一、卷取机工艺和技术问题处理(论文文献综述)
刘旭[1](2021)在《1780热轧线卷取机控制系统设计及控制策略研究》文中提出本文来源于迁安轧一钢铁股份有限公司热连轧2号生产线主设备的预研与优化设计项目,迁安轧一公司现有1780板带钢热连轧生产线一条(即本文所称1号线)。根据1号线实际运行效果,存在的问题主要有卷取机张力控制不稳定,引起产品缺陷,卷取机液压系统有待进一步优化等问题。以这些问题为研究对象,针对现有1号热轧线存在卷取张力控制效果不佳的问题,力求提高拟建2号线中卷取机张力控制系统的控制性能,优化卷取机构关键部件稳定性,提高产品带钢质量,提升卷取机液压系统的性能与重要参数指标。本所确定的研究内容如下:首先,通过对热连轧生产线的实地调研考察,收集关键数据。明确了在1号线卷取工序部分,钢卷产品的质量存在缺陷类型,及其影响因素,实际掌握了1号线卷取机液压系统的关键工艺参数和存在影响性能的问题。围绕这些工程实际问题,本文做了如下工作:1.依据1号热轧生产线已有的卷取机,优化设计了2号线卷取机关键部件的机械、液压系统,达到了卷取机工作性能优化的目的。2.应用TRIZ理论对卷取工序所产生的产品钢卷质量缺陷问题,从机械设计角度提出解决方案,试验表明:较之现有设备,新构型卷筒工作稳定性有了显着提高。3.建立了卷取机张力控制系统的数学模型。依据卷取机主电机变频调速原理,建立了坐标变换算法,并利用MATLAB工具箱中Simulink模块,对热轧卷取机主电机控制系统进行了建模和仿真。4.用模糊PID控制算法,为2号线卷取机设计了新型模糊PID控制器,并通过参数整定,对控制系统响应速度、超调量及控制精度等性能参数加以优化。仿真结果证明,所设计的模糊PID控制器,比1号线现有PI控制器,具有明显的优点。5.新设计卷筒机构及张力控制系统在1号线进行了验证试验:在1号线进行停机维护时,将所设计的新构型卷筒及张力控制系统进行了简单的运行试验。试验结果及数据表明:优化设计后的卷筒解决了因卷取打滑导致的钢卷质量问题。优化设计后的张力控制系统控制性能得到了显着的提高。投入使用后,可为企业有效节约生产成本,提高生产效益。
张继国,吕苗苗[2](2020)在《冷轧基板轧制头部拉窄问题及改进措施》文中研究指明分析了唐钢1 580 mm热轧机生产线生产冷轧基板过程中出现带钢头部拉窄的问题,通过对拉窄位置的测量以及仪表检测情况的调查,确定冷轧基板头部产生拉窄的主要原因来自卷取区域,因此针对性地优化了冷轧基板的卷取张力等相关参数、层冷的冷却模式,完善了卷取的一级控制程序,精确了卷取操作人员的控制要点,有效解决了冷轧基板头部宽度拉窄的问题,满足了用户切边对宽度的要求,同时也提高了公司产品的宽度控制精度,保证了产品的质量信誉。
孙辉[3](2018)在《SPHD及SPCD冲压用钢工艺与性能研究》文中认为随着社会中家电、汽车部件和机械制造等产业的高速发展,基础制造业对高技术含量、高质量、高附加值的特殊钢种需求日益增加,开发、制造深冲钢不但可以为相关制造产业提供优良的基础材料,同时也为钢铁企业创造了较高的效益。冷轧用深冲钢SPHD主要用于汽车部件、家电外壳的制造,应用非常广泛。SPHD级深冲钢在强度、塑性、韧性、可延伸率等性能和基板尺寸精度等方面要求较高。随着冶金技术和生产工艺的发展,为制造深冲钢提供了广阔的发展空间,高额的利润使得钢铁企业竞相开发、研制此类产品。企业通过优化成分配比以及改善生产工艺,开发出能够满足客户各方面性能要求的SPHD级冷轧用深冲钢,是钢铁企业在此类品种钢竞争中胜出的根本。本文结合公司2#1450mm生产线SPHD钢生产实际,研究了冷轧冲压用钢在热轧过程的组织演变规律,并对其生产工艺进行了优化,包括卷取温度、层冷方式以及下游客户的退火工艺等等。开展的研究工作和研究结果如下:(1)统计了 SPHD钢元素平均成分含量,控制均在设计要求范围之内,较好地控制了 N、O气体含量,试制SPHD钢夹杂物较少,钢制纯净,SPHD钢组织均匀,其中游离渗碳体和珠光体含量都很少,对钢的性能影响不大。(2)研究冷轧、退火工艺对SPCD钢组织、性能影响,结果表明:退火后组织中渗碳体和珠光体分解后留下的碳化物数量相对于SPCC钢均较少。退火温度从630℃升高到650℃时,晶粒开始粗化,晶界上的渗碳体数量随之增加。热轧卷取温度越高,冷轧后SPCD钢强度越低,塑性和成形性能升高。(3)比较分析了不同卷取温度和层冷方式对SPHD热轧板组织和性能影响规律,针对1450mm生产线层流冷却线较短的特点,确定了 SPHD热轧板采用后段连续冷却方式,卷取温度为600℃时,SPHD钢具有最优的综合力学性能。(4)针对SPHD热轧生产过程中容易出现除鳞不净、板凸度不良等缺陷问题,采取了控制加热炉温度、提高精轧设备精度以及改变卷取设备参数等一系列SPHD钢轧制控制措施,经过现场改进后SPHD钢生产稳定性逐渐提高。
