Разработка нечетких обучаемых моделей и систем управления установкой ускоренного охлаждения в прокатном производстве

• Автор: Келина, Анастасия Юрьевна
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 174 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ О МОДЕЛИРОВАНИИ И УПРАВЛЕНИИ УСТАНОВКОЙ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

1.1. Описание прокатного стана и анализ установки душирования

1.2. Обзор методов и систем управления душирующими установками Л

1.3. Анализ подходов к моделированию в условиях неопределенности .

1.4. Постановка задачи исследования

2. ПОСТРОЕНИЕ И ОБУЧЕНИЕ МОДЕЛИ КОМПЕНСАТОРА

2.1. Определение состава переменных модели компенсатора

2.2. Построение модели компенсатора возмущений.

2.3. Определение коэффициентов линейных уравнений

2.4. Определение структуры нечеткой модели.
2.5. Определение порядка структуры и параметров нечеткой
модели компенсатора.
2.6. Определение параметров функций принадлежности.
2.7. Гибридный алгоритм обучения нечеткой модели.
Выводы по второй главе
3. ПОСТРОЕНИЕ И ОБУЧЕНИЕ МОДЕЛИ РЕГУЛЯТОРА
3.1. Определение состава переменных модели регулятора
3.2. Построение и обучение модели эмулятора.
3.3. Определение структуры и параметров модели регулятора.
3.4. Обучение модели регулятора.
3.5. Имитационные исследования системы управления.
Выводы по третьей главе
4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ
УТРАВЛЕНИЯ С ТАДИЕЙ ДУШИРОВАНИЯ
4.1. Описание структуры информационной и управляющей
подсистем АСУТПУО
4.2. Средства ввода первичной переработки информации.
4.3. Формирование базы данных
4.4. Расчет и обучение нечетких моделей
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Скорость охлаждения полосы на отводящем рольганге выбирается достаточно большой, чтобы успеть охладить не свернутую в рулон полосу до заданной (номинальной) температуры смотки T'JM; вместе с тем, она должна быть меньше критической скорости, способной подавить выделение избыточных фаз и привести к образованию в стали нежелательных высокодисперсных структур (тростита, бинита). ОГ, которая рассчитывается на основе исходных данных (ТКФ Тсм, И, К и др. В зависимости от размеров и химического состава слябов, толщины полосы и механических характеристик готового проката, формируются близкие по указанным свойствам наборы сталей, называемые типоразмерами. Каждый типоразмер можно охарактеризовать номинальной температурой смотки Тнсм, температурой конца прокатки Ткп и толщиной листа Н в некотором диапазоне изменения скорости полосы V. Значения указанных переменных для всех типоразмеров приводятся в табл. П1. Из анализа данных табл. П1 можно сделать следующие выводы. Для большинства типоразмеров номинальная температура смотки Т"м зависит от толщины И и температуры конца прокатки Ткп, хотя встречаются и такие типоразмеры (1, , , , , ), у которых ТСХ1 поддерживается постоянной при различных значениях Н и Ткп. Режимы прокатки полос с типоразмерами 2 и 3, 5 и 7 характеризуются неоднозначностью, т. II и температуры конца прокатки Ткп соответствуют разные значения номинальной температуры смотки Т"м. Имеются типоразмеры (5, 6, , , ), для которых снижение температуры СМОТКИ Тсм ДО величины, меньшей чем минимальный предел Т"м- ёТан не считается нарушением. И, наконец, для некоторых марок стали может возникнуть необходимость уточнения технологического режима, т. Т"м и Тнкп для некоторой толщины листа Н. Другими словами имеет место неопределенность, обусловленная неполнотой и неоднозначностью описания технологических режимов душирования. Повышение температуры воды Т„ на °С (в диапазоне температур -‘'С) приводит к снижению охлаждающей способности на - %. Для обеспечения симметричности расход воды снизу должен быть на % больше, чем сверху []. Температуры конца прокатки Ткп и смотки Тсм измеряются пирометрами, обладающими большой погрешностью, достигающей %, что существенно сказывается на точности реализации управляющего воздействия - числе включенных полусскций N0. Качество процесса душирования, оцениваемое величиной температуры смотки Тсм, зависит от толщины Н и скорости К листа, температуры конца прокатки Ткп, снижения температуры ОТ, температуры Тя и давления Рв охлаждающей воды. Рассмотрим особенности измерения технологических параметров на стадии душирования (рис. Температура смотки Тсм и температура конца прокатки Ткп измеряются в дискретных точках полосы /„ отстоящих друг от друга на одинаковую величину А/ % м, т. А/, / = 1, 2, . N. Точка /0 означает начало, а точка Д -конец полосы. Точки измерения температуры конца прокатки Ткп и температуры смотки Тсм разделяет расстояние р • А/, г > 1. Следовательно, при одном такте измерения технологических параметров получаем значения температуры смотки Тем(1/) в точке I, и температуры конца прокатки Ткп(1^р) в точке /,¦ р, р + / < п. Здесь р играет роль транспортного запаздывания. ДС Полоса, как правило, движется с одинаковым по всей длине ускорением, или приращением скорости АV = У(Г) - К(/ - 1), / = 1, А/. Л/, =0. Л/' (1/(К(; -1) +1Дк(/ -1) + Д V))). Г/ = + А/, измерения в точке I и т. Важно подчеркнуть, что оценка качества душирования по температуре смотки осуществляется как по отдельным измеренным значениям ТСХ1(0 в точках / = 1,ДО, так и в целом Тсм по всей длине листа. Тнсм- дТсм < ти0 < Тнсм + дТ/ = Пл? В противном случае, требуется с помощью регулятора оперативно изменить число включенных полусекций, чтобы выполнялись технологические ограничения, наложенные на температуру смотки. Тс„ = ^-? Тс„(0. Л' ,. Именно для усредненных значений технологических параметров душирования можно установить статическую зависимость (модель) температуры смотки Тсм от температуры конца прокатки Ткп> скорости листа V, температуры Тв и давления РЛ воды, а также количества включенных полусекций До. Теперь отметим ряд особенностей душирующей установки, существенно осложняющих управление технологическим процессом. Последовательное включение секций душирующей установки приводит к снижению давления воды Рв в маг истрали и, как следствие, расхода через секции.