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铜带冷轧机板形控制分段冷却机理模型
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作者 高心成 刘宏民 +1 位作者 王东城 石磊腾 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2037-2049,共13页
针对冷轧铜带板形控制中分段冷却机理模型研究薄弱、在线计算效率较低的问题,采用有限差分法建立工作辊温度场和热变形模型,采用条元法建立带材三维塑性变形模型,采用影响系数法建立辊系弹性变形模型,采用带材与辊系模型的直接耦合法建... 针对冷轧铜带板形控制中分段冷却机理模型研究薄弱、在线计算效率较低的问题,采用有限差分法建立工作辊温度场和热变形模型,采用条元法建立带材三维塑性变形模型,采用影响系数法建立辊系弹性变形模型,采用带材与辊系模型的直接耦合法建立板形计算模型;采用高斯函数描述分段冷却的热流密度,根据机理模型计算结果和影响系数方法,建立分段冷却调控板形的矩阵模型。对650 mm和800mm六辊铜带冷轧机的仿真计算和工业应用表明,基于本文模型和方法建立的板形控制系统不仅可以有效调控整体板形,而且善于控制局部浪形,消除复杂板形缺陷。本文为研发先进的板形控制分段冷却系统,提供了理论基础和计算方法。 展开更多
关键词 冷轧铜带 板形控制 分段冷却 机理模型 影响矩阵
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新一代高技术宽带钢轧机电工钢高精度板形控制研究进展 被引量:12
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作者 曹建国 宋纯宁 +3 位作者 孙磊 谭星勇 李艳琳 孔宁 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期131-142,共12页
自由规程轧制是实现柔性一体化生产组织和追求最大生产效率的必要途径,板形控制一直是制约电工钢自由规程轧制的瓶颈难题。阐述了国际上对新一代高技术宽带钢轧机机型的不断探索与板形控制技术特征及其日趋复杂化的进展研究;基于热模拟... 自由规程轧制是实现柔性一体化生产组织和追求最大生产效率的必要途径,板形控制一直是制约电工钢自由规程轧制的瓶颈难题。阐述了国际上对新一代高技术宽带钢轧机机型的不断探索与板形控制技术特征及其日趋复杂化的进展研究;基于热模拟与数学模型构建了电工钢完整轧制过程的高温本构关系,建立了电工钢热塑性变形过程集成仿真模型,原创构建了电工钢自由规程轧制完整过程中可同时控制不均匀变形和不均匀磨损的非对称自补偿轧制作用机制、提出了一种由数据与机理融合驱动的电工钢自由规程轧制形性协同的非对称自补偿轧制轧辊辊形、液压窜辊和液压弯辊的高精度融合控制方法。结合生产实际提出了新一代高技术热连轧自由规程轧制过程的全板形融合π机型与板形控制创新技术,突破性实现了高效低成本对新一代高技术宽带钢轧机自由规程轧制的高精度板形控制,为现场工业生产提供了理论基础和创新实现路径。最后展望了宽幅电工钢高精度板形控制的创新发展趋势。 展开更多
关键词 带轧机 电工钢 自由规程轧制 板形控制
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冷轧铜带板形控制系统数字孪生研究 被引量:4
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作者 高心成 刘宏民 +1 位作者 王东城 石磊腾 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2978-2988,共11页
本文以冷轧铜带板形控制的物理系统为基础,采用机理分析与数据智能协同建模方法,应用在线传感、互联网、云服务、大数据、虚拟仿真、机器学习等技术,研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统,实现了与物理系统的实时互动,形成了面向板... 本文以冷轧铜带板形控制的物理系统为基础,采用机理分析与数据智能协同建模方法,应用在线传感、互联网、云服务、大数据、虚拟仿真、机器学习等技术,研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统,实现了与物理系统的实时互动,形成了面向板形控制的信息物理系统。该系统实现在600 mm四辊轧机和600 mm六辊轧机上的工业应用。结果表明:冷轧铜带板形控制数字孪生系统不仅可以实时监控和优化轧制过程,提高板形控制水平和质量,而且可以预警轧制故障,提高轧机运行的稳定性和安全性。该系统为研发新一代冷轧带材板形智能控制技术,提供新的思路方法和应用场景。 展开更多
关键词 冷轧铜带 板形控制 数字孪生 建模仿真 机器学习
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新一代高技术宽带钢冷轧机全机组一体化板形控制 被引量:25