宋少杰[4](2017)在《冷轧卷取机张力控制系统研究》文中提出在冷轧带钢生产过程中,卷取机作为生产线末端非常重要的设备,卷取机控制系统性能的高低直接决定带钢成品质量的好坏。为了提高卷取带钢的质量,就有必要对就卷取机张力控制系统进行研究,力求保持其张力能够按照工艺设定稳定变化,从而提高产品质量。本文首先分析了卷取机张力控制系统的设备组成,并且对其中重要设备进行介绍。在深入研究了现场卷取机控制系统的工艺流程的基础上,对控制工艺上的锥度张力设定进行分析,对卷取机张力影响较大的加减速转矩、摩擦转矩以及带钢卷径的计算方法进行研究。在异步电机矢量等效控制的基础上,进行电机数学模型的建立,构建了基于速度、电流双闭环的间接张力控制系统。通过对卷取机控制系统模型的分析,从而发现带钢转动惯量大范围变化对卷取机控制系统的影响,对速度控制器中的参数进行变增益切换控制以降低带钢转动惯量时变对卷取机控制系统的影响。针对变增益切换控制范围的局限性,引入单神经元自适应PID控制器,通过单神经元的在线学习能力来实时改变控制参数,从而来消除参数时变对卷取机间接张力控制系统的影响。建立基于单神经元的卷取机张力控制系统并通过MATLAB进行仿真,结果表明该方法减弱转动惯量时变对卷取机控制系统的影响,降低了卷取机系统的超调量。考虑到固定增益对单神经元系统动态性能的影响,采用模糊控制对基于单神经元的卷取机张力控制系统的增益进行在线调节,通过MATLAB进行仿真,结果表明提高了卷取机间接张力系统的动态性能。
张彰[5](2015)在《卷取机张力控制研究》文中研究说明随着建筑业、汽车行业的发展,以及人们日常生活需求品的增加,人们对于钢铁需求不仅体现在数量上,对于钢材质量的要求也越来越高。卷取机是带钢生产自动化、连续化的重要设备,其中卷取张力的控制是保证带钢质量的重要方式。因此,对卷取机张力控制模型以及张力控制特点的研究有着重要的意义。论文主要针对卷取机张力控制存在的两个模型以及两个模型的切换问题进行研究,并主要针对由于模型切换引发的张力振荡问题进行了深入的探讨分析。论文首先介绍了卷取机的基本工艺流程以及相关设备。介绍了卷取机张力控制的三种方式,并提出了将复合张力控制方式应用到论文的张力控制中。分析给出了电流前馈补偿电流中的张力力矩电流、弯曲补偿电流、摩擦补偿电流的计算公式,以及关系到张力控制精度的钢卷直径变量的计算方式。然后以交流电机为背景,对卷取机两个张力控制过程进行模型的搭建,并完成对模型中各调节器的参数整定,以达到两个模型单独作用时张力能够得到满意控制的效果。再结合张力硬切换的方式,对模型进行仿真。得出传统PID控制下,张力在系统切换时刻会产生巨大振荡。最后设计了模糊PID控制器,并进行了系统的仿真,得出模糊控制能够实现张力切换的平滑过渡,但是系统最终存在稳态误差。因此提出了将PID控制与模糊控制结合的复合控制方式。最终的仿真曲线表明:张力复合控制方式不仅实现了张力的无扰切换,还满足了系统的无稳态误差的控制效果。
李睿[6](2015)在《基于微分几何的交流电机非线性控制理论研究与应用》文中认为截至到20世纪末,大多数板带钢材卷取生产线采用直流电机作为核心引擎。近十几年来,随着液压传动系统的不断改进和先进的电力电子变频装置的应用,越来越多的交流电动机成为带钢卷取机的主引擎。成品板带材的自动卷取是整个热轧生产过程的最后一道工序,也是保证连续生产线高效率运作的重要环节,所以在国内外钢铁工业中对卷取机的卷动速度和转矩等多个指标的控制都有很高的要求。那么针对卷取机主卷筒内的交流电动机,设计出更先进的非线性控制算法便成为构造此类电力拖动系统的核心任务。这也正是本课题的工程背景:通过研制新型交流电机的非线性控制器,实现对卷取张力的高性能控制,保证整个带钢生产线的高效连续生产,确保良好的带钢产品产量和质量。本文在交流电动机非线性控制的理论研究方面,涉及了当今非线性控制理论的两大分支。一个分支是“模型论”,即以已知被控对象的精确模型为前提,进行控制算法的研究与开发。另一分支是“调节论”,对被控对象的数学模型依赖程度不高,而是重点关注如何消除受控系统某状态变量反馈值与设定值的误差,以“依偏差消除偏差”的思想为指导,通过动态调节系统的输入量,实现对整个系统输出值的跟踪控制。以下是本课题中的主要理论成果:1)以当前交流电机驱动的卷取机的生产工艺特点为基础,研究含振动因素的带钢卷取张力控制模型,建立与热轧交流电机驱动的卷取机恒张力控制相适应的卷取机转速规程。提出以微分几何非线性控制方法解决高速连续卷取过程中的张力/卷速间接控制问题。对于交流电动机这一类仿射型非线性系统,首次引入输入-状态稳定(Input-State Stability, ISS)的概念证明基于微分几何的电机非线性控制系统稳定性。提出将非线性控制律作用下的仿射非线性系统看作广义互联系统,然后对大系统内的各子系统分别讨论ISS特性,再结合小增益定理推证整个非线性控制系统的稳定性。最后通过仿真测试验证所述理论的正确性。2)在满足热轧带钢卷取张力控制指标的前提下,增加考察交流异步电机的铁芯能耗因素,建立了含铁耗因素的电机能耗模型。基于此模型设计卷取机的张力/速度控制系统,并设计出具体的实验配置及实现方案。重点是对于交流异步电动机的多输入多输出仿射非线性系统,运用精确反馈线性化(Exact Feedback Linearization, EFL)算法设计出系统的非线性控制律和最优控制器。实验数据表明将微分几何非线性控制应用于交流电机驱动的卷取机系统,可以达到多目标优化控制的效果,在铁芯能耗动态可控的约束条件下,实现转速和转矩的解耦控制。3)提出基于自抗扰控制思想的主动转速补偿控制(Active Speed Compensation Control, ASCC)策略,以克服传统交流电机驱动的卷取机中直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC)系统的固有缺陷,解决因较大冲击性机械负荷导致的电机转矩脉动和转速降落问题。设计出交流电动机的主动补偿策略,并且在理论上做出非线性扩张状态观测器(Extended State Observer, ESO)的稳定性论证。最后以仿真测试验证控制策略的良好性能。4)基于对两类非线性控制方法的研究,本文进一步提出将微分几何非线性控制与自抗扰扩张状态观测器相结合的非线性控制方法。同样以交流异步电动机作为被控对象给出详细的控制算法设计过程,提出并且论证此类非线性控制律存在的理论条件。最后采用一种新颖的仿真技术:基于Saber和Simulink软件平台的联合仿真方法,进行电机控制的仿真研究,验证基于观测器的精确反馈线性化控制(EFL&ESO)方法的有效性。
