热连轧板带钢层流冷却控制系统的研究与应用

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文热连轧板带钢层流冷却控制系统的研究与应用作者姓名：许峰指导教师：张晓明教授东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室龚殿尧副教授东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料加工工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席；李长生教授评阅人：李长生教授齐广霞教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialsFormingEngineeringResearchandapplicationoflaminarcoolingcontrolsy

2、steminHotStripMillByXuFengSupervisor：ProfessorZhangXiaomingAssociateprofessorGongDianyaoNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：许辉日期：如，机-r．1学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导

3、教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年d学位论文作者签名：许t李导师签名：獭肌签字日期：9．ot,O-．．『·l签字日期：卫耳．7．7万方数据东北大学硕士论文摘要热连轧板带钢层流冷却控制系统的研究与应用摘要控制冷却是热轧钢材生产过程中控制与改善钢材质量的重要途径，由于层流冷却系统具有处理产品范围宽，冷却均匀性好等许多优点成为现代热连轧厂采用最多的轧后冷

4、却方式。本文以国内某厂的层流冷却系统项目改造为背景，对轧后冷却的过程控制系统进行了深入研究。对冷却过程中的换热机理，数学模型(主要包括轧件温降计算模型、反馈计算数学模型、自学习模型)进行理论性的研究。对轧后冷却系统模型总体功能及控制策略进行详细介绍，以及深入分析层流冷却各功能模块的控制功能。分析和研究轧制速度对轧后冷却过程的影响，并设计升速轧制条件下轧后冷却的前馈控制算法；针对相变潜热对带钢冷却过程的影响以及采用常规反馈控制时系统存在的滞后特性，对相关模型进行优化改进以提高模型的控制精度。主要研究内容与成果如下：(1)对轧后冷却过程的换热机理进行深入分析和研究。在传热学基础理论的基础上分

5、析了国内某热轧厂的轧件温降计算模型、反馈计算数学模型和自学习数学模型。(2)详细介绍层流冷却控制系统功能及控制策略，对预设定计算、修正设定计算、反馈控制和自学习等功能模块进行了研究，描述和分析了每个控制模块的算法流程和实现过程。(3)研究热连轧过程中轧制速度制度及其对轧后冷却过程的影响，介绍了带钢样本的跟踪方法并设计了高精度的轧后冷却前馈控制算法。(4)针对相变潜热对轧后冷却过程的影响以及常规反馈控制算法存在的滞后特性，对相关模型进行了改进和优化，优化后的卷取温度控制精度进一步提高。关键词：热轧板带钢，层流冷却，冷却机理，数学模型，控制模块，速度前馈控制，等效比热，Smith预估器万方数

6、据东北大学硕士学位论文AbstractIResearchandapplicationofLaminarCoolingControlSysteminHotStripMillABSTRACTControlcoolinginhotrollingmillisaveryimportantmethodtocontrolandimprovethequalityofproduct．Laminarcoolingcontrolisoneofcontrolcooling，andcoilingtemperatureisoneimportantparameterofperformanceofhotstrip．Wi

7、ththelaminarcoolingsystemofourcountryasthebackground，thisdissertationstudiesthelaminarcoolingcomputercontrolsystem．theorymodelssuchaSheattransfermechanismmodels，mathematicalmodel(mainlyincludesthetemperaturedropcalcula