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作者 曹建国 江军 +3 位作者 邱澜 李艳琳 何安瑞 张勇军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1584-1591,共8页
针对新一代高技术宽带钢冷轧机冷轧薄板高精度板形质量边降、凸度、同板差和平坦度等多指标日趋严苛难题,结合生产实践分析宽带钢冷轧机国际主流机型及其板形控制特点,提出宽带钢冷连轧"门户机架""中间机架组"和&qu... 针对新一代高技术宽带钢冷轧机冷轧薄板高精度板形质量边降、凸度、同板差和平坦度等多指标日趋严苛难题,结合生产实践分析宽带钢冷轧机国际主流机型及其板形控制特点,提出宽带钢冷连轧"门户机架""中间机架组"和"成品机架"全机组一体化板形控制策略。研究结果表明:从四辊和六辊冷轧机的凸度和边降构成特征可知,四、六辊轧机轧辊压扁的不均匀变形和"有害接触区"弯矩在带钢凸度和边降构成均占主要比例,四辊轧机板形控制能力随着宽度的增加而显著增强,且对四辊和六辊轧机高精度一体化板形控制应采取明显不同的实现途径。 展开更多
关键词 冷轧 轧机机型 带钢 板形控制 边降控制
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板带轧机通用变凸度板形控制技术 被引量:19
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作者 曹建国 黄小海 +3 位作者 赵秋芳 熊海涛 王涛 张兆祥 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2772-2781,共10页
针对已有的变凸度板形控制技术在大宽度变化范围板形控制能力下降快和常规宽度窄料板形控制能力不足等问题,建立具有自主知识产权的通用变凸度(universal variable crown,UVC)辊形设计数学模型,提出大宽度变化范围内增强板形控制能力的... 针对已有的变凸度板形控制技术在大宽度变化范围板形控制能力下降快和常规宽度窄料板形控制能力不足等问题,建立具有自主知识产权的通用变凸度(universal variable crown,UVC)辊形设计数学模型,提出大宽度变化范围内增强板形控制能力的UVC辊形设计方法,分析UVC辊形的不同宽度板带辊缝凸度调节能力。最后,采用1450热连轧机验证UVC板形控制技术的效果。研究结果表明:与板带轧机中广泛应用的CVC技术相比,UVC技术在400 mm带钢宽度变化范围内(950~1350 mm)板形控制能力提升91.71%,常规宽度窄料板形二次辊缝凸度调控范围增大142.99%。UVC板形控制技术可增强轧机板形控制能力,有效解决因液压弯辊力偏大甚至超过极限而难以满足电工钢自由规程轧制高精度板形质量要求的难题。UVC技术可在大型工业轧机电工钢轧制中稳定运行并推广应用于普钢轧制,为完善宽带钢轧机机型,增强热、冷连轧机全流程板形控制能力提供了依据。 展开更多
关键词 宽带钢轧机 电工钢 轧辊 数学模型 板形控制
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AS-UCM机型的开发及其板形控制技术 被引量:9
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作者 白振华 常金梁 +2 位作者 郭乾勇 刘亚星 冯彬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1390-1394,共5页
针对普通UCM平整机组因不能配置分段冷却手段而无法对板形的非对称复杂高次浪形进行精细控制的问题,研发了一套配置工作辊非对称弯辊、中间辊非对称弯辊、中间辊上下非对称窜辊的AS-UCM新机型,定量分析了AS-UCM机型对负载辊缝形状的控... 针对普通UCM平整机组因不能配置分段冷却手段而无法对板形的非对称复杂高次浪形进行精细控制的问题,研发了一套配置工作辊非对称弯辊、中间辊非对称弯辊、中间辊上下非对称窜辊的AS-UCM新机型,定量分析了AS-UCM机型对负载辊缝形状的控制能力,建立了一套适合于AS-UCM机型平整机组的板形控制模型,并在相同初始条件下将AS-UCM机型与普通UCM机型平整机组对非对称复杂高次浪形的控制效果进行了对比,得出了采用AS-UCM机型的平整机组比普通UCM平整机组对非对称高次复杂浪形的控制能力大大增强的结论,从而为平整机组高次复杂浪形的治理提供了参考。 展开更多
关键词 高次浪 AS-UCM 负载辊缝 板形控制
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1450冷轧机板形控制系统变形抗力补偿研究 被引量:6
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作者 田宝亮 牛培峰 +2 位作者 马啸飞 翟社霞 张向业 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期107-109,114,共4页