王战东[7](2014)在《热轧带钢卷取张力控制系统研究》文中进行了进一步梳理热轧卷取机是热轧生产线中非常重要的设备,其工作性能主要取决于张力控制的效果。张力控制的好坏直接影响到成品钢卷的最终品质,为保证卷取控制系统具有良好的性能,关键是要提高卷取机张力控制系统的性能,保持恒张力卷取,减少张力波动。本文首先分析了卷取过程工艺、卷取控制方式,并重点研究了影响张力计算精度的两个重要因素—惯性力矩和卷径的计算方法。然后对异步电机的按转子磁链定向矢量控制解耦模型进行研究,通过对基于恒线速度的卷取张力控制系统分析,建立了卷取系统的数学模型,为了保证控制系统良好地调节性能,采用工程设计方法对系统中调节器进行了参数整定。在对卷取机张力控制系统深入分析的基础上,结合卷取张力控制系统参数时变的变化规律,研究探讨了模糊PID控制算法在张力控制系统中的应用,分别介绍了典型PID控制算法和模糊控制的基本理论知识,通过将两者的优点结合,提出将模糊PID控制策略引入到带钢间接张力控制中,并在TDC平台上实现了模糊PID控制算法的编写。其次,本文构建了半实物仿真系统,旨在通过半实物仿真系统对带钢卷取张力控制进行仿真研究。半实物仿真系统以Advantech(研华)工控机平台为卷取传动电机仿真模型,采用Visual Studio C#和MATLAB混合编程方式,完成了卷取传动电机仿真模型的编写;以西门子公司SIMATIC TDC为控制核心装置,采用间接法对卷取传动电机(仿真模型)进行控制,实现对带钢卷取张力的控制。另外,本文基于.NET环境开发了的监控系统,通过监控系统可以实现对卷取控制系统运行状态的实时监控。最后,以半实物仿真系统为平台,对典型PID控制和模糊PID张力控制系统进行了仿真分析。仿真结果证实了用模糊PID控制系统代替原有的常规PID控制的恒线速度张力控制系统的有效性和可行性,较好地消除了系统参数变化对系统性能产生的影响。
薛晓珲[8](2014)在《强力卷取机仿真研究及踏步控制系统的设计》文中提出当今社会,我国制造业得到了迅猛发展,轧制行业也不例外,作为轧制行业最后一道工序的卷取机的相关研究和设备也得到了长足发展。但是现今市场对高强度宽厚度钢材的需求急剧增长,现在的传统卷取机的卷取范围在1.2mm19mm之间,很难卷取高强度宽厚度钢板的卷取工作,直接制约了轧制工艺的有效进程,不但影响了产品的产量,而且在卷取较厚钢材时也存在一定的安全隐患。针对这种情况,对带有四个助卷辊的强力卷取机的研制和应用工作变的尤为重要。四辊强力卷取机不但可以卷取普通钢材,而且还可以卷取高强度宽厚度钢材,有效扩大了卷取机的应用范围,有力推动了卷取工艺的发展。本课题正是在这种情况下展开对卷取机的研究工作的,主要研究内容如下:(1)卷取工艺的分析研究。通过对卷取工艺的研究发现,带钢头部在刚咬入卷筒时,是以低速匀加速的慢慢卷取,待卷筒卷取三至五圈后开始以最高卷速匀速卷取,待带钢尾部即将出最末精轧机组时匀减速慢慢卷取,直至卷取完成。在匀速卷取过程中,助卷辊全部弹开,上夹送辊脱离带钢卷取,此时卷筒和最末精轧机间的速度差是建立卷取张力的关键因素。最后还分析了所卷带钢规格以及带钢温度对卷取速度的影响。(2)两种卷取机几何模型的建立。通过相关理论知识的学习研究,得出合理选取卷筒直径的方法,卷取张力的计算公式,卷筒径向压力的计算公式,助卷辊和侧导板对带钢作用力的计算公式以及卷筒和助卷辊各自转速的确定。直接在ANSYS软件中建立几何模型。(3)使用ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真技术对两种卷取机分别卷取带钢时的受力比较。过后处理器以带钢上某些点为例,绘制出两种卷取机应力-时间曲线,同时列表比较两种卷取机作用在带钢上平均力的大小,通过图形中的线条和表格中的数值比较可以得到,强力卷取机的卷取能力明显优于传统卷取机。(4)对强力卷取机助卷辊的踏步控制进行优化改进。针对强力卷取机助卷辊的抱紧工艺和踏步控制原理进行分析,提出踏步控制系统的运动方式,并对经典PID控制器进行介绍,接着提出了微粒群优化内模控制策略,在仿真前对卷取机主要工作状况的分析、线性化处理了非线性系统、忽略了管道连接体积、简化了非主要环节及结合现场调试,建立出卷取机助卷辊液压伺服系统踏步控制的数学模型,为方便控制器的设计还对该高阶模型进行了Padé降阶,在本文的最后进行了Simulink仿真研究,对助卷辊的踏步控制系统进行了优化改进,更好的应用于卷取工艺。本课题通过对传统卷取机和强力卷取机所受应力的比较,得出强力卷取机的优势,并且对强力卷取机的助卷辊的踏步控制进行了优化。在一定程度上为后续卷取机的研究提供了方法,并能对实际生产有一定的借鉴意义。
