论文摘要
连续退火技术在带钢生产中得到了广泛的应用,而加热炉带温控制是连续退火过程控制中的一个关键环节,提高带温控制质量对于提高产品质量、降低能耗有着重要的意义。连续退火机组加热炉带温优化控制要实现三个目标,一是保证带温在工艺要求的范围内,二是减少能耗,三是提高变规格控制的效率。本文以宝钢1550连续退火机组加热炉带温控制为背景,对Level1级的带温控制系统进行了研究。针对原有带温控制系统中,存在的带温控制误差偏大、炉区频繁关区、变规格控制效率低的问题,从带温控制模型、带温控制系统结构以及控制算法三个方面展开研究。在带温控制模型方面,分析了带温的动态特性,分析了炉温、煤气流量、带厚、带速等因素对于带温的影响。在此基础上基于传热原理,建立了简化的炉温和带温的动态模型,并进一步采用优化方法确定了模型参数。在分析宝钢现有的四种典型的带温控制系统结构和两种典型的变规格控制策略的基础上,提出了前馈+反馈的复合控制策略,以提高变规格控制的效率。进一步,设计了变设定值模糊PID带温调节器和单输入模糊PID炉温调节器。最后通过仿真及实验验证了所提方法的有效性。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 引言1.2 冷轧连续退火机组发展简况1.3 连续退火机组简介1.4 连续退火工艺对控制系统的要求1.5 加热炉带温控制的研究现状1.5.1 加热炉带温控制的主要影响因素1.5.2 研究内容与发展现状1.6 本文所做的工作第2章 宝钢冷轧1550CAL控制系统结构2.1 总体结构2.2 过程监控级2.3 基础自动化级2.4 现场设备级2.5 通信系统2.6 本章小结第3章 加热炉带温控制模型3.1 加热炉带温控制工艺特性分析3.2 加热炉动态模型3.3 带温动态模型3.4 模型验证3.5 本章小结第4章 CAL加热炉带温控制方案分析4.1 带温控制简介4.2 双交叉限幅燃烧控制系统4.3 带温控制方案分析4.3.1 炉温-煤气串级控制方案4.3.2 带温-炉温-煤气三环串级控制方案4.3.3 带温-煤气串级控制方案4.3.4 带炉温校正器的三环串级控制方案4.4 变规格控制方案分析4.4.1 两种典型的变规格控制方案4.4.2 前馈-反馈复合控制方案4.5 本章小结第5章 基于模糊PID的带温控制方法5.1 引言5.2 变设定值带温模糊PID控制器设计5.2.1 模糊控制器设计5.2.2 前馈控制器设计5.2.3 炉温分区设定5.3 单输入模糊PID炉温控制器设计5.4 模糊PID控制器的PLC实现5.5 实验研究5.6 本章小结第6章 总结与展望参考文献致谢
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