利用某公司1450冷连轧机板形闭环控制系统的板形检测原理及其控制策略进行带钢轧制时,带钢横向温差导致沿带钢宽度方向上变形抗力不同,由于该板形控制系统未考虑带钢横向变形抗力对板形测量的影响,板形控制效果不太理想。针对该板形闭... 利用某公司1450冷连轧机板形闭环控制系统的板形检测原理及其控制策略进行带钢轧制时,带钢横向温差导致沿带钢宽度方向上变形抗力不同,由于该板形控制系统未考虑带钢横向变形抗力对板形测量的影响,板形控制效果不太理想。针对该板形闭环控制系统的不足,增加了板形目标曲线的变形抗力补偿值。结果表明:增加变形抗力补偿后减少了带钢横向变形抗力不同引起的板形缺陷,提高了板形控制精度。 展开更多
关键词 板形控制 抗力补偿 横向温度 目标曲线 冷轧
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六辊轧机冷轧带材板形控制的仿真研究 被引量:15
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作者 彭艳 郑振忠 刘宏民 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第9期1061-1063,共3页
将轧件三维塑性变形模型、辊系弹性变形模型和轧后带材失稳判别模型联立 ,组成完整的板形分析与控制数学模型和计算机仿真程序 ,对90 0 mm六辊 HC轧机进行板形设定控制的仿真 ,板形和板凸度的实际控制效果良好。
关键词 板形控制 HC轧机 计算机仿真 冷轧带材
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一种基于五次CVC和SmartCrown复合辊型的板形控制方法 被引量:8
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作者 唐忠 李文强 陶冶 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期2885-2890,共6页
为改善轧机的板形调控能力,在分析连续变凸度CVC辊型和SmartCrown辊型特性的基础上,提出了一种基于五次CVC和SmartCrown的复合辊型的板形控制方法。将五次CVC和SmartCrown辊型在控制板形缺陷方面的特性相结合,采用分解与迭加的方法重新... 为改善轧机的板形调控能力,在分析连续变凸度CVC辊型和SmartCrown辊型特性的基础上,提出了一种基于五次CVC和SmartCrown的复合辊型的板形控制方法。将五次CVC和SmartCrown辊型在控制板形缺陷方面的特性相结合,采用分解与迭加的方法重新确定其二次和四次凸度及调控能力。通过设计实例和效果分析验证,表明该方法有效改善了五次CVC和AVC辊型因辊径差较大不利于板形控制的缺点。 展开更多
关键词 复合辊型 板形控制 凸度 分解 迭加
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液压弯辊板形控制系统的动态特性分析 被引量:11
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作者 田文波 王勇勤 +1 位作者 刘俊 严兴春 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第9期45-47,共3页
文章针对液压弯辊板形控制系统 ,建立了电液伺服压力 (油压 )控制系统的数学模型 ,从频域和时域两方面分析了系统的动态特性 。
关键词 板形控制 压力控制 动态特性
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智能方法在板形控制中的应用 被引量:17
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作者 刘宏民 贾春玉 单修迎 《燕山大学学报》 CAS 2010年第1期1-5,17,共6页
介绍了智能方法在轧制领域特别是在板形控制中的研究进展。阐述了神经网络、模糊控制、遗传算法、粒子群算法等智能方法在板形模式识别模型、板形预报模型、板形控制的液压弯辊控制模型和轧辊分段冷却控制模型中的应用,表明将智能方法... 介绍了智能方法在轧制领域特别是在板形控制中的研究进展。阐述了神经网络、模糊控制、遗传算法、粒子群算法等智能方法在板形模式识别模型、板形预报模型、板形控制的液压弯辊控制模型和轧辊分段冷却控制模型中的应用,表明将智能方法引入板形控制中,改变了依赖经验和传统方法进行板形控制的局面,为板形控制建模走出了一条新途径。 展开更多
关键词 神经网络 模糊 智能 模式识别 预报 液压弯辊 分段冷却 板形控制
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基于虚拟仿真技术的板形控制实践教学平台开发 被引量:5