钟键[9](2014)在《基于TDC的鞍钢热轧1700卷取机控制系统改造方案研究》文中研究表明带钢卷取是整个热连轧工艺中的最后一道工序,是将精轧轧制出的薄带钢卷成成品钢卷的过程,最终钢卷成品质量的好坏与卷取机控制系统性能有着直接关系。本文以鞍钢1700热轧生产线卷取机电控系统改造为背景,以卷取机控制系统为研究对象,完成了基于TDC的卷取机控制系统的设计及软件程序的编写、调试等工作。原卷取机控制系统是1996年鞍钢引进德国西门子的SIMADYND产品,且程序软件也由外方全套提供。现此系统已使用多年,存在硬件设备老化、设备故障率高、难以订购到备品等问题。在控制方案上,原程序助卷辊自动踏步的触发时序设计不尽合理,导致薄带钢前几圈经常无法紧密缠绕在卷筒上;并且原程序中并没有设计对助卷辊辊缝进行自动标定的功能,只能依靠人工实际测量辊缝的办法进行标定,这就可能产生助卷辊辊缝测量误差过大的问题。以上这些问题都对卷取机的正常生产及产品质量造成了不良影响。本文针对以上问题,提出了基于TDC的热轧1700卷取机控制系统改造方案。选用的控制系统核心硬件为西门子公司的TDC,对原有SIMADYN D控制系统进行硬件升级并自主开发程序软件。在吸收原控制方案基础上,完成了对整个控制系统的硬件设计,包括TDC主站的硬件组态、整个系统网络配置等,又完成了各处理器间的程序功能分配,HMI画面设计等。程序控制上使用CFC作为TDC的编程软件,完成了卷取机对带钢的跟踪、卷取机的状态切换逻辑、卷径的计算、卷筒及夹送辊速度设定、卷取机张力模型推导、夹送辊辊缝的自动标定以及助卷辊自动踏步等关键技术。尤其增加了助卷辊辊缝自动标定功能,从而保证了助卷辊辊缝的测量精度,对提高钢卷质量具有重要意义,并对原控制方案中助卷辊踏步触发时序设计上的缺陷进行分析并提出改进措施,优化后经PDA监控及生产实际检验,最终证明改进措施取得了良好的效果。本次改造项目已于2011年11月完成,到目前为止控制系统运行稳定,且满足现场生产工艺要求。本文的研究、开发和实践工作实现了热轧卷取机的自主集成,也为进一步提高带钢的卷形质量奠定了基础。
刘建明[10](2014)在《热轧地下卷取机助卷系统力学分析及踏步控制》文中提出地下卷取机在现代热连轧带钢生产中处于十分重要的地位。目前国内各大钢铁公司使用的较先进的卷取机都是依赖国外技术,国内尚欠缺自行系统地进行地下卷取机的整体设计能力。究其主要原因有,研究深度不够,基础性研究没有跟上实际应用,同时没有很好的掌握卷取机的工艺过程、结构参数,没有很好的建立数学模型以及控制数学模型等问题。提高现代热连轧设备的总体设计能力,推进热连轧成套技术国产化势在必行。本文以全面自主开发集成的唐钢热连轧1700生产线中的卷取设备为研究对象,经过充分消化国外先进技术,分别在卷取工艺及关键设备研制、助卷系统数理模型研究、理论研究踏步控制模型新探三个层面上,进行了全面总结和深入分析。其中理论研究所作出具体工作如下:根据唐钢1700卷取机的具体结构和工艺特点,进行了助卷辊系统的运动学、静力学分析,揭示了卷取机助卷系统辊缝、压力补偿系数、重力补偿系数和驱动油缸压力的变化规律。并对夹送辊单元的辊缝、压力变化规律进行了分析计算,结合夹送辊单元的自重、弹簧弹性力、主伺服液压缸的作用力、辊压力等,分析了诸力之间的相互影响关系。进行了力学分析和踏步函数控制的一些尝试性研究。本文为解决国产化过程中遇到的重大技术难题,起到了所应有的作用。同时本文的研究方法,为我国在地下卷取机自动踏步控制上,尽快推出拥有自主知识产权的专利,提供了新思路。
二、卷取机工艺和技术问题处理(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、卷取机工艺和技术问题处理(论文提纲范文)
(1)1780热轧线卷取机控制系统设计及控制策略研究(论文提纲范文)
缩略词 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 热轧卷取机及张力控制国内外发展历程及研究现状 |
1.2.1 卷取机国内外发展历程及现状 |
1.2.2 张力控制系统国内外发展历程及研究现状 |
1.3 应用TRIZ理论改进卷取机卷筒打滑问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 热轧线卷取机控制系统设计 |
2.1 热轧卷取机主工艺参数设计 |
2.2 热轧线卷取机机械系统设计 |
2.2.1 卷取张力的设计计算 |
2.2.2 卷筒径向压力计算 |
2.2.3 卷筒施加张力时强度设计 |
2.3 热轧线卷取机液压系统设计 |
2.3.1 卷筒涨缩机构受力计算 |
2.3.2 卷筒钳口夹紧力计算 |
2.3.3 卷取机浮动装置计算及传动功率计算 |
2.3.4 卷取机伺服液压站设计 |
2.4 卷取机卷筒机构TRIZ创新设计 |
2.4.1 由于张力控制不佳导致的卷形问题 |
2.4.2 应用TRIZ理论分析卷取机打滑的问题 |
2.4.3 打滑问题的解决方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 卷取机张力控制系统设计 |
3.1 卷取机机械系统微分方程 |
3.2 张力控制系统数学建模 |
3.3 卷取机主电机的空间矢量 |
3.4 卷取机主电机变频调速原理 |
3.5 三相交流电空间矢量分析 |
3.6 坐标变换模块数学建模 |
3.6.1 Clarke变换模块数学建模 |
3.6.2 Park变换模块数学建模 |
3.7 本章小结 |
第四章 卷取机控制系统仿真及控制策略 |
4.1 异步电机及简单调速仿真 |
4.2 坐标变换模块仿真 |
4.3 异步电机PI控制系统仿真 |
4.4 模糊PID张力控制器设计 |
4.4.1 控制器架结构设计 |
4.4.2 控制器论域的确定 |
4.4.3 张力控制系统隶属度函数选取 |
4.4.4 张力控制规则及控制表的制定 |
4.4.5 张力控制系统比例、量化因子的确定 |
