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热轧带钢宽度的专家控制系统设计

摘要

在钢铁生产工业中，轧钢生产是制成钢材的主要生产环节，也是钢铁生产全部工艺

过程的质量水平的标志，因此，提高轧钢生产技术状况，关系到钢材的产量、质量、品

种和效益，也直接影响到国民经济各行各业的发展。而热轧带钢宽度精度是热轧产品质

量的重要指标之一，良好的宽度精度不仅可以提高产品的成材率，而且将给热轧用户及

后部工序创造更好的生产条件，因此宽度控制是钢铁企业在设备能力一定的情况下，提

高成品的质量的重要保证。

专家系统理论与技术的迅速发展及其在控制工程中的应用，为智能控制开辟了一个

新的研究方向。专家控制的出现，改变了传统的控制系统设计中单纯依靠数学模型的局

面，使知识模型与数学模型相结合，知识信息处理技术与传统的信号处理技术相结合，

它是人工智能与控制理论、方法和技术相结合的典型产物。它已广泛应用于故障诊断、

工业设计和过程控制，为解决工业控制难题提供一种新的方法，是实现工业过程控制的

重要技术。

本文以某钢铁企业1549mm热连轧厂为实际研究对象，针对在带钢侧压和水平轧制

变形的特点和工艺参数，采用专家PID控制器对热轧带钢的粗轧机部分进行宽度控制，

分析总结引起宽度变形的主要因素，根据热轧带钢的宽度控制机理,设计出带钢热连轧

生产过程中宽度专家控制系统，使带钢的宽度精度达到90%，使成品卷沿全长宽度公

差达到允许范围之内。

关键字：热轧带钢；宽度控制；专家PID控制器

Designoftheexpertcontrolsystemofthehotrollingstripwidth

Abstract

Intheproductionofsteel,rolledsteelisthemainproductionlinkandcanshowthe

widthcontrolisthekeytoimprovingthequalityofproducts.

ofknowledgeandinformationprocessingtechnologyandtraditionalsignalprocessing

animportantindustrialprocesscontroltechnology.

textstudiesthefeaturesandparametersofstripsidepressureaswellashorizontalrolling,

analyzesthemainfactorswhichcausethechangeinwidth,anddesignsthewidthexpert

tomakethewidth

finishedproductswithinpermittedrange.

Keywords：Hotrollingstrip；widthcontrol；expertinstallationPIDcontrol

第一章绪论

1.1本论文研究的背景与意义

1.1.1论文背景

21世纪是科学技术飞速发展和经济全球化的时代，近30年来，工业发达国家在提

高质量降低成本的基础上，产钢水平基本保持不变，而世界钢产量的提高，主要是我国

等发展中国家的增产造成。在钢铁工业各种产品中，板带材是最主要的材料。在一些工

业先进国家中，钢板产量占总产量的50％—60％，而且90％的钢、有色金属等各种带

[1]

材是经过CLN方法生产的，因而对于板带材的轧制技术和理论是至关重要的。带钢

热连轧除了要保证成品带钢的厚度精度、终轧及卷取温度、凸度及平直度外，还需保证

带钢的宽度精度。热连轧带钢的成品宽度精度已成为一项十分重要的技术指标热轧板带

宽度的精确控制不仅可以降低带钢的切边损耗，提高板带的成材率，而且为进一步剪切

加工、准确控制切边量创造条件。因此，宽度控制技术的开发与应用对节能降耗、提高

经济效益尤为重要传统宽度控制设备和技术主要集中在粗