冷轧炉温控制模型研究

• 作 者: 陈国钦
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 炉温控制 遗忘系数最小二乘法 数学模型

带钢加热过程中,保持合理的炉温水平是保证刚材性能和产品质量的关键,因而要求有一个精确的炉温控制模型来对炉温进行设定。连续退火炉是生产高品质汽车车板生产线上重要的生产设备之一,由于其具有典型的非线性、大惯性、多变量、大噪声并且相互耦合的特性,而且有许多不确定因素,因此精确控制炉内的温度分布十分困难。本文是以宝钢五冷连续退火热镀锌机组为研究对象,该机组主要以生产高品质的汽车板和家电板为目的,是可进行连续退火、热镀锌两种工艺于一体的特殊生产线。由于机组的产品规格薄,速度快,对产品质量要求又极严格,因而对机组的加热控制要求极高；同时机组在生产过程中,带钢的规格、材质、速度都会随时发生变化,因而要求对加热炉炉温的控制做出及时调整,避免带温、炉温出现过高或过低而影响产品质量。因此对炉温控制部分要有一套鲁棒性高的科学控制策略。本文研究的主要内容如下：在对宝钢五冷原控制模型进行研究、分析、消化的基础上,通过分析原模型机理,建立炉温的前馈控制模型和反馈控制模型。并在大量模型实时输入数据(连续退火炉入口温度、带温、带速、带钢厚度、各加热段炉温设定值)和输出数据(连续退火炉带钢出口温度)的前提下,利用遗忘因子递推最小二乘法使模型参数进行不断的自学习,从而得到适合不同钢种材料的模型参数。最后通过仿真得到带钢加热曲线与工艺要求相吻合,在稳定状态下甚至达到99.9%以上,证明了模型有很好的控制效果。