Разработка и исследование компьютеризированных взаимосвязанных электроприводов непрерывных сортовых прокатных станов

• Автор: Сушников, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Глава 1. АНАЛИЗ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НЕПРЕРЫВНЫХ СОРТОВЫХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ. ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ
1.1. Характеристика непрерывных сортовых прокатных станов
1.2. Состояние и тенденции развития систем автоматизации непрерывных сортовых прокатных станов
1.3. Особенности построения систем автоматического управления меж-клетевыми натяжениями непрерывных сортовых прокатных станах
1.3.1. Задачи управления при прокатке с натяжением
1.3.2. Анализ методов косвенного измерения межклетевых натяжений
1.3.3. Анализ вариантов систем управления межклетевыми натяжениями
1.4. Анализ систем управления главными электроприводами клетей при отсутствии их взаимосвязей через металлопрокат
1.5. Задачи автоматической оптимизации в непрерывных сортовых прокатных станах
1.6. Аппаратная и программная реализация систем автоматического управления главными электроприводами непрерывных сортовых прокатных станов
1.6.1. Средства управления комплексом непрерывной прокатки
1.6.2. Техническая реализация систем управления межклетевыми натяжениями непрерывных прокатных станов
1.6.3. Техническая реализация систем управления петлей (прогибом) в непрерывных сортовых прокатных станах
1.7. Выводы
Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ ПРОКАТНЫХ КЛЕТЕЙ НЕПРЕРЫВНЫХ СОРТОВЫХ СТАНОВ
2.1. Математическое описание процесса прокатки с учетом взаимосвязей клетей через металлопрокат
2.1.1. Математическое описание очага деформации металла
2.1.2. Математическое описание состояния металлической полосы в межклетевом промежутке
2.2. Математическое описание процесса прокатки с петлеобразованием
2.3. Упругие деформации в механической части главных приводов непрерывных сортовых прокатных станов и ограничения в быстродействии систем управления
2.4. Моделирование систем управления процессом прокатки непрерывных сортовых прокатных станов
2.4.1. Моделирование систем управления процессом прокатки с натяжением
2.4.2. Моделирование систем управления петлеобразованием в чистовых группах клетей
2.5. Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ
РАБОТЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ
3.1. Анализ средств компьютерного моделирования систем управления взаимосвязанными электроприводами непрерывных сортовых прокатных станов
3.2. Разработка компьютерных моделей, учитывающих структурные изменения взаимосвязей отдельных клетей
3.2.1. Компьютерная модель процесса прокатки с натяжением
3.2.2. Компьютерная модель процесса прокатки с петлерегулированием в чистовых группах клетей
3.4. Исследования работы систем управления технологическим процессом прокатки
3.4.1. Исследования работы системы управления в переходных режимах
3.4.2. Исследования взаимосвязей клетей в режиме прокатки
3.5. Выводы
Глава 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НЕПРЕРЫВНЫХ СОРТОВЫХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ
4.1. Анализ методов автоматической оптимизации технологических параметров процесса прокатки
4.2. Автоматическая оптимизация систем управления межклетевыми натяжениями
4.2.1. Оптимизация соотношения скоростей смежных клетей с целью снижения продольных динамических нагрузок в полосе
4.2.2. Автоматическая оптимизация параметров регулятора натяжения
4.3. Оценка возможности прокатки без образования петли тонких сортовых профилей
4.4. Автоматическая оптимизация скоростного режима прокатки с учетом энергосбережения
4.4.1. Структура и принцип работы системы автоматической оптимизации скоростного режима прокатки
4.4.2. Техническая и алгоритмическая реализация системы автоматической оптимизации скоростного режима прокатки
4.5. Выводы

При двухмерной деформации, в случае прокатки полос со свободным уширением, величина коэффициента, учитывающего влияние среднего главного напряжения, у = 1.
Для определения сопротивления деформации различных металлов и сплавов при горячей прокатки воспользуемся методом термомеханических коэффициентов, предложенным В.И. Зюзиным [6]. Среднее значение сопротивления деформации ст, в зависимости от марки стали прокатываемого металла, значений температуры, степени и скорости деформации определяется по формуле:
о = об-к0-к8-к1), (2.2)
где стб - базисное значение сопротивления деформации; ке, ка ки - соответственно температурный, степенной и скоростной коэффициенты.
Коэффициент пь, учитывающий изменения влияния внешнего трения в связи с уширением:
^ ' ^ср ~ Ц ' (д
6-Ь,
П и

(2.3)
где р = к, -к2 -к3 -(1,05-0,00050) - коэффициент трения, зависящий от материала валков (К|), скорости прокатки (к2), химического состава прокатываемого металла (к3) и температуры металла (9); /д = л] Я(Ь0 - Л,) - горизонтальная проекция дуги захвата.
При горячей прокатке в гладких валках коэффициент влияния внешнего трения на усилие прокатки, в зависимости от отношения /Д/Лср определяется по формулам: