帶鋼冷連軋生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)智能質(zhì)量控制

1緒論

1.1冷連軋工藝流程簡介

1.2冷連軋計算機質(zhì)量控制系統(tǒng)

1.2.1帶鋼冷連軋計算機控制的發(fā)展與趨勢

1.2.2冷連軋計算機質(zhì)量控制系統(tǒng)類別

1.3攀鋼冷連軋計算機控制系統(tǒng)的組成及其存在的問題

1.4帶鋼冷連軋系統(tǒng)的智能化控制要求

1.5智能控制在軋制工業(yè)領域的發(fā)展

1.5.1國外發(fā)展情況

1.5.2國內(nèi)發(fā)展情況

1.6本書所解決問題

2智能算法與工業(yè)控制

2.1概述

2.2人工智能（AI）

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡與控制

2.4模糊邏輯推理系統(tǒng)與控制

2.4.1模糊推理機

2.4.2模糊逼近計算

2.5模糊神經(jīng)網(wǎng)絡

2.6智能控制和學習控制

2.6.1簡介

2.6.2智能控制與古典控制方法的聯(lián)系

2.6.3學習控制的分類

2.6.4討論

2.7小結(jié)

3基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的冷連軋動態(tài)智能質(zhì)量控制（DIQC）

3.1控制問題簡述

3.2帶鋼冷連軋自動厚度控制（ACC）的理論基礎

3.2.1自動厚度控制（AGC）基本環(huán)節(jié)

3.2.2軋機彈跳方程

3.2.3軋件塑型曲線與F—h圖

3.2.4解析法

3.2.5流量AGC系統(tǒng)

3.3動態(tài)智能質(zhì)量控制（DIQC）思想及需要解決的問題

3.4冷連軋質(zhì)量控制系統(tǒng)函數(shù)逼近方法的選取

3.4.1簡介

3.4.2參量與非參量方法

3.4.3逼近方法

3.4.4討論

3.5DIQC泛化能力提高條件

3.5.1泛化與激勵

3.5.2閉環(huán)控制中的激勵

3.5.3過程特點與泛化能力

3.5.4小結(jié)與討論

3.6DIQC優(yōu)化方法的選用研究

3.7DIQC中FNN動態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)研究

3.7.1簡介

3.7.2Pruning算法的分類

3.7.3構(gòu)造算法的分類

3.7.4DIQC中FNN結(jié)構(gòu)調(diào)整算法

3.7.5DIQC中“模糊與”乘積算子方法

3.7.6DIQC中ε完備性要求

3.7.7討論

3.7.8小結(jié)

3.8DIQC輸入域要求及局部性網(wǎng)絡架構(gòu)

3.9DIQC在線學習的必要性

3.10DIQC反饋結(jié)構(gòu)的必要性

3.11DIQC的穩(wěn)定性研究

3.11.1簡介

3.11.2激勵的持續(xù)

3.11.3學習率邊界

3.11.4小結(jié)與討論

3.12全局DIQC的構(gòu)建設計

3.12.1全局協(xié)調(diào)控制策略

3.12.2子系統(tǒng)FNN結(jié)構(gòu)及算法

3.13FNN的學習算法實現(xiàn)

3.14小結(jié)

4冷連軋過程數(shù)據(jù)處理、采集與跟蹤

4.1引言

4.2鋼卷原始數(shù)據(jù)處理

4.2.1一級基礎自動化需要請求鋼卷原始數(shù)據(jù)的區(qū)域

4.2.2鋼卷原始數(shù)據(jù)

4.2.3一級基礎自動化的鋼卷原始數(shù)據(jù)人機接口

4.2.4鋼卷缺陷數(shù)據(jù)

4.3數(shù)據(jù)采集（DAC）

4.3.1概述

4.3.2鋼卷數(shù)據(jù)采集

4.3.3故障狀態(tài)下的過程數(shù)據(jù)采集

4.4帶鋼跟蹤（STR）

4.4.1概述

4.4.2跟蹤的信息

4.5鋼卷跟蹤（CTR）

4.5.1自動方式和后備方式的轉(zhuǎn)換

4.5.2酸洗線的鋼卷跟蹤

4.5.3后備方式下活套跟蹤數(shù)據(jù)

4.5.4出口鋼卷跟蹤（鋼卷數(shù)據(jù)跟蹤2功能）

4.5.5一級基礎自動化與二級控制界面

4.6基于IBA的冷連軋過程數(shù)據(jù)收集與跟蹤系統(tǒng)

