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1、控制理论与控制工程专业优秀论文控制理论与控制工程专业优秀论文 基于铸坯液芯预测的动态轻压基于铸坯液芯预测的动态轻压下方法下方法关键词：连铸工艺关键词：连铸工艺 动态轻压动态轻压 铸造速度铸造速度 中间包温度中间包温度 铸坯液芯预测铸坯液芯预测摘要：本文对动态轻压下的发展历史及现状进行了回顾和总结，针对现有的动 态轻压下存在的问题，对连铸生产过程中影响板坯凝固状态的几个重要因素进 行了深入的分析，也对动态轻压下模型中的关键参数进行了分析和归纳，继而 提出了一系列相应的控制策略。 针对频繁动态调整会影响板坯质量的问题， 提出了基于对板坯液芯位置预测的动态轻压下控制技术。该技术的核心内容包 括： A
2、铸造速度变化对液芯位置的影响及相应的动态轻压下调整方法。铸 造速度是对铸坯的液芯位置影响很大的因素。定量分析了在连铸拉速发生较大 波动时板坯液芯位置的变化过程，并得出了结论： 铸造速度是连铸生产过 程中影响液芯位置的重要因素之一。 板坯上某点液芯移动的速度=当前的 铸造速度-该点的切片的生成速度，继而有速度变化越大，液芯位置波动越大。 有两个阶段液芯位置波动最剧烈：一是速度变化阶段，二是速度变化阶段生 成的板坯经过轻压下区域的阶段，两个阶段之间的区域，液芯波动相对平缓。 基于定量分析的结果，给出了相应的动态轻压下调整策略。 B基于中包温 度预测液芯位置及相应的动态轻压下调整方法。在连铸开浇后，
3、需要不定期测 量中包温度。因为中包温度是热传导计算中板坯中心温度的初始值，那么中包 温度测量值变化，显然对随后的热传导计算结果有影响。也即，中包温度测量 值的变化，会引起板坯液芯位置的变化，从而可能导致压下状态变化。 定量 分析了中包温度变化对板坯液芯位置的影响，得出了中包温度对板坯液芯位置 影响的公式，并给出了相应的动态轻压下控制策略。 C基于压下状态预测 的动态轻压下调整方法。连铸生产过程中，轻压下状态的调整是通过辊缝远程 的调节来实现的，因此需要一定的时间。我们对当前的压下状态切换所需时间 进行了估计，并预测在该段时间结束时液芯的移动方向及大小，继而可知液芯 的变化是否会使压下状态进一步
4、发生改变。如果压下状态会发生改变，我们需 要采取相应的 DSR 调整措施。仿真和生产实践表明，基于压下状态基于压下状 态预测的动态轻压下调整方法，可以有效地减少不必要的动态轻压下调整的次 数，从而避免频繁的压下状态调整给板坯质量带来的不利影响。 D动态轻 压下区域两侧扇形段的共同调整策略。在钢种保持不变的前提下，中包温度变 化和速度的变化，引起两相区的两端移动的方向是一致的。因此，我们在压下 状态发生变化的情况下，对液芯位置和压下区域两侧的扇形段压下状态进行综 合分析。当压下区域某一侧的扇形段压下状态发生变化时，分析另一侧的扇形 段下板坯的状态及液芯位置，看是否适合改变压下状态，以便进行共同调
5、整， 并制定相应的判定和调整策略。这样在连铸生产过程中，即可以使压下区域动 态跟踪液芯位置，又可以避免不必要的频繁调整。 E待压下钢种切换与相 应的动态轻压下调整方法。在连连铸过程中存在异钢种连浇的情况下，一个铸 流中就可能存在两个以上的钢种。不同钢种的物性参数不同，且轻压下参数的 确定与钢种参数相关。然而，压下区域只有一个，必须首先确定按照哪一个钢 种制定压下参数。所以，我们定义了待压下钢种的概念，并将钢种变化前后液 芯的位置变化细分为六种情况，逐一进行分析，继而得出结论：在更换钢种条件下，只有当新一炉液芯已完整或 RB 点经过可实施轻压下的最后一个扇形段出 口时，待压下钢种才切换为新一炉的
