Mô hình hóa tối ưu hóa và điều khiển hình dạng sản phẩm trong quá trình cán nóng

Elektrotechnik und Informationstechnik - Tập 132 - Trang 221-229 - 2015
Florian Schausberger1, Andreas Steinboeck1, Andreas Kugi1
1Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik, Technische Universität Wien, Wien, Österreich

Tóm tắt

Bài báo này trình bày một phương pháp dựa trên tối ưu hóa để loại bỏ các sai lệch trong hình dạng sản phẩm trong quá trình cán nóng. Đầu tiên, một phương pháp để ước lượng hình dạng và chuyển động của tấm cán trong quá trình cán được thảo luận. Tiếp theo, một mô hình toán học để dự đoán hình dạng tấm cán được giới thiệu. Việc xác thực ước lượng hình dạng và mô hình phát triển hình dạng được thực hiện dựa trên các phép đo từ quy trình sản xuất bình thường. Cả hai phương pháp này được kết hợp trong một cách tiếp cận dựa trên tối ưu hóa để giảm thiểu các sai lệch hình dạng hiện có. Kết quả của quá trình mô phỏng một quá trình cán cho thấy chức năng nguyên tắc của phương pháp được đề xuất.

Từ khóa

#cán nóng #tối ưu hóa #mô hình toán học #hình dạng sản phẩm #sai lệch hình dạng

Tài liệu tham khảo

Biggs, D. L., Hardy, S. J., Brown, K. J. (1998): Finite element modelling of camber development during hot rolling of strip steel. Ironmak. Steelmak., 25(1), 81–89. Canny, J. (1986): A computational approach to edge detection. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., 8, 679–698. Dixon, A., Yuen, D. (2013): Mathematical analysis of the effects of width-wise asymmetric rolling conditions on head-end wedge, camber and off-centre. In Rolling 2013 – 9th int. rolling conference and the 6th European rolling conference, Venedig, Italien. Ishikawa, T., Tozawa, Y., Nishizawa, J. (1988): Fundamental study on snaking in strip rolling. Trans. Iron Steel Inst. Jpn., 28(6), 485–490. Kugi, A., Haas, W., Schlacher, K., Aistleitner, K., Frank, H. M., Rigler, W. (2000): Active compensation of roll eccentricity in rolling Mills. IEEE Trans. Ind. Appl., 36(2), 625–632. Montague, R. J., Watton, J., Brown, K. J. (2005): A machine vision measurement of slab camber in hot strip rolling. J. Mater. Process. Technol., 168, 172–180. Nilsson, A. (1998): FE simulations of camber in hot strip rolling. J. Mater. Process. Technol., 80–81, 325–329. Nocedal, J., Wright, S. J. (2006): Numerical optimization. New York: Springer. Sadd, M. H. (2009): Elasticity, theory, applications and numerics. Burlington: Academic Press. Schausberger, F., Steinboeck, A., Kugi, A. (2015): Mathematical modeling of the contour evolution of heavy plates in hot rolling. Appl. Math. Model., 39, 4534–4547. Schausberger, F., Steinboeck, A., Kugi, A. (2015): Optimization-based estimator for the contour and movement of heavy plates in hot rolling. J. Process Control, 29, 23–32. Shiraishi, T., Ibata, H., Mizuta, A., Nomura, S., Yoneda, E., Hirata, K. (1991): Relation between camber and wedge in flat rolling under restrictions of lateral movement. Trans. Iron Steel Inst. Jpn., 31(6), 583–587. Tanaka, Y., Omori, K., Miyake, T., Nishizaki, K., Inoue, M., Tezuka, S. (1987): Camber control techniques in plate rolling. Technischer Report, Kawasaki Steel, URL: http://www.jfe-steel.co.jp/archives/en/ksc_giho/no.16/e16-012-020.pdf. (Stand: 23.02.2015). Trull, M., McDonald, D., Richardson, A., Farrugia, D. C. J. (2006): Advanced finite element modelling of plate rolling operations. J. Mater. Process. Technol., 177, 513–516. Yoo, J. W., Kong, N. W., Song, J., Park, P. G. (2010): Camber detection algorithm using the image stitching technique in hot-rolling process. In International conference robotics, Phuket, Thailand (S. 74–77).