高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐

前言

　　板帶鋼軋制厚度控制是板帶軋制生產(chǎn)最核心的控制環(huán)節(jié)，板帶鋼軋制厚度控制技術(shù)也是板帶軋制過程最重要、最基礎(chǔ)的控制技術(shù)。《高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐》一書結(jié)合引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和我國科技工作者的集成創(chuàng)新與自主創(chuàng)新，總結(jié)了國際、國內(nèi)在厚度自動控制方面的最新進(jìn)展，反映了厚度自動控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。本書不僅講述了基本原理和典型控制方法，而且列舉大量的國內(nèi)外應(yīng)用的實例，它的理論與實踐相結(jié)合的特色將使廣大從事軋制過程研究的讀者受益。特別是，近年軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室承擔(dān)了一批板帶鋼軋制過程自動化方面的工程項目，在厚度自動控制方面進(jìn)行了系統(tǒng)創(chuàng)新，取得了一些重要成果，本書將這些理論研究和工程實踐的經(jīng)驗總結(jié)出來，對我國軋制過程自動化技術(shù)的發(fā)展是一個重要貢獻(xiàn)。　　本書的作者有來自軋制工藝專業(yè)的，也有來自自動化專業(yè)的，他們匯聚在一起，密切合作，以控制數(shù)學(xué)模型、計算機控制系統(tǒng)以及高可靠性技術(shù)參數(shù)檢測裝置這三大控制要素為出發(fā)點，構(gòu)筑本書的基本內(nèi)容，實現(xiàn)了工藝與自動化的完美結(jié)合。通過軋制過程自動化的論述，集中體現(xiàn)了軋制過程對自動化的需求以及自動化對軋制過程的支撐二者之間的依存關(guān)系。因此，該書是一部有明顯工藝色彩的自動化方面的著作，體現(xiàn)了學(xué)科交叉在技術(shù)發(fā)展方面的關(guān)鍵作用。本書的出版，不僅對從事軋制過程自動化的科研人員，而且對廣大的軋鋼工藝人員，都是一大福音。

內(nèi)容概要

　　《高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐》不僅講述了基本原理和典型控制方法，而且列舉大量的國內(nèi)外應(yīng)用的實例，它的理論與實踐相結(jié)合的特色將使廣大從事軋制過程研究的讀者受益。特別是，近年軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室承擔(dān)了一批板帶鋼軋制過程自動化方面的工程項目，在厚度自動控制方面進(jìn)行了系統(tǒng)創(chuàng)新，取得了一些重要成果，《高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐》將這些理論研究和工程實踐的經(jīng)驗總結(jié)出來，對我國軋制過程自動化技術(shù)的發(fā)展是一個重要貢獻(xiàn)。