6、钢种。另外，在确定了当前的待压下钢 种(即钢种参数确定)的前提下，还对待压下钢种的不同状态进行了分析，并提 出了与待压下钢种切换及钢种状态判定相对应的控制策略。对待压下钢种的分 析、状态判定及相应的轻压下调整方法，也是减少不必要的轻压下状态调整次 数的有效手段。 另外，针对动态轻压下技术中的参数不确定性问题，通过引 入动态轻压下模式，为不同的钢种(或钢种组)赋以不同的轻压下参数，既可以 避免因生产钢种变化而修改模型参数，也为完善各钢种连铸生产工艺提供了条 件。再有，本文提出了动态轻压下控制方式的概念，用控制方式索引某些模型 参数和控制流程，既提高了参数选择的灵活性，也使模型使用者能够方便地选
7、择具有不同灵活程度的动态调整机制。 本文中讨论的动态轻压下方法已被实 现为模型软件，并在宝钢 2 号连铸机上稳定运行。正文内容正文内容本文对动态轻压下的发展历史及现状进行了回顾和总结，针对现有的动态 轻压下存在的问题，对连铸生产过程中影响板坯凝固状态的几个重要因素进行 了深入的分析，也对动态轻压下模型中的关键参数进行了分析和归纳，继而提 出了一系列相应的控制策略。 针对频繁动态调整会影响板坯质量的问题，提 出了基于对板坯液芯位置预测的动态轻压下控制技术。该技术的核心内容包括：A铸造速度变化对液芯位置的影响及相应的动态轻压下调整方法。铸造速 度是对铸坯的液芯位置影响很大的因素。定量分析了在连铸拉
8、速发生较大波动 时板坯液芯位置的变化过程，并得出了结论： 铸造速度是连铸生产过程中 影响液芯位置的重要因素之一。 板坯上某点液芯移动的速度=当前的铸造 速度-该点的切片的生成速度，继而有速度变化越大，液芯位置波动越大。 有两个阶段液芯位置波动最剧烈：一是速度变化阶段，二是速度变化阶段生 成的板坯经过轻压下区域的阶段，两个阶段之间的区域，液芯波动相对平缓。 基于定量分析的结果，给出了相应的动态轻压下调整策略。 B基于中包温 度预测液芯位置及相应的动态轻压下调整方法。在连铸开浇后，需要不定期测 量中包温度。因为中包温度是热传导计算中板坯中心温度的初始值，那么中包 温度测量值变化，显然对随后的热传导
9、计算结果有影响。也即，中包温度测量 值的变化，会引起板坯液芯位置的变化，从而可能导致压下状态变化。 定量 分析了中包温度变化对板坯液芯位置的影响，得出了中包温度对板坯液芯位置 影响的公式，并给出了相应的动态轻压下控制策略。 C基于压下状态预测 的动态轻压下调整方法。连铸生产过程中，轻压下状态的调整是通过辊缝远程 的调节来实现的，因此需要一定的时间。我们对当前的压下状态切换所需时间 进行了估计，并预测在该段时间结束时液芯的移动方向及大小，继而可知液芯 的变化是否会使压下状态进一步发生改变。如果压下状态会发生改变，我们需 要采取相应的 DSR 调整措施。仿真和生产实践表明，基于压下状态基于压下状
10、态预测的动态轻压下调整方法，可以有效地减少不必要的动态轻压下调整的次 数，从而避免频繁的压下状态调整给板坯质量带来的不利影响。 D动态轻 压下区域两侧扇形段的共同调整策略。在钢种保持不变的前提下，中包温度变 化和速度的变化，引起两相区的两端移动的方向是一致的。因此，我们在压下 状态发生变化的情况下，对液芯位置和压下区域两侧的扇形段压下状态进行综 合分析。当压下区域某一侧的扇形段压下状态发生变化时，分析另一侧的扇形 段下板坯的状态及液芯位置，看是否适合改变压下状态，以便进行共同调整， 并制定相应的判定和调整策略。这样在连铸生产过程中，即可以使压下区域动 态跟踪液芯位置，又可以避免不必要的频繁调整
11、。 E待压下钢种切换与相 应的动态轻压下调整方法。在连连铸过程中存在异钢种连浇的情况下，一个铸 流中就可能存在两个以上的钢种。不同钢种的物性参数不同，且轻压下参数的 确定与钢种参数相关。然而，压下区域只有一个，必须首先确定按照哪一个钢 种制定压下参数。所以，我们定义了待压下钢种的概念，并将钢种变化前后液 芯的位置变化细分为六种情况，逐一进行分析，继而得出结论：在更换钢种条 件下，只有当新一炉液芯已完整或 RB 点经过可实施轻压下的最后一个扇形段出 口时，待压下钢种才切换为新一炉的钢种。另外，在确定了当前的待压下钢 种(即钢种参数确定)的前提下，还对待压下钢种的不同状态进行了分析，并提 出了与待