4.5 卷取机张力控制策略研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
附录 |
致谢 |
(2)冷轧基板轧制头部拉窄问题及改进措施(论文提纲范文)
0前言 |
1 1580轧线设备组成及产品缺陷介绍 |
2 带钢拉窄现象 |
2.1 带钢拉窄位置 |
2.2 带钢头部产生拉窄的原因分析 |
2.2.1 层冷冷却模式 |
2.2.2 卷取张力 |
3 带钢头部拉窄的控制改进 |
3.1 优化层冷冷却模式 |
3.2 优化卷取相应参数,降低卷筒张力 |
3.3 优化卷取机卷筒的张力提升模式 |
3.4 对卷取操作人员培训 |
4 拉窄问题控制的效果 |
5 结语 |
(3)SPHD及SPCD冲压用钢工艺与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 SPHD开发背景 |
1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
1.3 化学成分对SPHD组织和性能的影响 |
1.4 生产工艺流程和工艺介绍 |
1.4.1 生产工艺流程 |
1.4.2 生产工艺介绍 |
1.5 轧线生产工艺特点和自动化装备水平 |
1.6 研究内容 |
第2章 SPHD热轧板组织和性能研究 |
2.1 SPHD钢冶金成分控制分析 |
2.2 SPHD钢显微组织观察 |
2.3 SPHD的力学性能 |
2.4 本章小结 |
第3章 SPCD冷轧薄板组织和性能研究 |
3.1 SPCD钢研究方案 |
3.2 SPCD冷轧板显微组织分析 |
3.2.1 SPCD卷板中圈位置上横向组织差异 |
3.2.2 退火炉内传热对SPCD卷板组织的影响 |
3.2.3 SPCD和SPCC卷板组织比较 |
3.2.4 退火温度对SPCD卷板组织的影响 |
3.2.5 SPCD卷板组织中的夹杂物分析 |
3.3 SPCD冷轧板力学性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 SPHD钢卷取温度和冷却工艺优化 |
4.1 实验方案 |
4.2 SPHD的生产情况 |
4.3 卷取温度和层冷方式对SPHD组织影响 |
4.4 卷取温度和层冷方式对SPHD热轧板力学性能影响 |
4.5 卷取温度对SPHD热轧板中的析出物影响 |
4.6 卷取温度和层冷方式对SPHD冷轧板组织和性能影响 |
4.6.1 SPCD冷轧板组织研究 |
4.6.2 SPCD冷轧板力学性能研究 |
4.6.3 SPCD冷轧板的织构 |
4.7 本章小结 |
第5章 薄规格SPHD轧制稳定性改进 |
5.1 轧制SPHD缺陷分析 |
5.2 薄规格SPHD板凸度的提高 |
5.2.1 精轧工作辊辊型的优化 |
5.2.2 轧线标定数据自动分析程序开发 |
5.2.3 优化窜辊策略、模型负荷 |
5.3 卷取设备改进及工艺参数的优化 |
5.3.1 卷取机设备改进措施 |
5.3.2 卷取机工艺参数的优化 |
5.3.3 卷取侧导板补焊及报废标准 |
5.4 薄规格SPHD表面质量控制 |
5.5 SPHD头尾超宽的控制 |
5.5.1 程序优化 |
5.5.2 调整立辊增益值 |
5.5.3 增加板坯SKI值调节功能 |
5.5.4 增加E1轧机短行程的调节范围 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(4)冷轧卷取机张力控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 卷取机研究现状 |
1.3 张力控制方法研究 |
1.3.1 张力控制分类 |
1.3.2 张力控制原理 |
1.4 单神经元控制策略的应用现状 |
1.4.1 神经网络控制系统的特点和不足 |
1.4.2 单神经元控制器 |
1.4.3 单神经元控制器在控制领域中的应用 |
1.5 本文主要工作 |
第2章 卷取机系统工艺分析 |
2.1 卷取区域主要设备 |
2.1.1 张力卷取机 |
2.1.2 张力卷筒 |
2.1.3 皮带助卷器 |
2.2 卷取机控制系统架构 |
2.2.1 一级系统控制结构 |
2.2.2 传动系统控制结构 |
2.3 卷取机过程控制 |
2.3.1 卷取机准备控制 |
2.3.2 卷取机穿带控制 |
2.3.3 卷取机稳定卷取控制 |
2.3.4 卷取机带尾控制 |
2.4 卷取机工艺设定 |
2.4.1 转矩设定 |
2.4.2 带钢卷径计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 卷取机间接张力控制系统分析 |
3.1 变频器张力控制 |
3.2 间接张力控制 |
3.3 卷取机张力系统建模 |
3.3.1 异步电机建模 |
3.3.2 带钢张力系统建模 |
3.3.3 参数时变对张力系统的影响 |
3.4 基于PID的卷取机系统控制器设计 |
3.4.1 电流控制器 |
3.4.2 转速控制器 |
3.5 基于变增益切换的张力控制仿真 |
3.5.1 卷取机张力控制仿真 |
3.5.2 现场卷取机张力控制的不足 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于单神经元的卷取机张力控制 |
4.1 单神经元自适应PID |
4.1.1 单神经元控制模型 |
4.1.2 神经元学习理论 |
4.1.3 参数调整规律 |
4.1.4 单神经元系统稳定分析 |
