基于案例推理的熱軋層流冷卻過程建模與控制研究.pdf

1、熱軋層流冷卻過程是通過層流冷卻裝置將帶鋼按照工藝的要求從終軋溫度冷卻到相變后的卷取溫度，最終獲得性能良好的熱軋帶鋼產品。由于熱軋層流冷卻過程具有強非線性、參數(shù)時變、工況變化頻繁、以及冷卻帶鋼的溫度不能連續(xù)檢測等綜合復雜特性，給其過程建模與控制帶來了很大的難度。在實際生產中，層流冷卻過程控制對于提高產品質量和熱軋冷卻設備的安全可靠運行都具有重要的意義。本文以國家重點基礎研究發(fā)展計劃課題“復雜工業(yè)生產過程實時智能控制理論與算法研究”為背景，

2、針對熱軋層流冷卻過程的建模與控制中存在的關鍵問題進行了深入的研究。本文的工作具體分為以下幾個方面：1綜述了熱軋層流冷卻過程的建模與控制方面的研究現(xiàn)狀；對案例推理技術及其應用研究狀況，包括案例檢索、案例調整、案例修正和案例庫維護等問題進行了綜述；概述了工業(yè)過程仿真技術的發(fā)展現(xiàn)狀；在上述綜述的基礎上，開展了熱軋層流冷卻過程建模與控制方法的研究。 2針對層流冷卻過程強非線性，參數(shù)時變，換熱系數(shù)難以確定，難以用精確數(shù)學模型描述等問題，將

3、機理建模方法與智能方法相結合，建立了層流冷卻過程的動態(tài)模型；提出了基于案例推理技術的層流冷卻過程動態(tài)模型的參數(shù)辨識方法；以此為基礎，提出了層流冷卻過程控制的被控對象模型和帶鋼在冷卻過程中的溫度預測模型。 3針對熱軋層流冷卻過程強非線性，參數(shù)時變，工況變化頻繁，帶鋼在冷卻過程中的溫度變化不能連續(xù)檢測，難于實現(xiàn)帶鋼從終軋溫度按工藝要求的溫降速率控制到工藝規(guī)定的卷取溫度的難題，提出了由回路設定級和回路控制級二層結構組成的層流冷卻過程智

4、能控制方法；提出了基于案例推理的冷卻單元開啟控制的智能設定方法，根據層流冷卻過程中帶鋼的實時運行工況采用案例推理技術實時設定冷卻單元開啟數(shù)，以及起始冷卻單元，噴水模式，控制帶鋼由終軋溫度冷卻到工藝指標規(guī)定的卷取溫度。 4在本文提出的熱軋層流冷卻過程智能建模與智能控制方法的基礎上，開發(fā)了基于PC機平臺的仿真軟件包。結合某鋼鐵公司熱軋帶鋼層流冷卻過程，采用該軟件包進行了所提出的智能建模方法的仿真實驗，表明了所提出建模方法的有效性。同