Разработка моделей систем управления главным приводом реверсивных прокатных станов на основе технологии искусственных нейронных сетей

• Автор: Чернышев, Денис Валентинович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 149 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ
1Л .Особенности режимов работы и моделей систем управления главным электроприводом прокатных станов

1.2.Архитектура и свойства нейронных сетей

1.3.Анализ возможностей применения нейронных сетей в моделях систем управления электроприводами прокатных станов.
ВЫВОДЫ.
Глава 2. НЕЙРОСЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ С И ДИВИ ДУАЛЬНЫМ ГЛАВНЫМ ПРИВОДОМ ВАЛКОВ

ПРОКАТНОГО СТАНА.

2.1 .Разработка взаимосвязанной модели системы управления валками

2.2.Нейросетевая модель системы управления электроприводом валка

2.3. Реализация рсуляторов на основе нейронных сетей
2.4. Реализация нейрорегу лятора выравнивания токов.
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ КООРДИНАТАМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ДВУХЗОННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ.
3.1. Разработка алгоритма расчета оптимальных функций скорости и тока при работе до номинальной скорости.
3.2. Разработка алгоритма расчета оптимальных функций скорости и тока при работе на скоростях выше номинальной.
3.3. Определение статического момента нагрузки для каждого пропуска
Глава 4. МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ТИПА ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА ЗА ВРЕМЯ ЦИКЛА ПРОКАТКИ.
4.1 .Разработка модели нейроклассификатора и элементов, составляющих его структуру.
4.2. Инициализация нейронной сети нейроклассификатора и преобразование входных данных
4.3. Обучение нейронной сети нейроклассификагора.
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


К реверсивным станам горячей прокатки относятся все станы горячей прокатки, требующие реверсирования валков, необходимого для осуществления прокатки металла в несколько пропусков. Все реверсивные станы горячей прокатки работают примерно в одинаковых условиях. Работа их характеризуется частым включением, ударной нагрузкой с большими токами в момент захвата металла валками, необходимостью регулирования скорости прокатки в относительно широких пределах и др. В связи с этим требования всех реверсивных станов к электроприводу примерно одинаковы []. Значительные успехи были достигнуты в области решения задач но улучшению динамических показателей реверсивных прокатных двигателей, увеличению предельной мощности двигателей и генераторов. Значительное влияние на повышение производительности прокатных станов оказало создание и внедрение новых двигателей основных механизмов и совершенствование систем регулирования []. Вопросы управляемости электроприводов, их интеллектуализация по-прежнему являются основополагающими вопросами развития теории и практики современного электропривода, можно в то же время констатировать настоятельную необходимость создания общих теоретических подходов к другому важнейшему аспекту - вопросу энергосбережения в промышленности средствами электропривода [1-4]. Несомненно, что общая постановка задач и энергосбережения включает энергосбережение в технологическом механизме, энергосбережение в системе электропривода и в питающей энергосистеме. Косвенно эти вопросы касаются обшей проблемы сбережения энергоресурсов: поставленная задача, в сущности, касается части проблемы путей, методов энергосбережения средствами электропривода [5,8]. Анализ показывает, что общие затраты на единицу продукции включают в себя ряд статей, тесным образом связанных с потреблением энергии, причем эта связь неоднозначна и не всегда очевидна. В качестве примера следует рассмотреть ситуацию, когда минимальные затраты энергии возможны при разной степени аварийности электрооборудования, представляющей собой достаточно сложную функциональную зависимость от состояния электрооборудования, уровня его обслуживания, состояния энергетического хозяйств, а в целом, включая и характеристики электроэнергии [6,7]. Каждый из элементов цепи преобразования энергии системы главного привода может быть охарактеризован тремя основными показателями: качеством протекания процесса, длительностью его нормального протекания и возможностью управления этим процессом [9-]. Наиболее показательным для электроприводов прокатного производства является повторно-кратковременный режим . При повторно-кратковременном режиме кратковременные периоды неизменной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами отключения машины (паузами), причём как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температу ры могли достигать установившихся значений. Пусковые потери оказывают существенное влияние на превышение температуры частей двигателя, и время пуска соизмеримо со временем работы привода. В конце каждого цикла происходит электрическое торможение двигателя, и потери при торможении также оказывают влияние на изменение превышения температуры частей двигателя []. На рисунке 1 приведены зависимости мощности, мощности потерь и превышения температуры. Рис. Так как ток якоря зависит от статического момента и магнитного потока, то, очевидно, что для каждой статической нагрузки имеется ток возбуждения, при котором суммарные потери минимальны []. Анализ системы электропривода совместно с преобразователем энергии в режимах управления энергопотреблением приводит к тому, что при неизменной скорости вращения (в соответствии с требованиями технологического процесса) изменение энергетического состояния за счет изменения, например, тока возбуждения и напряжения, приводит к изменению параметров энергопотребления преобразователя энергии, причем это изменение зависит от многих факторов, в том числе и от конструкции преобразовательного устройства. Здесь можно говорить о связанном энергетическом эффекте преобразователя и двигателя. Результат при связанном эффекте может иметь разные значения и характер [-].