等径双辊倾斜铸轧及其自适应模糊控制方法
作者： 张玉军 编
出版时间： 2018年版
内容简介
《等径双辊倾斜铸轧及其自适应模糊控制方法》针对开发双辊倾斜铸轧工艺的需要，从机械实现、理论模型、数值模拟和工艺控制四个方面进行了系统研究。主要内容包括：以辽宁科技大学镁合金铸轧中心自主研制的立式双辊铸轧机为基础，增加了倾斜铸轧子系统，为系统地研究双辊倾斜铸轧过程提供设备平台；针对等径双辊倾斜铸轧，建立了耦合倾角函数的关于熔池液位高度变化和铸轧力计算的数学模型；基于所建立的等径双辊倾斜铸轧熔池液位数学模型，对双辊倾斜铸轧熔池内部进行流热耦合模拟，建立不对称性分析模型，进一步地分析倾斜角度、熔池液位高度、铸轧速度、水口位置和冷却水供给方式等不同工艺条件对熔池内流场和温度场的影响，为调整控制策略提供依据；针对铸轧过程熔池液位高度变化，建立了一种单入单出的非仿射非线性数学模型，基于模糊逼近技术进行解耦，设计了一种新的自适应模糊控制器，实现了对液面高度进行合理控制的目标；在此基础上，针对铸轧过程熔池液位高度和辊缝开度同时变化，建立了一种多入多出的非仿射非线性数学模型，设计自适应模糊输出反馈控制器，保证了辊缝和熔池液位高度的输出跟踪误差能够收敛到理想控制范围；后采用所建立的自适应模糊控制策略，成功地进行了铸轧实验，验证了模型的适用性。
目录
第1章 绪论
1．1 双辊铸轧技术的发展概况及优点
1．2 双辊不对称铸轧技术的发展概况
1．3 双辊铸轧过程控制技术的研究状况
1．3．1 双辊铸轧过程控制的发展状况
1．3．2 双辊铸轧过程自适应控制的研究状况
1．4 双辊倾斜铸轧过程的数值模拟研究
1．5 双辊倾斜铸轧系统的设计要求
1．6 问题的提出
1．7 本专著的主要研究内容
第2章 双辊倾斜铸轧系统
2．1 引言
2．2 原双辊铸轧系统
2．2．1 设备组成
2．2．2 控制策略
2．3 双辊倾斜铸轧子系统的实现
2．3．1 设备改进
2．3．2 双辊倾斜铸轧实施过程
2．3．3 在线监控系统升级
2．4 实验与分析
2．5 本章小结
第3章 双辊倾斜铸轧过程建模
3．1 引言
3．2 双辊倾斜铸轧熔池液位模型
3．2．1 模型边值条件分析
3．2．2 熔池断面积求解
3．2．3 熔池液位模型求解
3．3 双辊倾斜铸轧铸轧力计算模型
3．3．1 双辊倾斜铸轧铸轧力特征分析
3．3．2 铸轧力计算模型求解
3．4 本章小结
第4章 双辊倾斜铸轧过程数值模拟研究
4．1 引言
4．2 双辊倾斜铸轧工艺过程
4．3 双辊倾斜铸轧流热耦合模型的基本假设与控制方程
4．3．1 模型的基本假设
4．3．2 控制方程
4．4 模拟过程中几个重要问题的处理
4．4．1 固相率与温度关系模型
4．4．2 凝固潜热的处理
4．4．3 有效黏度的处理
4．4．4 计算区域与网格划分
4．4．5 边界条件的处理
4．5 工艺参数对熔池内流场和温度场的影响
4．5．1 倾斜角度对熔池内流场和温度场的影响
4．5．2 熔池液位高度对熔池内流场和温度场的影响
4．5．3 铸轧速度对熔池内流场和温度场的影响
4．6 熔池内流场和温度场不对称性分析
4．7 工艺参数调整对熔池内流场和温度场不对称性影响
4．7．1 水口位置对熔池内流场和温度场的影响
4．7．2 冷却水对熔池内流场和温度场的影响
4．8 本章小结
第5章 双辊倾斜铸轧熔池液位自适应模糊控制
5．1 引言
5．2 双辊倾斜铸轧熔池液位问题描述
5．3 自适应模糊控制器设计及稳定性分析
5．3．1 自适应模糊控制器设计
5．3．2 稳定性分析
5．4 仿真研究
5．5 本章小结
第6章 双辊倾斜铸轧系统鲁棒自适应模糊控制与实现
6．1 引言
6．2 板带铸轧工艺系统模型
6．2．1 熔池液位方程
6．2．2 模糊逻辑系统
6．3 自适应控制器设计和稳定性分析
6．3．1 自适应控制器设计
6．3．2 稳定性分析
6．4 仿真研究
6．4．1倾斜角度β=0°时仿真结果
6．4．2倾斜角度β=5°时仿真结果
6．5 实验与分析
6．6 本章小结
第7章 结论与展望
7．1 主要研究成果及结论
7．2 进一步的研究方向
参考文献
