高精度板带钢厚度控制的理论与实践PDF电子书下载

0绪论 1

0.1高精度板带钢厚度自动控制的基本概念 1

0.2高精度板带钢厚度自动控制的发展概况 1

0.3使用部门对板带钢厚度精度的要求 2

0.4板带钢厚度的定义和表示厚度的基本方法 3

0.5轧制厚度的确定 4

0.6厚度自动控制技术发展的趋势和特点 5

1板带钢轧制时厚度控制用工艺数学模型 8

1.1弹跳模型 8

1.1.1弹跳模型在计算机控制轧制过程中的重要性 8

1.1.2弹跳模型的基本概念 9

1.1.3弹跳模型的建立 9

1.1.4轧机刚度的测定 10

1.1.5弹跳模型精度分析及提高精度的措施 12

1.2轧制压力模型 14

1.2.1轧制压力模型在计算机控制中的作用 14

1.2.2建立轧制压力模型的方法和模型主要影响因素的基本结构 15

1.2.3在线使用的轧制压力模型 24

1.3前滑模型 34

1.3.1前滑模型在计算机控制连轧过程中的作用 34

1.3.2前滑的理论模型 35

1.3.3前滑的统计型模型 38

1.4能耗模型 39

1.4.1能耗模型在计算机控制轧制过程中的应用 39

1.4.2能耗模型的理论基础 39

1.4.3能耗模型的结构形式 41

1.4.4建立能耗模型的步骤 44

1.5温降模型 45

1.5.1轧制过程中温降变化的基本规律 45

1.5.2热连轧过程中的温降模型 49

2厚度自动控制系统数学模型的自适应控制与自学习控制 55

2.1自适应控制与自学习控制的必要性 55

2.2自适应回归算法介绍 56

2.2.1增长记忆递推算法 56

2.2.2渐消记忆递推回归法 60

2.2.3指数平滑法 62

2.3模型自适应应用举例 64

2.4模型自学习 67

2.4.1计算机控制系统中模型自学习的任务 68

2.4.2模型因子自学习 68

2.4.3模型中参数自学习 68

3厚度自动控制的基本形式及其控制原理 72

3.1板带钢厚度波动的原因及其厚度的变化规律 72

3.1.1板带钢厚度波动的原因 72

3.1.2轧制过程中厚度变化的基本规律 72

3.2厚度自动控制的基本形式 75

3.3厚度自动控制的基本原理 76

3.3.1反馈式厚度自动控制的基本原理 76

3.3.2前馈式厚度自动控制的基本原理 78

3.3.3监控式厚度自动控制的基本原理 79

3.3.4张力式厚度自动控制的基本原理 81

3.3.5金属秒流量AGC控制的基本原理 82

3.3.6液压式厚度自动控制的基本原理 85

3.3.7轧制力AGC（P-AGC）控制系统的基本原理 92

3.3.8绝对值AGC（ABS-AGC）控制系统的基本原理 95

3.3.9动态设定型AGC（D-AGC）控制系统的基本原理 100

4板带钢轧机的计算机控制系统 103

4.1概述 103

4.1.1硬件的组成 104

4.1.2软件的组成 105

4.2计算机控制系统的发展 106

4.2.1数据采集系统（巡回检测系统） 106

4.2.2操作指导控制系统 107

4.2.3直接数字控制系统 107

4.2.4监督计算机控制系统 108

4.2.5多级控制系统 108

4.2.6分散控制系统 109

4.3控制用计算机应具备的性能 109

4.4带钢连轧计算机控制系统的任务 110

4.4.1热连轧（工艺）物料流程 111

4.4.2热连轧计算机控制系统 111

4.5热轧计算机控制系统的特点 118

5压下位置自动控制基本原理及其控制系统 120

5.1概述 120

5.2电动压下位置自动控制系统的基本原理及其控制系统 120

5.2.1压下位置控制的基本要求和控制的基本原理 122

5.2.2提高位置控制精度和可靠性的措施 129

5.2.3位置控制系统程序的公用性和程序的组成 130

5.3电动-液压压下位置自动控制系统 133

5.3.1概述 133

5.3.22050mm热连轧精轧机组的电动-液压压下机械结构和检测装置 133

5.3.3电动-液压压下系统 134

5.3.42050mm热连轧机的液压系统控制线路图 135

5.3.52050mm热连轧机压下位置检测装置 136

5.3.62050mm热连轧机压下系统的计算机控制系统 137

5.3.72050mm热连轧机的初始辊缝设定 140

5.3.81700mm热连轧机中的电动-液压压下位置控制特点 142

5.4冷连轧机全液压压下位置自动控制系统 143