12、压下钢种切换及钢种状态判定相对应的控制策略。对待压下钢种的分析、状态判定及相应的轻压下调整方法，也是减少不必要的轻压下状态调整次 数的有效手段。 另外，针对动态轻压下技术中的参数不确定性问题，通过引 入动态轻压下模式，为不同的钢种(或钢种组)赋以不同的轻压下参数，既可以 避免因生产钢种变化而修改模型参数，也为完善各钢种连铸生产工艺提供了条 件。再有，本文提出了动态轻压下控制方式的概念，用控制方式索引某些模型 参数和控制流程，既提高了参数选择的灵活性，也使模型使用者能够方便地选 择具有不同灵活程度的动态调整机制。 本文中讨论的动态轻压下方法已被实 现为模型软件，并在宝钢 2 号连铸机上稳定运行。
13、 本文对动态轻压下的发展历史及现状进行了回顾和总结，针对现有的动态轻压 下存在的问题，对连铸生产过程中影响板坯凝固状态的几个重要因素进行了深 入的分析，也对动态轻压下模型中的关键参数进行了分析和归纳，继而提出了 一系列相应的控制策略。 针对频繁动态调整会影响板坯质量的问题，提出了 基于对板坯液芯位置预测的动态轻压下控制技术。该技术的核心内容包括： A铸造速度变化对液芯位置的影响及相应的动态轻压下调整方法。铸造速度是 对铸坯的液芯位置影响很大的因素。定量分析了在连铸拉速发生较大波动时板 坯液芯位置的变化过程，并得出了结论： 铸造速度是连铸生产过程中影响 液芯位置的重要因素之一。 板坯上某点液芯移
14、动的速度=当前的铸造速度- 该点的切片的生成速度，继而有速度变化越大，液芯位置波动越大。 有两 个阶段液芯位置波动最剧烈：一是速度变化阶段，二是速度变化阶段生成的板 坯经过轻压下区域的阶段，两个阶段之间的区域，液芯波动相对平缓。 基于 定量分析的结果，给出了相应的动态轻压下调整策略。 B基于中包温度预 测液芯位置及相应的动态轻压下调整方法。在连铸开浇后，需要不定期测量中 包温度。因为中包温度是热传导计算中板坯中心温度的初始值，那么中包温度 测量值变化，显然对随后的热传导计算结果有影响。也即，中包温度测量值的 变化，会引起板坯液芯位置的变化，从而可能导致压下状态变化。 定量分析 了中包温度变化对
15、板坯液芯位置的影响，得出了中包温度对板坯液芯位置影响 的公式，并给出了相应的动态轻压下控制策略。 C基于压下状态预测的动 态轻压下调整方法。连铸生产过程中，轻压下状态的调整是通过辊缝远程的调 节来实现的，因此需要一定的时间。我们对当前的压下状态切换所需时间进行 了估计，并预测在该段时间结束时液芯的移动方向及大小，继而可知液芯的变 化是否会使压下状态进一步发生改变。如果压下状态会发生改变，我们需要采 取相应的 DSR 调整措施。仿真和生产实践表明，基于压下状态基于压下状态预 测的动态轻压下调整方法，可以有效地减少不必要的动态轻压下调整的次数， 从而避免频繁的压下状态调整给板坯质量带来的不利影响。
16、 D动态轻压下 区域两侧扇形段的共同调整策略。在钢种保持不变的前提下，中包温度变化和 速度的变化，引起两相区的两端移动的方向是一致的。因此，我们在压下状态 发生变化的情况下，对液芯位置和压下区域两侧的扇形段压下状态进行综合分 析。当压下区域某一侧的扇形段压下状态发生变化时，分析另一侧的扇形段下 板坯的状态及液芯位置，看是否适合改变压下状态，以便进行共同调整，并制 定相应的判定和调整策略。这样在连铸生产过程中，即可以使压下区域动态跟 踪液芯位置，又可以避免不必要的频繁调整。 E待压下钢种切换与相应的 动态轻压下调整方法。在连连铸过程中存在异钢种连浇的情况下，一个铸流中 就可能存在两个以上的钢种。不同钢种的物性参数不同，且轻压下参数的确定 与钢种参数相关。然而，压下区域只有一个，必须首先确定按照哪一个钢种制定压下参数。所以，我们定义了待压下钢种的概念，并将钢种变化前后液芯的