4.2 基于模糊增益调节的单神经元控制 |
4.3 基于单神经元自适应PID张力控制系统 |
4.3.1 增益固定单神经元张力控制系统 |
4.3.2 增益自调节单神经元张力控制系统 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论和展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)卷取机张力控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 卷取机国内外研究现状 |
1.2 课题研究意义与方法选择 |
1.3 模糊控制的发展及研究现状 |
1.4 本文的主要工作 |
第2章 卷取工艺及张力控制原理 |
2.1 卷取设备介绍 |
2.2 卷取过程分析 |
2.2.1 带钢建张阶段 |
2.2.2 带钢卷取张力控制阶段 |
2.2.3 带钢带尾定位阶段 |
2.3 卷取张力概念及张力值计算 |
2.3.1 张力概念 |
2.3.2 张力值计算 |
2.4 张力控制方式 |
2.4.1 三种张力控制方式 |
2.4.2 张力控制基本原理 |
2.5 本章小结 |
第3章 张力切换控制的基本原理 |
3.1 恒功率到恒转矩的张力切换研究 |
3.2 张力补偿电流计算 |
3.2.1 张力力矩电流补偿 |
3.2.2 弯曲力矩电流补偿 |
3.2.3 摩擦力矩电流补偿 |
3.3 钢卷直径计算 |
3.3.1 计数法计算钢卷直径 |
3.3.2 流量相等法计算钢卷直径 |
3.3.3 钢卷直径修正值 |
3.4 张力切换扰动的研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 卷取机张力切换系统模型研究 |
4.1 恒功率阶段系统模型研究 |
4.1.1 励磁环系统模型研究 |
4.1.2 电动势环系统模型研究 |
4.1.3 张力环系统模型研究 |
4.2 恒转矩阶段系统模型研究 |
4.2.1 被控对象模型研究 |
4.2.2 电流环系统模型研究 |
4.2.3 张力环系统模型研究 |
4.3 张力硬切换模型仿真 |
4.4 本章小结 |
第5章 卷取机复合切换控制研究 |
5.1 模糊控制的基本原理 |
5.2 张力模糊控制器的设计 |
5.2.1 张力系统变量论域的确定 |
5.2.2 张力系统隶属度函数的选取 |
5.2.3 张力系统模糊规则的设计 |
5.2.4 张力系统量化因子与比例因子的选择 |
5.3 基于模糊PID的张力切换系统仿真 |
5.4 张力复合切换控制器的设计 |
5.4.1 张力复合控制基本原理 |
5.4.2 张力复合切换控制仿真 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结和展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)基于微分几何的交流电机非线性控制理论研究与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
插图清单 |
1 绪论 |
1.1 课题的工程背景 |
1.2 非线性控制理论综述 |
1.2.1 非线性控制理论分为两大分支 |
1.2.2 微分几何非线性控制理论的发展 |
1.2.3 非线性控制理论的不足 |
1.3 本文的主要内容与创新点 |
2 交流电机驱动的卷取机生产工艺及数学模型 |
引言 |
2.1 热连轧带钢卷取工艺 |
2.2 卷取速度规程计算模型 |
2.2.1 卷取机各工作时段的卷径计算 |
2.2.2 卷筒旋转速度及角加速度计算 |
2.3 卷取张力控制模型 |
2.3.1 间接型卷取张力控制方法 |
2.3.2 卷取机的直接转矩调节器原理 |
2.3.3 交流电机驱动的卷取机模型 |
2.3.4 交流异步电动机转矩控制分析 |
2.4 交流电机驱动的卷取机的控制系统仿真 |
小结 |
3 基于微分几何的非线性控制及稳定性分析 |
引言 |
3.1 微分几何非线性控制理论基础 |
3.2 非线性系统精确反馈线性化原理 |
3.2.1 相对阶等于系统的维数的情况 |
3.2.2 相对阶不等于系统的维数的情况 |
3.3 精确反馈线性化控制的稳定性论证 |
3.3.1 ISS稳定性理论 |
3.3.2 电动机子系统的ISS稳定性证明 |
3.3.3 级联型EFL控制系统的ISS稳定性 |
3.4 交流异步电动机的非线性控制器仿真 |
小结 |
4 微分几何非线性控制在交流电机驱动的卷取机中的应用 |
引言 |
4.1 交流异步电机的能耗效率模型 |
4.2 交流电机系统的精确反馈线性化 |
4.3 非线性鲁棒控制器设计 |
4.4 交流电机驱动的卷取机能耗效率控制仿真测试 |
4.5 交流电机驱动的卷取机控制系统实验 |
小结 |
5 直接转矩控制系统的主动转速补偿控制 |
引言 |
5.1 自抗扰控制理论在DTC控制系统的应用 |
5.2 交流异步电动机的扩张观测器设计 |
5.2.1 非线性扩张观测器模型 |
5.2.2 交流电动机转速扩张观测器的设计 |
5.3 基于ESO的主动速度补偿控制 |
5.4 高阶非线性观测器的稳定性证明 |
5.5 基于ASCC的卷取机DTC系统仿真分析 |
小结 |
6 基于扩张观测器的精确反馈线性化控制 |
引言 |
6.1 结合主动补偿控制的精确反馈线性化策略 |
6.2 异步电机系统的自抗扰精确反馈线性化设计 |
