板帶材冷軋自動化（簡體書）

本書論述了當前先進的板帶材冷軋自動化生產工藝及自動化控制技術，包括冷軋主令控制、液壓伺服控制、冷軋厚度與張力控制、冷軋板形檢測技術、冷軋板形控制、冷軋過程控制、冷軋在線數學模型、模型自適應與軋製規程優化等，論述了它們的控制原理和實現方法等，並展示了板帶材冷軋自動化控制技術的工業應用實例。

第1章板帶材冷軋生產工藝及自動化概述1
1.1板帶材冷軋生產工藝1
1.1.1板帶材冷軋生產工藝特點1
1.1.2可逆式冷軋生產工藝2
1.1.3連續式冷軋生產工藝5
1.2板帶材冷軋生產設備9
1.2.1冷軋機主要機型9
1.2.2冷軋機設備組成形式13
1.3板帶材冷軋機自動化控制技術14
1.3.1分級式計算機控制系統15
1.3.2生產管理控制級16
1.3.3過程控制級16
1.3.4基礎自動化17
第2章冷軋主令控制19
2.1軋機速度控制19
2.1.1預設定值處理19
2.1.2主令速度計算20
2.1.3軋區帶材跟蹤25
2.1.4帶尾自動定位28
2.2自動剪切控制29
2.2.1自動剪切控制原理29
2.2.2自動剪切參數計算31
2.2.3自動剪切控制效果32
2.3卷取機控制32
2.3.1卷取機工作流程33
2.3.2瞬時卷徑計算34
2.3.3捲筒數據交換34
2.3.4轉盤旋轉補償35
2.4動態變規格37
2.4.1調節方法37
2.4.2控制模式38
2.4.3參數計算38
第3章液壓伺服控制40
3.1液壓輥縫控制40
3.1.1設備情況40
3.1.2輥縫/軋製力測量41
3.1.3控制原理42
3.2液壓彎輥控制47
3.2.1設備情況47
3.2.2彎輥力測量49
3.2.3控制原理50
3.3液壓軋輥橫移控制53
3.3.1設備情況53
3.3.2中間輥橫移位置測量54
3.3.3控制原理55
3.4伺服補償控制57
3.4.1伺服非線性補償57
3.4.2伺服零偏補償62
3.4.3伺服震顫補償62
3.4.4油壓縮補償62
3.5機架管理63
第4章冷軋厚度與張力控制66
4.1冷軋厚度控制的理論基礎66
4.1.1厚度變化的基本規律66
4.1.2影響厚度的因素67
4.1.3厚度控制的基本手段69
4.2冷軋厚度控制的基本形式69
4.2.1前饋AGC69
4.2.2監控AGC72
4.2.3秒流量AGC74
4.2.4壓力AGC75
4.3單機架冷軋機厚度控制策略75
4.3.1監控AGC76
4.3.2厚度計AGC79
4.3.3軋機剛度實時計算83
4.3.4軋件塑性係數實時計算84
4.3.5軋製效率補償85
4.3.6軋輥偏心補償85
4.4單機架冷軋機張力控制策略89
4.4.1間接恒張力控制89
4.4.2控制參數的獲取91
4.5箔材冷軋厚度控制策略93
4.5.1軋製力監控AGC93
4.5.2張力監控AGC95
4.5.3軋製速度AGC98
4.5.4厚度優化控制102
4.5.5目標厚度自適應控制104
4.5.6速度最佳化控制105
4.6冷連軋厚度控制策略106
4.6.11號機架前饋AGC107
4.6.21號機架監控AGC110
4.6.32號機架秒流量AGC114
4.6.45號機架前饋AGC117
4.6.55號機架監控AGC118
4.6.6末機架軋製力補償控制124
4.6.7動態負荷平衡控制125
4.7冷連軋張力控制策略127
4.7.1張力制度的確定127
4.7.2入口張力控制128
4.7.3出口張力控制130
4.7.4機架間張力控制133
第5章冷軋板形檢測技術139
5.1板形輥的結構、檢測原理及檢測信號139
5.1.1壓磁式板形輥結構與檢測原理139
5.1.2壓電式板形輥結構與檢測原理141
5.1.3兩種板形輥板形信號之間差異143
5.2板形測量信號處理模型145
5.2.1板形輥的結構和主要參數145
5.2.2板形測量值表達式145
5.2.3徑向力測量值的標定平滑處理150
5.2.4邊部測量段徑向力的修正151
5.2.5板形輥故障測量段處徑向力的確定154
5.2.6帶材橫向厚度分佈計算154
5.3板形測量信號處理模型的實際應用155
5.3.1板形測量值的插值轉換155
5.3.2板形測量值計算模型應用效果156