4.6.1PDA系統(tǒng)硬件

4.6.2PDA硬件配置及分析

4.6.3PDA02硬件配置及分析

4.6.4PDA的系統(tǒng)軟件以及通道設置

4.6.5PDA過程數(shù)據(jù)采集及其分析系統(tǒng)的作用

4.7小結(jié)

5基于DIQC的冷連軋機軸扭振控制

5.1引言

5.2問題描述

5.3串列式冷連軋機雙質(zhì)量系統(tǒng)

5.4仿真結(jié)果與討論

5.5小結(jié)

6基于DIQC的冷連軋偏心與硬度干擾控制研究

6.1問題描述

6.2仿真模型

6.3仿真結(jié)果與討論

6.4小結(jié)

7基于DIQC的冷連軋厚度控制（AGC）研究

7.1問題描述

7.2仿真模型

7.3仿真結(jié)果與討論

7.4小結(jié)

8結(jié)論與展望

參考文獻 2100433B

《帶鋼冷連軋生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)智能質(zhì)量控制》提出了一種基于模糊邏輯推理和神經(jīng)網(wǎng)絡的動態(tài)智能質(zhì)量控制器DIQC?！稁т摾溥B軋生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)智能質(zhì)量控制》介紹了在最大輸出誤差點添加新隸屬函數(shù)的構(gòu)造性動態(tài)結(jié)構(gòu)的控制器以減輕偏差／方差兩難問題、控制器的全局逼近性質(zhì)、參數(shù)的局部性與線性化要求；為達到全局閉環(huán)穩(wěn)定而需要的全局控制方案、激勵持續(xù)條件、學習率的界定；對于泛化能力的可靠性、數(shù)據(jù)分布的優(yōu)化策略、在線學習條件、控制器反饋結(jié)構(gòu)；去模糊化方法的選定、T—norm算子與隸屬函數(shù)的選擇、ε一完備性要求以及模糊相似程度判定等內(nèi)容。

《帶鋼冷連軋生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)智能質(zhì)量控制》可供從事自動化、連鑄連軋等相關專業(yè)的工程技術(shù)人員參考使用。

《帶鋼冷連軋工藝與自動控制》介紹冷連軋工藝與自動控制系統(tǒng)的組成及功能，并對各控制系統(tǒng)的功能進行理論分析。全書共8章，第1章介紹軋制過程自動化的發(fā)展與現(xiàn)狀，軋機自動控制系統(tǒng)的基本組成和控制原理。第2章介紹帶鋼冷連軋理論分析，包括冷軋靜態(tài)特性分析、冷軋動態(tài)特性分析以及冷軋機傳動工藝控制原理。第3章介紹帶鋼冷連軋的邏輯控制，包括帶鋼跟蹤控制MTR、生產(chǎn)線協(xié)調(diào)控制LCO、主令速度控制MRG等。第4章介紹冷軋機厚度與張力控制，分析厚度變化規(guī)律、厚度控制形式及控制原理、厚度控制補償方式及機架間張力控制原理。第5章介紹冷軋機板形平直度控制系統(tǒng)，包括板形平直度控制理論、板形平直度檢測技術(shù)、板形平直度控制技術(shù)、板形平直度控制策略等。第6章介紹冷軋機板形邊部減薄控制，包括邊部減薄工藝研究、邊部減薄控制方法、錐形輥橫移邊部減薄控制技術(shù)、邊部減薄預設定控制系統(tǒng)、邊部減薄反饋控制系統(tǒng)、工作輥竄輥控制、控制方法實際應用及控制性能分析。第7章介紹冷軋機冷軋介質(zhì)系統(tǒng)控制，包括給油脂系統(tǒng)、冷軋工藝冷卻潤滑、乳化液系統(tǒng)構(gòu)成與控制、表面質(zhì)量控制。第8章介紹軋機順序控制、軋機頭部與架間順序控制、換輥過程控制、尾部飛剪控制、卷取機過程控制。

《帶鋼冷連軋工藝與自動控制》可供從事自動化、軋鋼和計算機工作的科技人員和高等院校有關專業(yè)的師生參考閱讀，對其他相關專業(yè)的工程技術(shù)人員也有一定的參考價值。

