。本文通過深入分析當(dāng)前的板形控制研究現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況,針對構(gòu)建板形自動控制系統(tǒng)的核心關(guān)鍵模型,即板形調(diào)控功效系數(shù)模型進(jìn)行了深入研究。研究采用了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)與三維仿真相結(jié)合的混合建模方法,提高了板形調(diào)控功效系數(shù)的計(jì)算精度與在線適應(yīng)能力。在此基礎(chǔ)上,研究制定板形反饋控制系統(tǒng)與板形前饋控制系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略及其優(yōu)化模型,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)間的調(diào)節(jié)量全局最優(yōu)分配。在完成板形調(diào)控功效系數(shù)計(jì)算模型與控制策略優(yōu)化的理論研究基礎(chǔ)上,開發(fā)了與實(shí)際冷軋板形控制過程相適應(yīng)的板形控制系統(tǒng)仿真軟件平臺。通過系統(tǒng)仿真完成控制模型及控制策略的效果觀測、評價(jià)及參數(shù)調(diào)優(yōu)。最后,以某1450mm五機(jī)架冷連軋機(jī)的板形控制過程為應(yīng)用研究對象,完成了控制模型及控制策略的工業(yè)實(shí)踐驗(yàn)證。本文采用理論方法研究、數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證和模擬仿真分析結(jié)合的方法開展上述研究工作,主要研究內(nèi)容如下:(1)針對當(dāng)前板形調(diào)控功效系數(shù)計(jì)算精度...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 板形控制原理的研究現(xiàn)狀
1.2.1 板形調(diào)控功效系數(shù)計(jì)算方法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 板形閉環(huán)控制多變量優(yōu)化模型的研究現(xiàn)狀
1.2.3 板形控制系統(tǒng)仿真軟件的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 板形調(diào)控功效系數(shù)的優(yōu)化方法
2.1 板形調(diào)控功效系數(shù)數(shù)據(jù)的獲取
2.1.1 板形調(diào)控功效系數(shù)的定義
2.1.2 板形調(diào)控功效系數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)的計(jì)算
2.2 板形調(diào)控功效系數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)的處理過程
2.2.1 板形調(diào)控功效系數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)的排序
2.2.2 基于中心極限定理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組權(quán)重分配
2.2.3 數(shù)據(jù)擬合及結(jié)果判定
2.3 板形調(diào)控功效系數(shù)模型的優(yōu)化
2.3.1 板形調(diào)控功效系數(shù)模型建立
2.3.2 模型實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擬合權(quán)重的確定
2.3.3 模型實(shí)驗(yàn)值精度的判斷
2.3.4 模型優(yōu)化系數(shù)的確定
2.4 板形調(diào)控功效系數(shù)的輸出預(yù)測
2.4.1 模型的內(nèi)部預(yù)測方法
2.4.2 模型的外部預(yù)測方法
2.5 數(shù)據(jù)處理結(jié)果的分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 板形前饋-反饋控制策略優(yōu)化模型的研究
3.1 板形控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
3.1.1 軋輥傾斜控制機(jī)構(gòu)
3.1.2 軋輥彎輥控制機(jī)構(gòu)
3.1.3 軋輥橫移控制機(jī)構(gòu)
3.2 板形最優(yōu)控制策略的結(jié)合
3.2.1 軋制力前饋控制策略
3.2.2 板形閉環(huán)反饋控制策略
3.2.3 板形前饋-反饋控制策略的結(jié)合
3.3 板形前饋-反饋控制策略的求解過程
3.3.1 罰函數(shù)形式優(yōu)化模型的構(gòu)造
3.3.2 內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法的外循環(huán)
3.3.3 罰函數(shù)法內(nèi)循環(huán)的改進(jìn)
3.3.4 罰函數(shù)法優(yōu)化過程的輸出條件
3.3.5 板形前饋-反饋?zhàn)顑?yōu)解的分配
3.4 控制策略結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 板形控制系統(tǒng)仿真軟件的開發(fā)
4.1 仿真軟件開發(fā)環(huán)境介紹
4.2 仿真軟件的開發(fā)
4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)差曲線與云圖控件開發(fā)
