[发明专利]一种基于记忆识别模式的连铸坯温度在线控制方法

摘要

本发明提供一种基于记忆识别模式的连铸坯温度在线控制方法，由计算机控制系统针对连铸过程的特点，应用基于记忆识别模式的反馈和前馈互补控制模型算法，对连铸机整个二冷区的配水制度进行实时补偿控制，使设定的测温控制点的铸坯表面温度保持在目标温度范围之内，从而保证铸坯质量和连铸生产顺行；该方法跟踪分析连铸过程中对铸坯温度的扰动因素，考虑拉速、水量变化历史累积效应，在测温点前后采用反馈控制与前馈控制互补的模式，双重控制连铸坯在整个二次冷却区的热状态，解决了温度反馈控制的滞后问题，使温度反馈控制算法能真实地反映连铸坯的冷却经历和当前热状态，并引入最佳温度区和微调温度区两个控制调节区进行有效、合理的控制。

主权项

1、一种基于记忆识别模式的连铸坯温度在线控制方法，其特征在于，由计算机控制系统针对连铸过程特点，应用基于记忆识别模式的反馈和前馈互补控制模型算法，对连铸机整个二冷区的配水制度进行实时补偿控制，使设定的测温控制点的铸坯表面温度保持在目标温度范围之内，从而保证铸坯质量和连铸生产顺行；具体步骤包括：1)连铸坯温度在线测量在连铸机的二冷区设置测温控制点，在测温控制点之前和之后均有二次冷却回路；对所述测温控制点的铸坯表面温度进行连续测量，测得的温度信号与目标温度值进行比较；2)将步骤1)获取的温度差值通过反馈控制算法和前馈控制算法，并基于记忆识别模式，分别对测温控制点前、后采用反馈和前馈互补的方式，对整个二冷区的配水制度进行实时调整；其中，①反馈控制算法测温控制点之前的二次冷却回路，包括测温控制点所在的回路，采用反馈控制模型；对连铸机二冷水的反馈控制算法如公式(1)；ΔQi(τ)=kt[ΔQi(τ-τc)+ebipbΔTt(τ)-∫τ-τbiτ-τcΔQi(l)dl]---(1)]]>式中，i-各二冷控制回路的序号，对应反馈控制支路，i＝1，2，…，m；ΔQ_i(τ)-第i控制回路在时刻τ的由测温回馈计算的二冷水量总增益，L/min；ΔT_t(τ)-时刻τ测温控制点的温度测量值与目标温度值的差值，℃；τ_bi-测温控制点相对第i控制回路的延迟时间，min；τ_bi＝(L_t-L_i)/V，L_t为测温控制点距结晶器弯月面的距离，m，L_i为第i控制回路距结晶器弯月面的距离，m，V为时刻τ-τ_bi到时刻τ的等效拉坯速度，m/min；τ_c-测温控制时间步长，min；即当前控制时间到下次控制时间的时间间隔；e_bi-反馈水量分配系数；即第i控制回路二冷配水量对测温控制点铸坯表面温度的影响系数；此系数与二冷控制回路、二冷段长度等有关，以铸坯均匀冷却表面温度均匀下降的原则进行确定；对于反馈控制支路的水量分配系数有：e_b1+e_b2+…+e_bm＝1；p_b-温度对反馈水量的影响系数；即测温控制点铸坯表面温度降低(增加)1℃，测温点之前的反馈控制支路所需增加(减少)的总水量，L/(min·℃)；p_b值与钢种类别、铸坯的断面尺寸、与铸机的二冷结构等因素有关；k_t-温度控制系数；k_t可以用于调节测温信号对二冷配水作用的效果与强弱；为时刻τ的连铸坯被测点从运动到达第i控制回路时刻开始，一直到τ-τ_c时刻截止，第i控制回路所经历的水量增益总和；②前馈控制算法测温控制点之后的二次冷却回路，采用前馈控制模型；连铸机二冷水的前馈控制算法见公式(2)：ΔQ_i(τ+τ_fi)＝k_te_fip_fΔT_t(τ)    (2)式中，i-各二冷控制回路的序号，对应前馈控制支路，i＝m+1，m+2，…，n；τ_fi-第i控制回路相对测温控制点的延迟时间，min；τ_fi＝(L_i-L_t)/V；e_fi-前馈水量分配系数；此系数与二冷控制回路、二冷段长度等有关，以铸坯均匀冷却表面温度均匀下降的原则进行确定；对于前馈控制支路的水量分配系数有：e_fm+1+e_fm+2+…+e_fn＝1；p_f-温度对前馈水量的影响系数。