用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去除氧化皮后進行冷連軋，其成品為軋硬卷，由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強度、硬度上升、韌塑指標下降，因此沖壓性能將惡化，只能用于簡單變形的零件。 軋硬卷可作為熱鍍鋅廠的原料，由于熱鍍鋅機組均設置有退 火線。軋硬卷重一般在6~13.5噸，鋼卷內(nèi)徑為610mm。 一般冷連軋板、卷均應經(jīng)過連續(xù)退火（CAPL機組）或罩式爐退火消除冷作硬化及軋制應力，達到相應標準規(guī)定的力學性能指標。 冷軋鋼板的表面質(zhì)量、外觀、尺寸精度均優(yōu)于熱軋板，且其產(chǎn)品厚度又軋薄至0.18mm左右，因此深受廣大用戶青睞。 以冷軋鋼卷為基板進行產(chǎn)品的深加工，成為高附加值產(chǎn)品。如電鍍鋅、熱鍍鋅、耐指紋電鍍鋅、彩涂鋼板卷及減振復合鋼板、PVC 復膜鋼板等，使這些產(chǎn)品具有美觀、高抗腐蝕等優(yōu)良品質(zhì)，得到了廣泛應用。 冷軋鋼卷經(jīng)退火后必須進行精整，包括切頭、尾、切邊、矯平、平整、重卷、或縱剪切板等。冷軋產(chǎn)品廣泛應用于汽車制造、家電 產(chǎn)品、儀表開關、建筑、辦公用具等行業(yè)。鋼板捆包后的每包重量為3~5噸。平整分卷重一般為3~10噸/卷。鋼卷內(nèi)徑610mm。

前言

主要符號表

第1章 帶鋼軋制自動控制總論

1．1 軋制過程自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展

1．2 自動控制系統(tǒng)的基本組成和控制原理

1．2．1 自動控制功能和系統(tǒng)基本要求

1．2．2 自動控制系統(tǒng)的基本形式

1．2．3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和控制原理

1．3 冷連軋過程控制系統(tǒng)實例

1．3．1 SIEMENS冷軋控制系統(tǒng)概述

1．3．2 SIEMENS冷軋控制系統(tǒng)配置

1．3．3 冷連軋自動控制系統(tǒng)效果

第2章 帶鋼冷連軋理論分析

2．1 冷連軋軋制規(guī)程計算

2．2 冷連軋靜態(tài)特性分析

2．2．1 基本方程

2．2．2 靜態(tài)特性（影響因素）計算方法

2．2．3 計算實例及結(jié)果分析

2．3 冷連軋動態(tài)特性分析

2．3．1 基本方程

2．3．2 動態(tài)特性（影響因素）計算方法

2．3．3 計算實例及結(jié)果分析

2．4 冷連軋傳動工藝控制

2．4．1 交流調(diào)速矢量控制

2．4．2 張力轉(zhuǎn)矩傳動控制

第3章 帶鋼冷連軋的邏輯控制

3．1 物料跟蹤控制

3．1．1 跟蹤功能概述

3．1．2 跟蹤數(shù)據(jù)區(qū)和數(shù)據(jù)流

3．1．3 物料跟蹤的關鍵技術(shù)

3．1．4 帶鋼跟蹤控制

3．1．5 鋼卷跟蹤控制

3．2 生產(chǎn)線協(xié)調(diào)控制

3．2．1 聯(lián)動準備條件協(xié)調(diào)