6.3 基于ESO的非线性控制律存在性证明 |
6.4 SaberRD Simulink联合仿真方法 |
6.5 仿真测试与结果分析 |
小结 |
7 结论与展望 |
7.1 论文的总结与思考 |
7.2 后续研究的展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)热轧带钢卷取张力控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 卷取机张力控制简介 |
1.2 卷取张力控制研究现状与发展 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 卷取工艺与张力控制原理分析 |
2.1 卷取机工艺过程分析 |
2.1.1 卷取机系统主要设备 |
2.1.2 卷取过程分析 |
2.2 张力控制基本原理 |
2.2.1 直接张力控制原理 |
2.2.2 间接张力控制原理 |
2.2.3 复合张力控制原理 |
2.3 给定转矩的组成及计算 |
2.3.1 卷筒转矩的组成 |
2.3.2 卷筒转矩给定及电流给定的计算 |
2.4 钢卷直径的计算方法 |
2.4.1 卷取计数法 |
2.4.2 速度比例法 |
2.4.3 卷径增加模式法 |
2.5 本章小结 |
第3章 卷取张力控制系统建模与设计 |
3.1 异步电机的数学模型研究 |
3.2 卷取张力控制系统模型建立 |
3.3 基于常规PID控制的调节器参数整定 |
3.3.1 电流调节器的设计 |
3.3.2 转速调节器的设计 |
3.4 模糊PID控制器的设计 |
3.4.1 模糊PID控制系统的结构 |
3.4.2 模糊PID的控制原理 |
3.4.3 模糊PID参数的自整定原则 |
3.4.4 卷取张力控制系统模糊PID控制器的具体设计 |
3.5 模糊PID控制在TDC上的实现 |
3.5.1 PID模块的设计 |
3.5.2 基于STEP7平台的模糊PID程序设计 |
3.6 本章小结 |
第4章 卷取张力控制系统仿真平台搭建 |
4.1 半实物仿真系统设计 |
4.1.1 半实物仿真系统概述 |
4.1.2 SIMATIC TDC系统概述 |
4.1.3 研华工控机接口板卡简介 |
4.1.4 Visual Studio .NET开发环境简介 |
4.2 基于.NET环境的异步电机仿真系统 |
4.2.1 异步电机仿真系统主界面 |
4.2.2 异步电机建模界面 |
4.2.3 数据监控界面 |
4.2.4 系统数据的传递 |
4.3 卷取张力控制系统仿真对比 |
4.3.1 基于常规PID控制系统仿真 |
4.3.2 基于模糊PID控制系统仿真 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)强力卷取机仿真研究及踏步控制系统的设计(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 卷取机简介 |
1.1.1 卷取机的应用 |
1.1.2 卷取机的工作原理 |
1.2 卷取机的设备构成 |
1.2.1 夹送辊 |
1.2.2 助卷辊 |
1.2.3 卷筒 |
1.3 课题研究背景 |
1.4 课题研究目的 |
第二章 卷取机卷取机理 |
2.1 卷取机的工艺过程 |
2.2 带钢线速度在卷取过程中的变化 |
2.3 产品规格对卷取速度的影响 |
2.4 卷取带钢温度对卷取速度的影响 |
2.5 卷取机相关参数的确定 |
2.5.1 卷筒直径和卷取张力的确定 |
2.5.2 带钢卷取过程中速度参数的计算 |
2.5.3 卷筒的相关分析和径向压力的计算 |
2.5.4 助卷辊和侧导板对带钢作用力的计算 |
2.6 本章小结 |
第三章 传统卷取机和强力卷取机仿真研究及比较 |
3.1 ANSYS 有限元简介 |
3.1.1 ANSYS 的发展 |
3.1.2 有限元法的基本思想 |
3.1.3 有限元法的特点 |
3.1.4 ANSYS/LS-DYNA 的特点和应用 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 几何建模概论 |
3.2.2 传统卷取机和强力卷取机的几何建模 |
3.2.3 材料属性的设置 |
3.2.4 网格的划分 |
3.2.5 初速度和约束的设置 |
3.2.6 卷取过程叙述及仿真效果 |
3.3 传统卷取机和强力卷取机仿真结果的比较分析 |
3.3.1 Q235 在两种卷取机在各厚度带钢卷取过程中的比较 |
3.3.2 Q345 在两种卷取机在各厚度带钢卷取过程中的比较 |
3.3.3 Q690 在两种卷取机在各厚度带钢卷取过程中的比较 |
3.3.4 传统卷取机和强力卷取机作用在带钢上合力平均力的比较 |
3.4 本章小结 |
第四章 助卷辊踏步控制系统设计 |
4.1 助卷辊抱紧工艺与踏步控制系统 |
4.1.1 助卷辊抱紧工艺 |
4.1.2 踏步控制系统概述 |
4.2 踏步控制系统控制器的设计 |
4.2.1 经典 PID 控制器简介 |
4.2.2 内模控制器简介 |
4.2.3 内模控制器设计 |
4.2.4 微粒群优化算法简介 |
4.2.5 微粒群优化步骤 |
4.3 卷取机踏步控制系统仿真 |
4.3.1 系统建模 |
4.3.2 控制系统仿真分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)基于TDC的鞍钢热轧1700卷取机控制系统改造方案研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 卷取机原控制方案的研究 |