4.2.2 板形控制系統(tǒng)仿真軟件開發(fā)
4.2.3 其他窗口及菜單欄功能設(shè)計(jì)
4.3 軟件的使用方法
4.3.1 板形控制系統(tǒng)主界面
4.3.2 冷軋板形參數(shù)設(shè)定界面
4.3.3 板形調(diào)控功效系數(shù)界面
4.3.4 菜單欄簡介及注意事項(xiàng)
4.4 軟件仿真結(jié)果的分析
4.4.1 一次板形缺陷控制
4.4.2 邊部板形缺陷控制
4.4.3 中部板形缺陷控制
4.4.4 仿真結(jié)果分析總結(jié)
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄一
附錄二
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]冷軋帶材板形在線云圖監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 王鵬飛,張智杰,李旭,王海峰,梁錦堂,高磊. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]基于貝葉斯層次模型的電能表檢定裝置在線核查方法[J]. 杜蜀薇,彭楚寧,徐石明,李天陽. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(18)
[3]UC軋機(jī)板形控制機(jī)構(gòu)功效函數(shù)的影響因素[J]. 李威. 南方金屬. 2018(01)
[4]Linux中瀏覽器兼容ActiveX控件機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馮博文,汲如意,于佳耕. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(10)
[5]冷軋帶鋼板形控制機(jī)理智能協(xié)同調(diào)控模型[J]. 楊利坡,張哲,王東城,李榮民,于華鑫,張永順. 鋼鐵. 2017(07)
[6]基于指數(shù)平滑法的GPS衛(wèi)星鐘差預(yù)報(bào)[J]. 王利,張勤,黃觀文,田婕. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(07)
[7]連退平整機(jī)帶鋼過焊縫過程延伸率補(bǔ)償技術(shù)研究[J]. 沈青福,袁文振,侯彬,陳雙玉,常金梁,周蓮蓮. 機(jī)械工程與自動化. 2017(01)
[8]板帶軋機(jī)板形控制性能評價(jià)方法綜述[J]. 彭艷,牛山. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]Non-linear Dynamics of Inlet Film Thickness during Unsteady Rolling Process[J]. FU Kuo,ZANG Yong,GAO Zhiying,QIN Qin,WU Diping. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[10]基于內(nèi)部罰函數(shù)的進(jìn)化算法求解約束優(yōu)化問題[J]. 崔承剛,楊曉飛. 軟件學(xué)報(bào). 2015(07)
博士論文
[1]冷軋帶鋼板形控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 王鵬飛.東北大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于LabVIEW的板形自動控制仿真平臺開發(fā)[D]. 程曉麗.燕山大學(xué) 2017
[2]板形閉環(huán)控制系統(tǒng)的滯后補(bǔ)償策略研究[D]. 馬磊.燕山大學(xué) 2014
本文編號:3686799
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 板形控制原理的研究現(xiàn)狀
1.2.1 板形調(diào)控功效系數(shù)計(jì)算方法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 板形閉環(huán)控制多變量優(yōu)化模型的研究現(xiàn)狀
1.2.3 板形控制系統(tǒng)仿真軟件的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 板形調(diào)控功效系數(shù)的優(yōu)化方法
2.1 板形調(diào)控功效系數(shù)數(shù)據(jù)的獲取
2.1.1 板形調(diào)控功效系數(shù)的定義
2.1.2 板形調(diào)控功效系數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)的計(jì)算
2.2 板形調(diào)控功效系數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)的處理過程
2.2.1 板形調(diào)控功效系數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)的排序
2.2.2 基于中心極限定理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組權(quán)重分配
2.2.3 數(shù)據(jù)擬合及結(jié)果判定
2.3 板形調(diào)控功效系數(shù)模型的優(yōu)化
2.3.1 板形調(diào)控功效系數(shù)模型建立
2.3.2 模型實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擬合權(quán)重的確定
2.3.3 模型實(shí)驗(yàn)值精度的判斷
2.3.4 模型優(yōu)化系數(shù)的確定
