Личный кабинет
Подробное описание документа
Рябчиков М. Ю.
Модели для упреждающего управления тепловыми процессами термической обработки стали на агрегатах непрерывного горячего оцинкования / Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С. - DOI 10.18698/0536-1044-2023-12-80-96 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2023. - № 12. -
Скачать документ
Рассмотрены проблемы разработки моделей для упреждающего управления тепловыми процессами в многозонных нагревательных печах при термической обработке стальной полосы на агрегатах непрерывного горячего оцинкования. Сложность разработки таких моделей обусловлена тремя причинами. Первой является значительная инерция объекта, что затрудняет анализ тепловых балансов зон в условиях неизвестных возмущений, вызванных непостоянством параметров тепловых потерь и межзонного теплообмена. Вторая причина заключается в отсутствии объективной информации о теплообмене между металлом и рабочим пространством печи в отдельных зонах, так как контроль температуры металла обычно происходит только на входе в секции термической обработки и на выходе из них. Третьей причиной является то, что результаты измерений температуры рабочего пространства зоны лишь приближенно характеризуют ее фактическое температурное состояние. С учетом указанных причин для упреждающего управления тепловыми процессами предложены два вида моделей. Модели первого вида используют для оценки температур рабочего пространства зон по данным перед технологическим возмущением, а также для прогноза температуры полосы. Модели второго вида предназначены для прогнозирования оценок температур рабочего пространства зон при изменении сортамента, скорости линии, расходов топлива и воздуха. Модели второго вида оперируют сигналами, представленными в виде приращений относительно начального момента для рассматриваемого периода времени. Модели предназначены для решения таких задач, как робастное управление; своевременный учет технологических ограничений, связанных с мощностью систем нагрева и охлаждения; планирование и упреждающее управление переходными процессами для энергосбережения путем уменьшения перегрева металла; оптимизация тепловых нагрузок по зонам секций термической обработки на основе наблюдателя тепловых потерь. Предложена система робастного управления температурой рабочего пространства зон, основанная на структуре системы со многими степенями свободы, где прямое разомкнутое управление с применением модели скомбинировано с регулированием по отклонению. Рассмотрены способы применения модели при оптимизации распределения тепловых нагрузок по зонам печи. В качестве примера приведены результаты настройки модели для секции термической выдержки агрегата непрерывного горячего оцинкования № 1 ПАО «ММК». По результатам настройки показаны пределы вариации динамических параметров объекта управления.
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 12. - 2023.
