1450五机架冷连轧机组的负荷分配和优化.pdf

Thesis Submitted to the Academic mittee, Hebei University of Technology for The Master Degree of Control Science and Engineering THE LOAD DISTRIBUTION AND OPTIMIZATION OF 1450 FIVE STANDS COLD STRIP MILL By Sun Xiaolu Supervisor: :: : Professor Du Taihang December 2011 河北工业大学硕士学位论文 i 1450 五机架冷连轧机组的负荷分配与优化五机架冷连轧机组的负荷分配与优化五机架冷连轧机组的负荷分配与优化五机架冷连轧机组的负荷分配与优化摘摘摘摘 要要要要现代冷轧带钢生产正逐步向生产高速化、轧制连续化、产品专业化、控制自动化的趋势发展,这就形成以强大的自动化控制系统为保障的冷连轧机组。自动化控制系统按功能可分为三级:基础自动化级( L1 级)、过程控制级( L2 级)、生产管理级( L3 级), 而过程控制级主要完成轧制工艺的最优控制、带钢跟踪、数据的通信与记录等任务,是实现冷连轧轧制生产任务的控制核心。冷连轧轧制过程中,在充分考虑轧制设备性能的基础上,既要保证产品的板形、板厚精度,又要提高生产过程的稳定性和作业率,这就必须确定一个合理的负荷分配方案。在某些情况下,负荷分配还将影响到产品最终的组织性能。所以,研究轧机的负荷分配是很有现实意义的。本文首先研究了冷连轧自动化控制系统,并简要介绍了过程控制级的重要作用,然后建立了轧制生产过程中常用的几种数学模型;接着对冷连轧的负荷分配及其优化方法做了详细介绍,并总结了各种方法的优缺点,最终确定了基于模糊理论的多目标优化方案,经与单目标优化的实例分析比较,多目标模糊优化效果最佳,能很好的完成了负荷分配任务。随后,为了方便进一步开展个人研究,本文利用 MATLAB 软件建立了五机架冷连轧系统的仿真模型。最后根据轧制需要,采用如下的负荷分配方案,即为保证轧制过程的稳定性,对前四个机架采用辊缝控制,第五机架考虑成品厚度因素,采用厚度控制,经仿真试验分析,仿真结果符合实际轧制情况,可将此仿真系统作为进行轧制工艺研究的仿真平台。关键词关键词关键词关键词: :: :冷连轧,负荷分配,模糊理论,多目标优化, MATLAB 仿真 1450 五机架冷连轧机组的负荷分配与优化 ii THE LOAD DISTRIBUTION AND OPTIMIZATION OF 1450 FIVE STANDS COLD STRIP MILL ABSTRACT Modern cold strip rolling production is gradually t rend to be high-speed, rolling-continuous, product-specialized and control-automatic, and this lead to the appearance of cold rolling mill with a powerful automation control system. Accordin g to the functions, automation control system can be divided into three levels: basic auto mation level (L1 level), process control level (L2 level), production management level (L3 level), while the process control level, which is the control core of achieving the cold rolling producti on tasks, pleted for the optimal control with steel track, munications and records a nd other tasks. In cold rolling process, on the basis of taking ful l account of rolling equipment performance, not only the product shape and thickness accuracy, but also