書籍目錄

主要符號表0 緒論0.1 高精度板帶鋼厚度自動控制的基本概念0.2 高精度板帶鋼厚度自動控制的發(fā)展概況0.3 使用部門對板帶鋼厚度精度的要求0.4 板帶鋼厚度的定義和表示厚度的基本方法0.5 軋制厚度的確定0.6 厚度自動控制技術(shù)發(fā)展的趨勢和特點1 板帶鋼軋制時厚度控制用工藝數(shù)學(xué)模型1.1 彈跳模型1.1.1 彈跳模型在計算機控制軋制過程中的重要性1.1.2 彈跳模型的基本概念1.].3 彈跳模型的建立1.1.4 軋機剛度的測定1.1.5 彈跳模型精度分析及提高精度的措施1.2 軋制壓力模型1.2.1 軋制壓力模型在計算機控制中的作用1.2.2 建立軋制壓力模型的方法和模型主要影響因素的基本結(jié)構(gòu)1.2.3 在線使用的軋制壓力模型1.3 前滑模型1.3.1 前滑模型在計算機控制連軋過程中的作用1.3.2 前滑的理論模型1.3.3 前滑的統(tǒng)計型模型1.4 能耗模型1.4.1 能耗模型在計算機控制軋制過程中的應(yīng)用1.4.2 能耗模型的理論基礎(chǔ)1.4.3 能耗模型的結(jié)構(gòu)形式1.4.4 建立能耗模型的步驟1.5 溫降模型1.5.1 軋制過程中溫降變化的基本規(guī)律1.5.2 熱連軋過程中的溫降模型2 厚度自動控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的自適應(yīng)控制與自學(xué)習(xí)控制2.1 自適應(yīng)控制與自學(xué)習(xí)控制的必要性2.2 自適應(yīng)回歸算法介紹2.2.1 增長記憶遞推算法2.2.2 漸消記憶遞推回歸法2.2.3 指數(shù)平滑法2.3 模型自適應(yīng)應(yīng)用舉例2.4 模型自學(xué)習(xí)2.4.1 計算機控制系統(tǒng)中模型自學(xué)習(xí)的任務(wù)2.4.2 模型因子自學(xué)習(xí)2.4.3 模型中參數(shù)自學(xué)習(xí)3 厚度自動控制的基本形式及其控制原理3.1 板帶鋼厚度波動的原因及其厚度的變化規(guī)律3.1.1 板帶鋼厚度波動的原因3.1.2 軋制過程中厚度變化的基本規(guī)律3.2 厚度自動控制的基本形式3.3 厚度自動控制的基本原理3.3.1 反饋式厚度自動控制的基本原理3.3.2 前饋式厚度自動控制的基本原理3.3.3 監(jiān)控式厚度自動控制的基本原理3.3.4 張力式厚度自動控制的基本原理3.3.5 金屬秒流量AGC控制的基本原理3.3.6 液壓式厚度自動控制的基本原理3.3.7 軋制力AGC（P-AGC）控制系統(tǒng)的基本原理3.3.8 絕對值A(chǔ)GC（ABS-AGC）控制系統(tǒng)的基本原理3.3.9 動態(tài)設(shè)定型AGC（D-AGC）控制系統(tǒng)的基本原理4 板帶鋼軋機的計算機控制系統(tǒng)4.1 概述4.1.1 硬件的組成4.1.2 軟件的組成4.2 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展4.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（巡回檢測系統(tǒng)）4.2.2 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)4.2.3 直接數(shù)字控制系統(tǒng)4.2.4 監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)4.2.5 多級控制系統(tǒng)4.2.6 分散控制系統(tǒng)4.3 控制用計算機應(yīng)具備的性能4.4 帶鋼連軋計算機控制系統(tǒng)的任務(wù)4.4.1 熱連軋（工藝）物料流程4.4.2 熱連軋計算機控制系統(tǒng)4.5 熱軋計算機控制系統(tǒng)的特點5 壓下位置自動控制基本原理及其控制系統(tǒng)5.1 概述5.2 電動壓下位置自動控制系統(tǒng)的基本原理及其控制系統(tǒng)5.2.1 壓下位置控制的基本要求和控制的基本原理5.2.2 提高位置控制精度和可靠性的措施5.2.3 位置控制系統(tǒng)程序的公用性和程序的組成5.3 電動-液壓壓下位置自動控制系統(tǒng)5.3.1 概述5.3.2 2050mm熱連軋精軋機組的電動-液壓壓下機械結(jié)構(gòu)和檢測裝置5.3.3 電動-液壓壓下系統(tǒng)5.3.4 2050mm熱連軋機的液壓系統(tǒng)控制線路圖5.3.5 2050mm熱連軋機壓下位置檢測裝置5.3.6 2050ram熱連軋機壓下系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)5.3.7 2050mm熱連軋機的初始輥縫設(shè)定5.3.8 1700mm熱連軋機中的電動-液壓壓下位置控制特點5.4 冷連軋機全液壓壓下位置自動控制系統(tǒng)5.4.1 壓下位置控制系統(tǒng)5.4.2 壓下位置零點校正5.5 具有可編程序控制器的壓下位置自動控制5.5.1 可編程序控制器的基本含義和特點5.5.2 可編程序控制器（PLC）與控制用計算機和控制裝置關(guān)系5.5.3 可編程序控制器（PLC）在壓下位置控制中的應(yīng)用6 帶鋼熱連軋厚度自動控制系統(tǒng)6.1 熱連軋AGC系統(tǒng)概述6.2 GM-AGC6.2.1 軋機變剛度控制的原理6.2.2 動態(tài)設(shè)定型AGC6.2.3 GM-AGC一般形式6.2.4 GE公司的GM-AGC控制策略6.2.5 GM-AGC的工作模式6.2.6 GM-AGC對操作側(cè)和傳動側(cè)輥縫附加值的處理6.3 MN-AGC6.3.1 X射線測厚儀的誤差6.3.2 