5.4.1压下位置控制系统 143

5.4.2压下位置零点校正 147

5.5具有可编程序控制器的压下位置自动控制 148

5.5.1可编程序控制器的基本含义和特点 148

5.5.2可编程序控制器（PLC）与控制用计算机和控制装置关系 149

5.5.3可编程序控制器（PLC）在压下位置控制中的应用 149

6带钢热连轧厚度自动控制系统 152

6.1热连轧AGC系统概述 152

6.2GM-AGC 156

6.2.1轧机变刚度控制的原理 157

6.2.2动态设定型AGC 158

6.2.3GM-AGC一般形式 158

6.2.4GE公司的GM-AGC控制策略 160

6.2.5GM-AGC的工作模式 161

6.2.6GM-AGC对操作侧和传动侧辊缝附加值的处理 163

6.3MN-AGC 164

6.3.1X射线测厚仪的误差 165

6.3.2MN-AGC系统构成 165

6.3.3根据产品厚度改变MN-AGC的增益 165

6.3.4额外增益 167

6.3.5传输延时的影响 167

6.3.6自动扇形 168

6.3.7超调量抑制 168

6.3.8负荷平衡 169

6.3.9穿带张力对厚度控制的影响 169

6.3.10压下量补偿 170

6.3.11最大修正值限幅 170

6.3.12GM-AGC与MN-AGC的相关性 170

6.3.13MN-AGC运行的相关条件 171

6.3.14MN-AGC操作模式 171

6.3.15MN-AGC的安装与调试 173

6.4FF-AGC 180

6.4.1功能描述 180

6.4.2FF-AGC的安装 182

6.5辊缝补偿 183

6.5.1油膜补偿 183

6.5.2轧辊热膨胀和磨损 184

6.5.3弯辊补偿 184

6.5.4张力损失补偿 185

6.6秒流量补偿 185

6.6.1秒流量误差 186

6.6.2秒流量计算误差 188

6.6.3秒流量补偿安装 189

6.7穿带自适应 189

6.7.1功能描述 190

6.7.2穿带自适应执行 190

6.7.3穿带自适应的测量 190

6.7.4下游机架穿带自适应运行 191

6.7.5穿带自适应的安装与调试 192

6.8负荷分配 194

6.8.1功能描述 194

6.8.2安装与调试 195

6.9热连轧机AGC的功能总结 197

7带钢冷连轧的厚度自动控制系统 198

7.1冷连轧的工艺特点及设备性能 198

7.1.1工艺特点 198

7.1.2设备及其性能 198

7.2冷连轧机的厚度自动控制 202

7.2.1冷轧带钢厚差产生的原因 202

7.2.2冷连轧厚度控制特点 203

7.2.3冷连轧AGC计算机控制系统 203

7.2.4冷连轧自动化仪表 203

7.2.5厚度自动控制系统功能 205

7.2.6张力自动控制系统功能 233

7.3冷连轧厚度自动控制效果分析 238

7.3.1第1机架各厚度控制策略典型控制效果分析 238

7.3.2第5机架各厚度控制策略典型控制效果分析 238

7.3.3机架间的恒张力控制效果分析 239

7.3.4厚度-张力解耦控制效果分析 240

8带钢全连续轧制时的动态变规格控制 242

8.1概述 242

8.2动态变规格楔形过渡段主要参数的确定 242

8.2.1楔形段长度LKi 242

8.2.2楔形段起始位置LGKi和焊缝处厚度hSNi的确定 243

8.2.3F′（αi）值的确定 245

8.3现场应用的动态变规格楔形段参数确定方法讨论 247

8.3.1楔形段长度LKi的确定 248

8.3.2楔形起始位置LGKi的确定 248

8.4动态变规格控制策略 250

8.4.1楔形段的形成及压下增量的确定 250

8.4.2楔形过渡段速度控制途径及其变化规律 251

8.4.3动态变规格时张力变化规律 253

8.5动态变规格时的计算机自动控制过程分析 253

8.6动态变规格控制的实际效果分析 255

8.6.1计算机控制系统的响应速度和精度分析 255

8.6.2速度、压下和张力控制系统的响应速度和精度分析 256

8.6.3动态变规格时的带钢超厚分析 258

8.7热连轧动态变规格轧制 259

8.7.1无头轧制主要工艺和设备 260

8.7.2移动中带钢头、尾连接的控制技术 261

8.7.3无头轧制接合区板厚控制技术 261

9厚度自动控制系统中的补偿控制原理和措施 262

9.1支撑辊偏心的补偿控制 262