1.1 中央辊道 |
1.2 侧导板 |
1.2.1 侧导板控制系统特点 |
1.2.2 侧导板控制系统功能 |
1.3 夹送辊 |
1.3.1 夹送辊控制系统特点 |
1.3.2 夹送辊控制系统功能 |
1.4 活门和风动导板 |
1.5 卷筒 |
1.5.1 卷筒控制系统特点 |
1.5.2 卷筒控制系统功能 |
1.6 助卷辊 |
1.6.1 助卷辊控制系统特点 |
1.6.2 助卷辊控制系统功能 |
1.6.3 助卷辊自动踏步控制原理 |
1.6.4 助卷辊自动踏步动作的触发时序 |
1.6.5 原自动踏步动作时序存在的问题 |
1.7 本章小结 |
2 卷取机TDC控制系统设计 |
2.1 TDC概述 |
2.2 控制系统硬件概述 |
2.3 GDM网络设计 |
2.4 TDC主站系统构成设计 |
2.4.1 机架UR5213 |
2.4.2 中央处理单元CPU551 |
2.4.3 SM500模板 |
2.4.4 通讯模板CP50M0 |
2.5 控制系统的编程环境 |
2.6 控制系统的软件结构 |
2.7 HMI画面的设计 |
2.8 本章小结 |
3 带钢跟踪与卷取机状态切换 |
3.1 带钢在辊道上的跟踪 |
3.2 带钢在卷取机内部的跟踪 |
3.2.1 带钢头部在卷取机内部跟踪 |
3.2.2 带钢尾部在卷取机内部跟踪 |
3.3 卷取机状态的切换 |
3.4 本章小结 |
4 卷取机的张力模型建立 |
4.1 卷径的计算 |
4.2 卷筒电机的速度及力矩设定 |
4.2.1 卷筒电机的速度设定 |
4.2.2 卷筒电机的力矩设定计算与推导 |
4.3 夹送辊电机的速度及力矩设定 |
4.3.1 夹送辊电机的速度设定 |
4.3.2 夹送辊电机的力矩设定 |
4.4 张力控制的实现 |
4.5 本章小结 |
5 夹送辊与助卷辊辊缝自动标定功能的实现 |
5.1 夹送辊辊缝的自动标定 |
5.2 助卷辊辊缝的自动标定 |
5.3 本章小结 |
6 助卷辊自动踏步控制(AJC) |
6.1 助卷辊踏步运行的位置设定 |
6.2 助卷辊踏步运行的压力设定 |
6.3 助卷辊自动踏步控制的PI控制器原理 |
6.4 助卷辊踏步动作触发的改进 |
6.4.1 死区时间的测定 |
6.4.2 助卷辊踏步触发时序的优化 |
6.5 卷钢曲线分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)热轧地下卷取机助卷系统力学分析及踏步控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 热轧带钢卷取机概论 |
1.1.1 国外热卷取技术的发展与研究 |
1.1.2 国内热卷取技术的发展与研究 |
1.1.3 热卷取技术的发展趋势 |
1.2 现代轧制对卷取机控制的要求 |
1.3 研究的主要内容和章节安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 本文主要章节安排 |
1.3.3 课题研究意义和目的 |
第二章 卷取工艺及关键设备简介 |
2.1 卷取工艺概述 |
2.2 关键设备简介 |
2.3 本章小结 |
第三章 助卷系统数理模型研究 |
3.1 基本思想 |
3.1.1 控制及动作组件 |
3.1.2 自变量的标定及在线测量 |
3.1.3 系统特征量 |
3.1.4 模型的假设条件 |
3.2 辊缝关系 |
3.3 静力传递系数 |
3.4 自重补偿量 |
3.5 动力分析 |
3.6 自动位置控制 CPC 时域分析 |
3.7 自动压力控制 CPR 时域分析 |
3.8 油缸空程压力 |
3.9 夹送辊控制模型分析 |
3.10 本章小结 |
第四章 踏步控制模型新探 |
4.1 问题的提出 |
4.2 构建踏步函数 |
4.3 踏步算法 |
4.3.1 高次多项式法 |
4.3.2 MATLAB 仿真计算法 |
4.3.3 小波分析法 |
4.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
在读期间研究成果 |
附录A |
附录B |
附录C |
四、卷取机工艺和技术问题处理(论文参考文献)
- [1]1780热轧线卷取机控制系统设计及控制策略研究[D]. 刘旭. 河北科技师范学院, 2021(08)
- [2]冷轧基板轧制头部拉窄问题及改进措施[J]. 张继国,吕苗苗. 河南冶金, 2020(03)
- [3]SPHD及SPCD冲压用钢工艺与性能研究[D]. 孙辉. 东北大学, 2018(02)
- [4]冷轧卷取机张力控制系统研究[D]. 宋少杰. 东北大学, 2017(06)
- [5]卷取机张力控制研究[D]. 张彰. 东北大学, 2015(12)
- [6]基于微分几何的交流电机非线性控制理论研究与应用[D]. 李睿. 北京科技大学, 2015(09)
- [7]热轧带钢卷取张力控制系统研究[D]. 王战东. 东北大学, 2014(08)
- [8]强力卷取机仿真研究及踏步控制系统的设计[D]. 薛晓珲. 太原科技大学, 2014(08)
- [9]基于TDC的鞍钢热轧1700卷取机控制系统改造方案研究[D]. 钟键. 大连理工大学, 2014(07)
- [10]热轧地下卷取机助卷系统力学分析及踏步控制[D]. 刘建明. 西安电子科技大学, 2014(02)