基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連鑄坯溫度優(yōu)化控制研究.pdf

1、連鑄坯感應(yīng)加熱是近年來鋼鐵行業(yè)連鑄直軋技術(shù)發(fā)展的新動向，鑄坯經(jīng)結(jié)晶器成型切割之后，在其溫度尚未大幅度下降之前，采用電磁感應(yīng)加熱方式加熱鑄坯，使其整體溫度均勻。當鑄坯溫度達到軋制溫度之后，進行軋制。電磁感應(yīng)加熱技術(shù)能夠有效節(jié)能降耗，減少污染，隨時啟動，在線加熱，在重視節(jié)能減排的今天正受到鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的青睞。
　　本文將根據(jù)感應(yīng)加熱原理，在考慮鋼坯運動的情況下，對鋼坯進行受熱分析，并根據(jù)現(xiàn)場采集的大量實際數(shù)據(jù)，訓(xùn)練建立鋼坯溫度預(yù)測的神

2、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。在該模型基礎(chǔ)上，采用隨機搜索的方法調(diào)整電壓控制曲線，使鋼坯加熱后的溫度達到目標值，實現(xiàn)熱連軋生產(chǎn)線感應(yīng)加熱過程的溫度優(yōu)化控制。論文主要研究內(nèi)容概括如下：
　　(1)連鑄電磁感應(yīng)加熱機理的簡化分析
　　從實際建模需要出發(fā)，對感應(yīng)加熱問題進行了合理的簡化，以麥克斯韋方程組為理論基礎(chǔ)，在忽略位移電流及坯料運動對電磁場影響的情況下，分析鋼坯升溫的電磁加熱機理，為建模提供理論根據(jù)。同時，推導(dǎo)鐵芯線圈阻抗的簡易測算法，并引入

3、電功率密度概念。
　　(2)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度預(yù)測模型
　　感應(yīng)加熱過程是電磁——熱耦合的過程，在加熱過程中，鋼坯的磁導(dǎo)率、電阻率以及渦流的分布情況都隨著溫度發(fā)生變化，所以感應(yīng)加熱是一個時變、滯后、非線性的復(fù)雜過程，需要適當簡化處理其過程。從實際采集數(shù)據(jù)出發(fā)，分析并抽取有效數(shù)據(jù)，建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度預(yù)測模型，包括兩種建模思路，分別是電參數(shù)溫度預(yù)測模型和電功率溫度預(yù)測模型，對比這兩種模型的預(yù)測效果，電功率模型訓(xùn)練及預(yù)測

4、更為精準，有助于鋼坯溫度的優(yōu)化控制。
　　(3)優(yōu)化電壓控制曲線
　　兩個感應(yīng)器以并聯(lián)的方式工作，中頻電源輸出電壓同時作用在兩個感應(yīng)器上，調(diào)整某一時刻的電壓控制曲線，會同時影響兩個感應(yīng)器的功率，這樣在兩個感應(yīng)器里的兩段鋼坯的溫度都會受到影響，耦合作用明顯?；陔姽β蕼囟阮A(yù)測模型良好的預(yù)測效果，采取隨機搜索的方法，分段優(yōu)化電壓控制曲線，有效控制鋼坯加熱后的溫度。實際應(yīng)用時，針對每個溫度范圍的樣本建立電壓控制曲線數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)鋼坯