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作者 罗晓东 王强 +2 位作者 张丽萍 蒋月月 胡彬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第5期114-117,共4页
针对当前材料成形及控制工程专业实践教学环节存在的相关问题,开发出了基于虚拟仿真技术的板形控制实践教学平台,并针对性地分为原料准备、轧制过程控制、轧制板形控制基础、轧制板形控制策略和板形控制仿真训练5个模块,循序渐进地深入... 针对当前材料成形及控制工程专业实践教学环节存在的相关问题,开发出了基于虚拟仿真技术的板形控制实践教学平台,并针对性地分为原料准备、轧制过程控制、轧制板形控制基础、轧制板形控制策略和板形控制仿真训练5个模块,循序渐进地深入到板形控制的各个环节,从点到面,有浅入深,有序地完成目前无法实现的板形控制实践教学。并以板形控制仿真训练中的轧制温度及热凸度模拟仿真为例,详细分析了建模的过程,并进行了仿真训练。通过2015届学生的实践,发现借助于该实践教学平台,能够有效激发学生的学习兴趣,提高学生实际操作能力,为学生适应钢铁企业的复杂轧制条件和板形控制条件打下了坚实的基础。 展开更多
关键词 虚拟仿真 板形控制 实践教学 模块教学 案例分析
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基于云模型定性推理的液压弯辊板形控制 被引量:4
13
作者 贾春玉 白涛 +1 位作者 崔发军 徐胜杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1295-1298,共4页
云模型将概率论的随机性和模糊集合论的模糊性相融合,能很好地解决不确定性问题,基于此设计了一种二维液压弯辊云模型控制器,其控制策略不需要被控对象的数学模型,只需通过语言原子和云模型将人用语言定性表达的经验和逻辑判断转换到语... 云模型将概率论的随机性和模糊集合论的模糊性相融合,能很好地解决不确定性问题,基于此设计了一种二维液压弯辊云模型控制器,其控制策略不需要被控对象的数学模型,只需通过语言原子和云模型将人用语言定性表达的经验和逻辑判断转换到语言控制规则器中,就能实现板形实时在线控制。以某公司1220mm液压弯辊板形控制系统为仿真对象进行仿真实验,结果表明,该控制器简易、快速、控制性能良好、鲁棒性强,较常规模糊控制具有更好的控制品质。 展开更多
关键词 液压弯辊系统 云模型 定性推理 板形控制
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宽幅无取向硅钢热轧板形控制技术 被引量:3
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作者 曹建国 戴宝泉 +4 位作者 张杰 杨光辉 宋平 苏毅 鄢檀力 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期771-775,共5页
针对1700热连轧机下游机架工作辊磨损严重且不均匀导致宽幅无取向硅钢的板形控制等问题,采用ANSYS建立辊系弹性变形有限元模型并研制宽幅无取向硅钢生产的ASR-N非对称自补偿工作辊。研究结果表明:与长行程窜辊的常规凸度工作辊相比,ASR-... 针对1700热连轧机下游机架工作辊磨损严重且不均匀导致宽幅无取向硅钢的板形控制等问题,采用ANSYS建立辊系弹性变形有限元模型并研制宽幅无取向硅钢生产的ASR-N非对称自补偿工作辊。研究结果表明:与长行程窜辊的常规凸度工作辊相比,ASR-N工作辊服役期内轧机辊缝横向刚度提高13.9%以上,凸度调节域扩大8.0%以上。该技术应用于1700热连轧机工业生产实践,不仅2.3mm×1.28m宽幅无取向硅钢轧制单位由试生产时的40卷扩大到正常轧制的70卷以上,且带钢出口凸度小于45μm的比例由50.0%提高到94.9%,凸度大于60μm的比例由20.2%下降到0.7%。 展开更多
关键词 热连轧机 无取向硅钢 板形控制:边降控制 有限元分析
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动态板形辊平整机板形控制机理模型研究 被引量:5
15
作者 刘志亮 李文强 王英杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期1624-1628,共5页
建立了动态板形辊(DSR)平整机板形控制特性分析的理论模型。综合考虑了DSR技术独特的板形控制机理,以及其空心辊套和分段压块的特殊结构,基于分割模型的影响函数法,建立了DSR平整机辊系变形的理论模型;在此基础上,考虑平整轧制的特殊要... 建立了动态板形辊(DSR)平整机板形控制特性分析的理论模型。综合考虑了DSR技术独特的板形控制机理,以及其空心辊套和分段压块的特殊结构,基于分割模型的影响函数法,建立了DSR平整机辊系变形的理论模型;在此基础上,考虑平整轧制的特殊要求,将针对平整过程的金属模型和辊系模型进行耦合计算,建立了板形控制分析的整体模型,并编写了模型的计算流程和程序,以此对DSR平整机的板形控制能力进行研究。 展开更多
关键词 动态 平整机 辊系变 板形控制