3．2．2 工藝過程協(xié)調(diào)控制

3．2．3 帶鋼傳動協(xié)調(diào)控制

3．2．4 輔機自動控制

3．2．5 軋機操作模式協(xié)調(diào)控制

3．3 主令速度控制

3．3．1 主令速度控制過程

3．3．2 主令速度控制功能

3．3．3 主傳動系統(tǒng)的厚頭軋制

3．4 動態(tài)變規(guī)格控制

3．4．1 動態(tài)變規(guī)格功能概述

3．4．2 動態(tài)變規(guī)格控制原理

3．4．3 動態(tài)變規(guī)格張力計算

第4章 厚度與張力自動控制

4．1 厚度變化規(guī)律

4．1．1 厚度波動原因

4．1．2 厚度變化基本規(guī)律

4．1．3 張力和速度對厚度的影響

4．2 厚度控制形式及控制原理

4．2．1 前饋AGC

4．2．2 壓力AGC

4．2．3 測厚儀反饋AGC

4．2．4 監(jiān)控AGC

4．2．5 秒流量AGC

4．3 冷連軋的張力控制

4．3．1 張力產(chǎn)生原因及其作用

4．3．2 張力控制方式

4．3．3 帶鋼張力值的測定

4．3．4 張力控制時的軋制特性

4．3．5 軋機架問張力控制

4．3．6 軋機卷取張力控制

4．4 厚度控制補償

4．4．1 加減速補償

4．4．2 油膜補償

4．4．3 偏心補償

4．5 厚度控制系統(tǒng)實例及控制效果分析

4．5．1 檢測儀表配置

4．5．2 控制方式選擇及功能

4．5．3 控制效果對比分析

第5章 冷連軋板形平直度控制

5．1 板形控制概述

5．2 板形平直度控制理論

5．2．1 板形平直度的表示方法

5．2．2 板形平直度控制的理論基礎

5．2．3 影響帶鋼板形的主要因素

5．3 板形平直度檢測技術(shù)

5．3．1 接觸式板形檢測裝置

5．3．2 非接觸式板形檢測裝置

5．4 板形平直度控制技術(shù)

5．4．1 板形控制系統(tǒng)的發(fā)展

5．4．2 板形控制的基本方法

5．4．3 板形預設定控制

5．4．4 板形閉環(huán)控制

5．4．5 板形前饋控制

5．5 典型冷軋板形測控系統(tǒng)及實例

5．5．1 板形控制系統(tǒng)設計

5．5．2 板形檢測系統(tǒng)

5．5．3 板形測量值處理

5．5．4 板形目標曲線動態(tài)設定

5．5．5 板形控制策略確定

5．5．6 調(diào)控功效系數(shù)自學習模型

5．5．7 分段冷卻控制系統(tǒng)

第6章 冷連軋邊部減薄控制

6．1 邊部減薄工藝方法

6．1．1 邊部減薄的含義

6．1．2 邊部減薄的產(chǎn)生原因

6．1．3 邊部減薄的控制方法

6．2 邊部減薄影響機理分析

6．2．1 有限元分析理論

6．2．2 帶鋼屬性對邊部減薄的影響

6．2．3 軋制狀態(tài)對邊部減薄的影響

6．2．4 錐形工作輥對邊部減薄的影響

6．2．5 邊部減薄控制功效系數(shù)

6．3 錐形輥橫移邊部減薄控制技術(shù)

6．3．1 錐形輥橫移工作原理

6．3．2 關鍵影響因素作用效果

6．4 邊部減薄預設定控制系統(tǒng)

6．4．1 預設定控制模型計算

6．4．2 設定控制模型計算

6．4．3 再設定控制模型計算

6．4．4 竄輥插入量自學習控制模型

6．4．5 調(diào)控功效系數(shù)自學習控制模型

6．5 邊部減薄反饋控制系統(tǒng)

6．5．1 測量值數(shù)據(jù)采集與處理

6．5．2 單特征點閉環(huán)控制模型

6．5．3 多特征點閉環(huán)控制模型

6．5．4 工作輥彎輥補償控制

6．6 邊部減薄控制分析及應用實例

6．6．1 硅鋼1500冷連軋機

6．6．2 控制系統(tǒng)應用實際

6．6．3 控制系統(tǒng)性能分析

第7章 冷連軋介質(zhì)系統(tǒng)控制

7．1 給油脂系統(tǒng)

7．1．1 液壓站控制

7．1．2 潤滑站控制

7．2 工藝冷卻潤滑系統(tǒng)

7．2．1 乳化液組成及分類

7．2．2 工藝冷卻與溫度場

7．2．3 工藝潤滑與使用功效

7．2．4 乳化液選擇及使用方法

7．2．5 乳化液的實際應用效果

7．3 乳化液系統(tǒng)構(gòu)成與控制

7．3．1 系統(tǒng)組成及工作原理

7．3．2 系統(tǒng)壓力控制

7．3．3 系統(tǒng)流量控制

7．3．4 平床過濾工藝控制

7．3．5 帶鋼表面質(zhì)量控制

第8章 冷連軋順序控制

8．1 軋制線與輥縫標定控制

8．1．1 軋機軋制線調(diào)整

8．1．2 軋機液壓輥縫標定

8．2 換輥過程控制

8．2．1 換輥準備過程

8．2．2 換輥動作過程

8．2．3 換輥順序控制

8．3 飛剪過程控制

8．3．1 飛剪定位過程

8．3．2 飛剪工藝控制

8．3．3 飛剪控制應用實例

8．4 卷取機過程控制

8．4．1 卡羅塞爾卷取機工作原理

8．4．2 卷取機定位控制

8．4．3 卷取機工藝控制

參考文獻 2100433B