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热轧带钢层流冷却系统控制的优化

作　者: 张雪梅
导　师: 陈雪波；吴海鹰
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 系统工程
关键词: 热轧带钢层流冷却卷取温度优化
分类号: TG335.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

在热轧带钢生产过程中,层流冷却过程是发生了一系列变化的复杂工业过程。层流冷却作为控制轧制和控制冷却技术的一个组成部分,直接影响带钢的组织和性能,所以层流冷却过程成为热轧厂生产过程中非常重要的环节。本文以国内某热轧厂经过改造后的板带层流冷却系统为背景,利用系统工程思想,从层流冷却系统的控制结果和冷却水系统入手,以提高冷却控制精度、节约能源为优化的目标,提出了终轧温度预测和卷取温度预测的优化策略,消除经验模型的不确定性,从而提高控制精度,保证产品质量。对层流冷却系统的循环水水质进行处理,节水途径进行分析并且以补充新鲜水水量最小为目标进行优化。本文首先利用自适应神经模糊推理系统对终轧温度进行了预测,建立了卷取温度预测控制的模型。此外根据冷却水循环处理的必要性和循环节水的效益,应用水质稳定技术,不但能节约用水,而且还能改进换热效果,减少检修次数,提高设备的使用寿命和生产强度。本文还对节水的途径进行了分析,如建立科学完善的供水系统,开展集雨工程等;最后以补充新鲜水量最小为目标对层流冷却系统进行优化研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外板带控制冷却发展、现状及研究意义  10-12
    1.2.1 国内外板带控制冷却技术的发展和现状  10-12
    1.2.2 研究意义  12
  1.3 工艺简介  12-13
  1.4 控制的难点  13-14
  1.5 工业生产系统仿真概述  14-15
  1.6 本文的研究目的及内容  15-17
    1.6.1 本文的研究目的  15
    1.6.2 本文的研究内容  15-17
第二章终轧温度预测  17-22
  2.1 引言  17
  2.2 终轧温度对带钢质量的影响  17
  2.3 终轧温度预测的必要性  17-18
  2.4 ANFIS简介及设计原理  18-19
    2.4.1 ANFIS简介  18
    2.4.2 ANFIS网络的设计原理  18-19
  2.5 终轧温度预测模型  19-20
    2.5.1 精轧入口速度的计算  19-20
    2.5.2 输入输出量的选择  20
  2.6 系统仿真网络和校验结果  20-21
  2.7 本章小结  21-22
第三章卷取温度预测  22-31
  3.1 引言  22
  3.2 人工神经网络的特点  22
  3.3 神经网络模型预测控制  22-27
    3.3.1 神经网络控制系统  22-23
    3.3.2 最优控制  23
    3.3.3 模型预测控制的结构及方法  23-27
      3.3.3.1 模型预测控制的结构  23-25
      3.3.3.2 模型预测控制方法  25-27
  3.4 模型预测控制系统设计与仿真  27-30
    3.4.1 建立系统的动力学模型  27-28
    3.4.2 建立仿真模型  28
    3.4.3 系统辨识  28-30
    3.4.4 系统仿真  30
  3.5 本章小结  30-31
第四章循环冷却水的处理  31-40
  4.1 冷却水循环利用的必要性  31
  4.2 循环型节水的效益分析  31-32
  4.3 循环冷却水系统的工艺流程  32-33
  4.4 循环冷却水处理的重要性  33-34
  4.5 层流冷却系统循环水的特点  34
  4.6 现在运行中存在的问题及改造方案  34-39
    4.6.1 两个系统混用存在问题及改造  34-36
    4.6.2 循环冷却水水质稳定的处理  36-39
  4.7 效果验证  39
  4.8 本章小结  39-40
第五章节水与补充新鲜水水量的优化  40-49
  5.1 节水  40-42
    5.1.1 节水途径探讨  40-41
    5.1.2 效益分析  41-42
  5.2 补充新鲜水量的优化  42-48
    5.2.1 优化补充新鲜水水量的意义  42
    5.2.2 优化设计的步骤  42
    5.2.3 优化策略  42-43
    5.2.4 优化模型的数学描述  43-45
    5.2.5 优化目标  45-46
    5.2.6 优化算法  46-47
    5.2.7 优化分析  47-48
    5.2.8 优化结果  48
  5.3 本章小结  48-49
第六章结论与展望  49-51
  6.1 结论  49-50
  6.2 展望  50-51
参考文献  51-55
致谢  55-56
附录  56-58

热轧带钢层流冷却系统控制的优化

内容摘要

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