MN-AGC系統(tǒng)構(gòu)成6.3.3 根據(jù)產(chǎn)品厚度改變MN-AGC的增益6.3.4 額外增益6.3.5 傳輸延時的影響6.3.6 自動扇形6.3.7 超調(diào)量抑制6.3.8 負(fù)荷平衡6.3.9 穿帶張力對厚度控制的影響6.3.10 壓下量補償6.3.11 最大修正值限幅6.3.12 GM-AGC與MN-AGC的相關(guān)性6.3.13 MN-AGC運行的相關(guān)條件6.3.14 MN-AGC操作模式6.3.15 MN-AGC的安裝與調(diào)試6.4 FF-AGC6.4.1 功能描述6.4.2 FF-AGC的安裝6.5 輥縫補償6.5.1 油膜補償6.5.2 軋輥熱膨脹和磨損6.5.3 彎輥補償6.5.4 張力損失補償6.6 秒流量補償6.6.1 秒流量誤差6.6.2 秒流量計算誤差6.6.3 秒流量補償安裝6.7 穿帶自適應(yīng)6.7.1 功能描述6.7.2 穿帶自適應(yīng)執(zhí)行6.7.3 穿帶自適應(yīng)的測量6.7.4 下游機架穿帶自適應(yīng)運行6.7.5 穿帶自適應(yīng)的安裝與調(diào)試6.8 負(fù)荷分配6.8.1 功能描述6.8.2 安裝與調(diào)試6.9 熱連軋機AGC的功能總結(jié)7 帶鋼冷連軋的厚度自動控制系統(tǒng)8 帶鋼全連續(xù)軋制時的動態(tài)變規(guī)格控制9 厚度自動控制系統(tǒng)中的補償控制原理和措施10 薄帶材軋制時的厚度自動控制11 中厚板軋制時的厚度自動控制系統(tǒng)12 板帶材軋制時力參數(shù)和厚度測量與應(yīng)用主要英文縮寫及說明參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　0.1 高精度板帶鋼厚度自動控制的基本概念　　軋制過程自動化就是指在軋制過程中，通過采用反映軋制過程變化規(guī)律的工藝數(shù)學(xué)模型、控制數(shù)學(xué)模型、自動控制裝置、計算機控制系統(tǒng)及其控制程序等，使各種過程變量（如成分、流量、溫度、壓力、張力和速度等）保持在所要求的給定值上，并合理地協(xié)調(diào)全部軋制過程來實現(xiàn)自動化操作的軋制技術(shù)?！　≤堉七^程自動化所要解決的問題包括：提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高軋機等設(shè)備的使用效率，以便達(dá)到最經(jīng)濟地進(jìn)行生產(chǎn)和經(jīng)營的目的；在人力不能勝任的復(fù)雜工作中或者人不能靠近的場所中實現(xiàn)自動化操作，尤其是把人從繁重的體力勞動中解放出來?！　「呔劝鍘т摵穸茸詣涌刂苿t是軋制過程自動化中以提高和穩(wěn)定厚度質(zhì)量為目的的關(guān)鍵技術(shù)和內(nèi)容。它的基本控制思想是通過采用反映軋制過程中厚度變化規(guī)律的軋制工藝數(shù)學(xué)模型、控制數(shù)學(xué)模型、自動控制裝置、計算機控制系統(tǒng)及其控制程序等，來實現(xiàn)各種影響厚度變化量（如軋制壓力、張力、流量、溫度和速度等）的精確控制，將厚度精度控制到所要求的高精度水平?！　】刂坪穸扔玫墓に嚁?shù)學(xué)模型與控制數(shù)學(xué)模型、與此相適應(yīng)的計算機控制系統(tǒng)以及高可靠性的技術(shù)參數(shù)檢測裝置和系統(tǒng)是構(gòu)成高精度厚度自動控制系統(tǒng)的三大基本要素，它們是實現(xiàn)高精度板帶鋼厚度自動控制的基礎(chǔ)。正因如此，本書很好地運用這三大基本要素的控制思想，構(gòu)建和規(guī)劃了《高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐》一書的體系和各章節(jié)內(nèi)容。　　本書第1、2、3章的內(nèi)容，首先闡明了構(gòu)建板帶鋼軋制時厚度控制用工藝數(shù)學(xué)模型的基本方法和基本原理，闡明了厚度控制時數(shù)學(xué)模型自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)控制的必要性以及基本原理、基本方法和實際應(yīng)用。從板帶鋼軋制時厚度波動的原因及厚度的變化規(guī)律出發(fā)，闡明各種形式的厚度自動控制的基本方法和基本原理。第4、5章則講述了通過板帶鋼軋機的計算機控制系統(tǒng)，構(gòu)建板帶鋼軋機所用的計算機控制系統(tǒng)和壓下位置控制系統(tǒng)的總體系和具體實現(xiàn)。第6、7、8、9、10、11章的內(nèi)容，較深入論述和闡明了帶鋼熱連軋的厚度自動控制系統(tǒng)、帶鋼冷連軋的厚度自動控制系統(tǒng)、帶鋼全連續(xù)軋制時的動態(tài)變規(guī)格控制、厚度自動控制系統(tǒng)中的補償控制原理和措施、薄帶材軋制時的厚度控制、中厚板軋制時的厚度自動控制系統(tǒng)的控制方法、控制原理、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用、控制效果的評定等。第12章的內(nèi)容則包括了板帶材的軋制厚度測量及其維護技術(shù)等。

編輯推薦

　　以控制數(shù)學(xué)模型、計算機控制系統(tǒng)以及高可靠性技術(shù)參數(shù)檢測裝置這三大控制要素為出發(fā)點，構(gòu)筑《高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐》的基本內(nèi)容，實現(xiàn)了工藝與自動化的完美結(jié)合。

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