第6章冷軋板形控制159
6.1冷軋板形預設定控制159
6.1.1板形預設定計算策略160
6.1.2板形目標曲線設定模型160
6.1.3板形調節機構設定計算流程166
6.1.4軋輥熱凸度與磨損計算168
6.2冷軋板形閉環控制169
6.2.1板形調控功效係數計算170
6.2.2多變量最優板形閉環控制175
6.2.3板形前饋控制180
6.3中間輥橫移速度控制模型181
6.3.1UCM軋機中間輥初始位置計算181
6.3.2中間輥橫移阻力的確定182
6.3.3中間輥橫移速度設定183
6.4板形調節機構動態替代控制185
6.4.1工作輥彎輥超限時的替代板形調節機構選擇185
6.4.2工作輥彎輥與其他替代執行器的在線控制模型186
6.4.3工作輥彎輥超限替代模型的制定186
6.5非對稱彎輥控制190
6.5.1非對稱彎輥的工作原理191
6.5.2非對稱彎輥的板形調控功效191
6.5.3非對稱彎輥控制對輥間壓力分佈的影響193
6.5.4非對稱彎輥與軋輥傾斜控制的選擇194
6.6工作輥分段冷卻控制194
6.6.1分段冷卻控制原理195
6.6.2控制器設計196
第7章冷軋過程控制201
7.1過程控制系統總體結構201
7.2數據通信與數據管理203
7.2.1過程控制數據通信203
7.2.2過程控制數據管理205
7.2.3帶鋼數據同步207
7.3鋼卷跟蹤208
7.3.1軋機跟蹤區域劃分208
7.3.2鋼卷跟蹤的實現210
7.3.3分卷或斷帶處理211
7.4模型設定系統212
7.4.1模型設定系統結構212
7.4.2模型計算觸發條件213
7.4.3模型設定計算流程214
7.4.4動態變規格設定214
7.4.5模型自適應216
第8章冷軋在線數學模型218
8.1冷軋變形區微單元模型218
8.1.1微單元的劃分及幾何參數計算218
8.1.2微單元的受力分析及計算220
8.1.3邊界條件的求解222
8.1.4前滑值的計算223
8.2變形抗力與摩擦係數模型224
8.2.1變形抗力模型224
8.2.2摩擦係數模型224
8.3軋製力模型和迭代算法226
8.3.1軋製力模型226
8.3.2軋製力和軋輥壓扁半徑的解耦算法226
8.3.3實例計算與分析228
8.4軋製力矩與電機功率模型230
8.4.1軋製力矩模型230
8.4.2電機功率模型230
8.4.3電機機械功率損耗測試230
8.5軋機彈跳與輥縫設定模型231
8.5.1軋機彈跳模型232
8.5.2軋機剛度係數測試232
8.5.3輥縫設定模型233
8.6彎輥力與軋輥橫移模型234
8.6.1彎輥力設定模型234
8.6.2軋輥橫移設定模型235
第9章模型自適應與軋製規程優化236
9.1模型自適應的原理236
9.1.1模型自適應算法236
9.1.2模型自適應的類型237
9.1.3模型自適應流程238
9.2實測數據的計算與處理239
9.2.1實測數據的測量與間接計算240
9.2.2測量值可信度的計算242
9.3模型公式自適應243
9.3.1軋製力模型自適應243
9.3.2軋製功率模型自適應245
9.3.3輥縫設定模型自適應246
9.3.4前滑模型自適應247
9.4模型參數的自適應247
9.4.1模型參數自適應的方案設計248
9.4.2模型自適應係數的尋優算法249
9.5軋製規程的比例分配法250
9.5.1軋製策略250
9.5.2制定軋製規程的流程251
9.6軋製規程的多目標優化252
9.6.1軋製規程目標函數結構設計253
9.6.2目標函數的建立256
9.6.3軋製規程的優化計算258
9.6.4計算流程262
9.6.5軋製規程優化算例263
第10章板帶材冷軋自動化的應用266
10.1冷軋生產線概況266
10.2兩級分布式自動化控制系統268
10.2.1基礎自動化系統270
10.2.2過程自動化系統274
10.2.3人機界面系統275
10.2.4自動化網絡系統278
10.2.5在線檢測儀錶280
10.3典型控制效果282
10.3.1動態變規格控制效果283
10.3.2輥縫控制效果283
10.3.3張力控制效果285
10.3.4厚度控制效果289