9.1.1支撑辊偏心对厚度精度的影响 262

9.1.2轧辊系统跳动的概率分析 263

9.1.3消除轧辊偏心的方法和措施 264

9.2油膜厚度的补偿控制 273

9.3板带钢宽度的补偿控制 275

9.4压下补偿值的计算和控制 277

9.5带钢尾部补偿值的计算和控制 278

9.6轧辊热膨胀补偿 281

9.7加减速补偿 282

9.7.1概述 282

9.7.2补偿原理 282

9.7.3控制方式框图 282

9.8轧制效率补偿值的计算 283

9.8.1轧制效率η与轧制速度υ的关系 283

9.8.2轧制效率η与轧件塑性系数M的关系 283

10薄带材轧制时的厚度自动控制 285

10.1概述 285

10.2二十辊轧机的结构形式和特点 286

10.2.1二十辊轧机结构形式 287

10.2.2森吉米尔二十辊轧机结构特点 289

10.2.3森吉米尔二十辊轧机工作机座结构 289

10.3森吉米尔二十辊轧机的调整机构 291

10.3.1压下调整机构 291

10.3.2辊形调整机构 293

10.3.3辊径补偿调整机构 296

10.4二十辊轧机AGC系统的组成 296

10.4.1液压压下位置闭环 297

10.4.2厚度和速度检测装置 298

10.4.3AGC计算机控制系统简介 298

10.5二十辊轧机AGC系统控制特点 299

10.5.1前馈控制特点 300

10.5.2秒流量控制特点 301

10.5.3反馈控制特点 302

10.6二十辊轧机AGC系统运行模式 303

10.6.1手动运行模式 303

10.6.2WFC自动模式 303

10.6.3Micron自动操作模式 305

10.7二十辊轧机AGC控制系统 306

10.7.1压下位置闭环伺服控制子系统 306

10.7.2步进马达压下控制系统 306

10.7.3厚度信号监测与预设定系统 307

10.7.4长度和距离的测量系统 308

10.7.5WFC逻辑控制系统 310

10.8二十辊轧机辊形调整的液压控制系统 310

10.9二十辊轧机AGC控制系统能达到的控制指标 312

11中厚板轧制时的厚度自动控制系统 316

11.1概述 316

11.1.1基础自动化系统 316

11.1.2过程控制系统 317

11.2中厚板厚度自动控制系统 318

11.2.1控制系统结构 318

11.2.2检测仪表 319

11.3基础自动化控制系统 320

11.3.1辊缝控制 320

11.3.2电动位置闭环控制 323

11.3.3液压位置和压力闭环控制 324

11.3.4辊缝倾斜控制 326

11.3.5液压AGC厚度控制 326

11.3.6头部厚度控制 328

11.3.7中厚板轧机刚度测量 329

11.3.8油膜厚度测量 330

11.3.9支撑辊偏心测量 332

11.4过程自动化控制系统 332

11.4.1设定计算的数据流程 333

11.4.2设定计算数学模型 336

11.4.3轧机弹跳模型 337

11.4.4中厚板轧制力模型 338

11.5中厚板控制系统典型指标 341

11.5.1APC系统性能 341

11.5.2钢板厚度控制精度 341

12板带材轧制时力参数和厚度测量与应用 343

12.1概述 343

12.2传感器的原理和技术基础 343

12.2.1传感器的定义和组成 343

12.2.2传感器的分类 344

12.2.3传感器的静态数学模型 344

12.2.4传感器的动态数学模型 345

12.2.5传感器的特性分析与技术指标 346

12.3测量系统组成和测量方法 351

12.3.1测量系统的组成与特点 352

12.3.2测量方法 352

12.3.3测量仪表 353

12.3.4测量系统的主要技术指标 354

12.4力参数的测量 355

12.4.1应力应变测量 355

12.4.2常规应变测量与组桥方式 357

12.4.3轧制压力测量 360

12.4.4轧制扭矩测量 369

12.5板带材轧制厚度测量 372

12.5.1X射线测厚仪工作原理 373

12.5.2X射线测厚仪 374

12.5.3β射线测厚仪 375

12.5.4γ射线测厚仪 375

12.5.5射线式测厚仪安装形式 375

12.5.6接触式带钢测厚仪 376

12.5.7轧机辊缝测量 376

主要英文缩写及说明 379

参考文献 385