穿孔過程關(guān)鍵參數(shù)軟測(cè)量與優(yōu)化控制.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)為了提高無縫鋼管的生產(chǎn)質(zhì)量，都采用了加裝狄賽爾導(dǎo)盤的斜軋穿孔機(jī)進(jìn)行鋼坯穿孔，但是在斜軋穿孔機(jī)中，與生產(chǎn)密切相關(guān)的工藝參數(shù)--導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速只能停機(jī)離線調(diào)整，這大大降低了鋼坯穿孔生產(chǎn)效率和質(zhì)量，成為鋼管生產(chǎn)的一個(gè)瓶頸。如何實(shí)現(xiàn)穿孔機(jī)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的在線可調(diào)，進(jìn)而改善穿孔機(jī)穿孔生產(chǎn)的毛管質(zhì)量，提高無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組的生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為各鋼廠一個(gè)迫切需要解決的問題。
　　 本文以某鋼鐵公司鋼管分公司SWW斜軋穿孔過程為研究背景

2、，建立了導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速軟測(cè)量模型，最優(yōu)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速確定模型，以及負(fù)載力矩軟測(cè)量模型，并實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的優(yōu)化控制。另外，通過對(duì)穿孔工藝的深入分析，建立了對(duì)穿孔生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義的穿孔效率預(yù)報(bào)及優(yōu)化模型。最后，通過建立毛管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型，實(shí)現(xiàn)了前述優(yōu)化控制效果的檢驗(yàn)及毛管質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文主要工作如下：
　　 針對(duì)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速難以在線測(cè)量的問題，提出了基于改進(jìn)PCA-ELM的導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速軟測(cè)量方法。利用PCA方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮去噪，并且針對(duì)傳統(tǒng)EL

3、M方法在建模數(shù)據(jù)較多時(shí)，預(yù)報(bào)速度較慢的缺陷，提出了利用改進(jìn)PCA-ELM方法建立軟測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的在線預(yù)估。同時(shí)，利用短期校正與長(zhǎng)期校正相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了軟測(cè)量模型的更新校正。
　　 為了提高生產(chǎn)效益，需得到在不同工況下，使毛管質(zhì)量和穿孔效率較高而能耗較低的最優(yōu)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速。針對(duì)管坯穿孔過程的復(fù)雜性及建模數(shù)據(jù)的特殊性，提出利用適用于非高斯分布數(shù)據(jù)的ICR建模方法建立獨(dú)立成分和穿孔機(jī)最優(yōu)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速確定模型，并提出利用誤差檢驗(yàn)方法

4、確定獨(dú)立成分個(gè)數(shù)。最優(yōu)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速確定模型的建立，可為導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制的最優(yōu)參數(shù)設(shè)定提供指導(dǎo)和參考。
　　 針對(duì)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制問題，提出了導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的優(yōu)化控制系統(tǒng)。其中導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速軟測(cè)量模型實(shí)現(xiàn)了難于在線測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù)--導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的在線預(yù)估，為實(shí)現(xiàn)其直接控制奠定了基礎(chǔ)；最優(yōu)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速確定模型根據(jù)管坯原材料、生產(chǎn)要求及生產(chǎn)運(yùn)行工況確定了導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的最優(yōu)設(shè)定參數(shù)，為導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制提供最優(yōu)設(shè)定；負(fù)載力矩軟測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中的主要擾動(dòng)--

5、負(fù)載力矩的實(shí)時(shí)預(yù)估，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了負(fù)載力矩的前饋補(bǔ)償控制，大大削弱了該主要擾動(dòng)對(duì)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速的影響。
　　 針對(duì)無縫鋼管穿孔生產(chǎn)過程，難以一直保持較高穿孔效率這一問題，提出了基于均值子時(shí)段的MPLS穿孔生產(chǎn)過程穿孔效率預(yù)報(bào)模型，并根據(jù)生產(chǎn)工藝約束，對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化求解，獲得了最優(yōu)穿孔效率所對(duì)應(yīng)的穿孔生產(chǎn)工藝參數(shù)。同時(shí)，為了檢驗(yàn)穿孔效率的優(yōu)化結(jié)果，實(shí)現(xiàn)毛管質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)，提出了基于均值子時(shí)段的MPLS毛管質(zhì)量在線預(yù)報(bào)方法?；诰底?/p>