2.4 板形調(diào)控功效系數(shù)的輸出預(yù)測
2.4.1 模型的內(nèi)部預(yù)測方法
2.4.2 模型的外部預(yù)測方法
2.5 數(shù)據(jù)處理結(jié)果的分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 板形前饋-反饋控制策略優(yōu)化模型的研究
3.1 板形控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
3.1.1 軋輥傾斜控制機(jī)構(gòu)
3.1.2 軋輥彎輥控制機(jī)構(gòu)
3.1.3 軋輥橫移控制機(jī)構(gòu)
3.2 板形最優(yōu)控制策略的結(jié)合
3.2.1 軋制力前饋控制策略
3.2.2 板形閉環(huán)反饋控制策略
3.2.3 板形前饋-反饋控制策略的結(jié)合
3.3 板形前饋-反饋控制策略的求解過程
3.3.1 罰函數(shù)形式優(yōu)化模型的構(gòu)造
3.3.2 內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法的外循環(huán)
3.3.3 罰函數(shù)法內(nèi)循環(huán)的改進(jìn)
3.3.4 罰函數(shù)法優(yōu)化過程的輸出條件
3.3.5 板形前饋-反饋?zhàn)顑?yōu)解的分配
3.4 控制策略結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 板形控制系統(tǒng)仿真軟件的開發(fā)
4.1 仿真軟件開發(fā)環(huán)境介紹
4.2 仿真軟件的開發(fā)
4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)差曲線與云圖控件開發(fā)
4.2.2 板形控制系統(tǒng)仿真軟件開發(fā)
4.2.3 其他窗口及菜單欄功能設(shè)計(jì)
4.3 軟件的使用方法
4.3.1 板形控制系統(tǒng)主界面
4.3.2 冷軋板形參數(shù)設(shè)定界面
4.3.3 板形調(diào)控功效系數(shù)界面
4.3.4 菜單欄簡介及注意事項(xiàng)
4.4 軟件仿真結(jié)果的分析
4.4.1 一次板形缺陷控制
4.4.2 邊部板形缺陷控制
4.4.3 中部板形缺陷控制
4.4.4 仿真結(jié)果分析總結(jié)
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄一
附錄二
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]冷軋帶材板形在線云圖監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 王鵬飛,張智杰,李旭,王海峰,梁錦堂,高磊. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]基于貝葉斯層次模型的電能表檢定裝置在線核查方法[J]. 杜蜀薇,彭楚寧,徐石明,李天陽. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(18)
[3]UC軋機(jī)板形控制機(jī)構(gòu)功效函數(shù)的影響因素[J]. 李威. 南方金屬. 2018(01)
[4]Linux中瀏覽器兼容ActiveX控件機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馮博文,汲如意,于佳耕. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(10)
[5]冷軋帶鋼板形控制機(jī)理智能協(xié)同調(diào)控模型[J]. 楊利坡,張哲,王東城,李榮民,于華鑫,張永順. 鋼鐵. 2017(07)
[6]基于指數(shù)平滑法的GPS衛(wèi)星鐘差預(yù)報(bào)[J]. 王利,張勤,黃觀文,田婕. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(07)
[7]連退平整機(jī)帶鋼過焊縫過程延伸率補(bǔ)償技術(shù)研究[J]. 沈青福,袁文振,侯彬,陳雙玉,常金梁,周蓮蓮. 機(jī)械工程與自動化. 2017(01)
[8]板帶軋機(jī)板形控制性能評價(jià)方法綜述[J]. 彭艷,牛山. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]Non-linear Dynamics of Inlet Film Thickness during Unsteady Rolling Process[J]. FU Kuo,ZANG Yong,GAO Zhiying,QIN Qin,WU Diping. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[10]基于內(nèi)部罰函數(shù)的進(jìn)化算法求解約束優(yōu)化問題[J]. 崔承剛,楊曉飛. 軟件學(xué)報(bào). 2015(07)
博士論文
[1]冷軋帶鋼板形控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 王鵬飛.東北大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于LabVIEW的板形自動控制仿真平臺開發(fā)[D]. 程曉麗.燕山大學(xué) 2017
[2]板形閉環(huán)控制系統(tǒng)的滯后補(bǔ)償策略研究[D]. 馬磊.燕山大學(xué) 2014
本文編號:3686799
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