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板形控制理论与技术进展 被引量:12
16
作者 王文明 钟掘 谭建平 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期70-72,共3页
从板形检测技术、板形理论研究、板形控制技术三方面论述了板形控制领域国内外研究现状及当前存在的主要问题 ,进而指出了该领域的研究动态与发展趋势。
关键词 板形控制 检测技术 理论 检测 自动控制
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VC轧辊板形控制的力学原理 被引量:5
17
作者 李纬民 仇平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第24期2990-2992,共3页
根据实验和有限元分析结果,分析了控制压力与油腔长度对VC轧辊的静载凸度及其分布特性的影响规律,在此基础上,阐明了VC轧辊板形控制的力学原理。在以VC轧辊为支撑辊的轧机系统中,板形控制的机理是,VC轧辊的胀辊效应可以有效地减小工作... 根据实验和有限元分析结果,分析了控制压力与油腔长度对VC轧辊的静载凸度及其分布特性的影响规律,在此基础上,阐明了VC轧辊板形控制的力学原理。在以VC轧辊为支撑辊的轧机系统中,板形控制的机理是,VC轧辊的胀辊效应可以有效地减小工作辊与支撑辊之间的接触区域,在工作辊两端形成与支撑辊弯曲方向相反的弯矩。板形控制的技术关键在于选择合适的油腔长度,消除VC支撑辊静载凸度特性中的等凸度区。 展开更多
关键词 VC轧辊 板形控制 力学原理 油腔长度
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冷轧机板形控制系统弯辊力预设定模型开发 被引量:2
18
作者 白金兰 全婉秋 +1 位作者 张睿 宋广胜 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第4期108-110,共3页
针对某公司六辊冷轧机,采用影响函数法建立了辊系变形计算模型并开发了相应的计算程序。利用所建辊系变形模型结合轧机的板形控制策略,建立了针对轧机的理论和在线两种弯辊力预设定模型。实例计算表明,所开发模型精度符合实际要求,可用... 针对某公司六辊冷轧机,采用影响函数法建立了辊系变形计算模型并开发了相应的计算程序。利用所建辊系变形模型结合轧机的板形控制策略,建立了针对轧机的理论和在线两种弯辊力预设定模型。实例计算表明,所开发模型精度符合实际要求,可用于生产实际,为提高轧机板形控制预设定精度,改善轧机产品的板形质量提供了理论依据。 展开更多
关键词 冷轧 板形控制 弯辊力 预设定模型 影响函数法
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基于IMSE的神经网络优化设计方法在板厚板形控制中的应用 被引量:2
19
作者 王粉花 王莉 孙一康 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第12期2264-2267,共4页
提出基于免疫调节的共生进化算法 (IMSE)的神经网络优化设计方法 ,融入了免疫调节原理中的浓度抑制调节机制以保持个体的多样性 ,有效地克服了未成熟收敛现象 .在应用于二机架冷连轧板厚板形综合控制系统中的仿真实验表明 ,该方法能很... 提出基于免疫调节的共生进化算法 (IMSE)的神经网络优化设计方法 ,融入了免疫调节原理中的浓度抑制调节机制以保持个体的多样性 ,有效地克服了未成熟收敛现象 .在应用于二机架冷连轧板厚板形综合控制系统中的仿真实验表明 ,该方法能很好地适应复杂环境 。 展开更多
关键词 免疫调节 共生进化算法 神经网络 板形控制
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ANFIS的板形控制动态影响矩阵方法 被引量:1
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作者 张秀玲 逄宗鹏 +1 位作者 李少清 张少宇 《智能系统学报》 2010年第4期360-365,共6页
针对板形控制系统的非线性和强耦合性,以及传统效应函数法和板形静态影响矩阵法的不足,通过对大量生产实测数据的计算和分析,提出了板形控制的动态影响矩阵法.通过基于减法聚类的ANFIS(自适应神经模糊推理系统)的板形动态矩阵预测模型,... 针对板形控制系统的非线性和强耦合性,以及传统效应函数法和板形静态影响矩阵法的不足,通过对大量生产实测数据的计算和分析,提出了板形控制的动态影响矩阵法.通过基于减法聚类的ANFIS(自适应神经模糊推理系统)的板形动态矩阵预测模型,在线求得不断变化的影响矩阵,兼顾了板带生产的实时性与复杂性,仿真实验验证了其有效性. 展开更多
关键词 板形控制 自适应神经模糊推理系统 影响矩阵 聚类 模糊
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