連鑄坯感應(yīng)加熱過(guò)程建模與優(yōu)化控制研究.pdf

1、連鑄坯熱送直軋技術(shù)是目前鋼鐵企業(yè)普遍采用的節(jié)能技術(shù),其熱送過(guò)程中一般采用燃?xì)鉅t或感應(yīng)加熱爐補(bǔ)溫加熱。近年來(lái)由于電磁感應(yīng)加熱具有節(jié)能降耗、加熱速度快、污染少、易于實(shí)現(xiàn)控制等優(yōu)點(diǎn)而得到應(yīng)用推廣。然而,實(shí)際生產(chǎn)對(duì)連鑄坯感應(yīng)加熱過(guò)程的溫度控制還主要靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整,這方面應(yīng)用研究還較少。
　　本文主要研究連鑄坯熱送直軋技術(shù)中的感應(yīng)加熱過(guò)程,對(duì)鋼坯的受熱傳熱機(jī)理進(jìn)行了分析,并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況,嘗試建立了鋼坯溫度的有限差分和系統(tǒng)辨識(shí)預(yù)測(cè)模型。在系

2、統(tǒng)辨識(shí)模型的基礎(chǔ)上,為了使連鑄坯感應(yīng)加熱后的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度,分別采用隨機(jī)搜索算法和遺傳算法調(diào)整控制電壓,從而實(shí)現(xiàn)了連鑄坯感應(yīng)加熱過(guò)程溫度的優(yōu)化控制。本碩士論文得到的結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)ANSYS建立有限元模型是模擬仿真鋼坯感應(yīng)加熱過(guò)程的常用方法,具有高逼真度的同時(shí)計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng),無(wú)法滿足在線計(jì)算的需求。本文建立的基于有限差分的鋼坯感應(yīng)加熱預(yù)測(cè)模型,對(duì)鋼坯各段橫截面在感應(yīng)加熱過(guò)程中的溫度分布進(jìn)行了預(yù)測(cè),得到的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與ANSY

3、S的模擬數(shù)據(jù)基本吻合,說(shuō)明了該模型的預(yù)報(bào)精度較高,并且克服了ANSYS軟件運(yùn)算速度慢的缺點(diǎn),對(duì)實(shí)現(xiàn)連鑄坯感應(yīng)加熱過(guò)程的溫度預(yù)測(cè)和優(yōu)化控制提供了參考。
　　(2)采用系統(tǒng)辨識(shí)對(duì)鋼坯感應(yīng)加熱過(guò)程建立ARX模型,該模型以感應(yīng)加熱原理為基礎(chǔ),利用實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)模型辨識(shí),并通過(guò)新觀察數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?duì)鋼坯的表面溫度進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果表明該模型具有較高預(yù)測(cè)精度,為連鑄坯感應(yīng)加熱過(guò)程溫度優(yōu)化控制奠定了模型基礎(chǔ)。
　　(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,加熱過(guò)程的