热连轧过程数字化建模与智能优化/彭文,孙杰,张殿华,宋向荣,姬亚锋,尹方辰 
定价：99.00元
出版时间：2024-07
ISBN：978-7-5024-9904-4

内容提要

本书系统介绍了热连轧过程数字化建模与智能优化方面的研究工作，在介绍热连轧生产工艺与自动化控制、过程数据采集与处理等知识基础上，重点讲述了热连轧过程机理模型构建方法、数据模型构建方法、机理融合数据模型构建方法、过程质量监测与诊断、厚度活套协调优化控制及过程智能管控系统等内容。

本书可供从事热连轧工艺与自动化工作的工程技术人员、科研人员阅读，也可供高等学校材料类、机械类、计算机等相关专业的师生参考。

目录

1热连轧生产工艺与自动控制1

1.1热连轧生产过程概述1

1.2热连轧计算机控制系统2

1.2.1热连轧计算机控制系统概述2

1.2.2粗轧区计算机控制系统4

1.2.3精轧区计算机控制系统9

1.2.4层冷区计算机控制系统20

1.3过程控制系统平台23

1.3.1控制系统平台架构23

1.3.2控制系统平台功能实现23

参考文献27

2热连轧过程数据采集与处理28

2.1热连轧数据采集和存储28

2.2过程数据清洗方法29

2.2.1数据降噪处理29

2.2.2数据缺失处理31

2.2.3数据异常处理31

2.2.4数据标准化处理33

2.3高维数据降维处理34

2.3.1特征提取技术34

2.3.2特征选择技术35

2.3.3聚类特征选择37

2.4数据的多样本处理策略37

2.4.1样本源数据的获取37

2.4.2多样本数据的划分38

2.4.3多样本数据的评价39

2.4.4多样本数据的映射40

2.4.5样本处理应用实例41

参考文献41

3热轧过程机理模型构建方法42

3.1机理模型构建过程中的问题42

3.2机理模型通用构建方法43

3.2.1概述43

3.2.2模型分类44

3.2.3工序机理模型构建48

3.3基于能量法的轧制过程力能参数解析建模65

3.3.1平轧过程力能参数解析建模65

3.3.2立轧余弦狗骨模型解析建模71

参考文献82

4热连轧数据模型构建方法83

4.1带钢头部厚度预测建模83

4.1.1模型数据预处理83

4.1.2基于层次聚类的特征选择84

4.1.3预测结果分析85

4.2卷取温度预测建模88

4.2.1输入输出变量的确定88

4.2.2数据的可视化及预处理89

4.2.3卷取温度预测模型的建立92

4.2.4模型性能评估95

4.3板形预测建模97

4.3.1建模方法概述98

4.3.2建模数据准备104

4.3.3模型预测结果分析106

4.3.4基于MIV的参数敏感性分析114

参考文献116

5机理融合数据的热连轧板形预测建模117

5.1轧制过程带钢变形机理研究117

5.1.1影响参数分析117

5.1.2带钢临界翘曲模型建立118

5.1.3温度模型建立119

5.1.4轧辊磨损模型建立121

5.1.5金属热膨胀模型建立122

5.1.6机架间二次变形模型建立125

5.2基于数据驱动的热连轧板凸度预测及模型优化126

5.2.1热轧板凸度特征参数分析127

5.2.2实验数据的采集与预处理128

5.2.3板凸度预测模型的建立130

5.2.4预测效果分析135

5.3机理融合数据的板带热连轧板凸度厚度平直度预测及模型优化139

5.3.1数据预处理模型139

5.3.2机理融合数据模型建立141

5.3.3DPMSVR模型建立142

5.3.4WPMSVR模型建立144

5.3.5DPMSVR模型预测结果分析147

5.3.6WPMSVR模型预测结果分析149

参考文献153

6热连轧过程质量监测与诊断155

6.1过程质量监测与诊断方法概述155

6.2基于故障树的宽度故障诊断156

6.2.1故障树的基本原理与分析过程156

6.2.2基于故障树分析的宽度故障诊断159

6.3基于因子分析的宽度故障诊断163

6.3.1因子分析算法及建模步骤163

6.3.2基于因子分析的宽度故障诊断165

6.3.3基于因子分析的宽度故障根因分析165

6.4基于核主成分分析的宽度故障诊断167

6.4.1核主成分分析算法及建模步骤167

6.4.2基于核主成分分析的宽度故障诊断流程169

6.4.3基于核主成分分析的宽度故障根因分析170

6.5带钢凸度异常诊断与缺陷分析171

6.5.1非平衡诊断建模理论介绍171

6.5.2基于AL强化的DBN诊断模型175

6.5.3模型诊断结果分析178

6.5.4缺陷溯源分析183

参考文献184

7热连轧厚度活套综合协调优化控制研究185

7.1ILQ算法及其控制器设计185

7.1.1ILQ理论概述185

7.1.2ILQ控制器的设计186

7.1.3基于ILQ理论的厚度活套控制器的设计189

7.1.4ILQ算法渐近性分析194

7.2MPC算法及其控制器设计196

7.2.1MPC算法概述197

7.2.2厚度-活套系统MPC控制器的设计200

7.3控制效果分析202

7.3.1响应性能分析202

7.3.2抗干扰性能分析205

7.3.3模型失配分析208

参考文献215

8轧制过程质量管控系统概述216

8.1过程质量管控系统架构216

8.1.1设计原则216

8.1.2系统架构及主要功能217

8.2质量设计218

8.3过程判定与评级219

8.3.1规则管理219

8.3.2工序质量判定与评级219

8.3.3全流程质量综合判定220

8.4过程质量监控220

8.4.1SPC统计过程质量监控220

8.4.2动态趋势图监控221

8.4.3KPI监控221

8.4.4流程质量监控221

8.4.5过程能力监控221

8.4.6全流程质量综合监控222

8.5质量分析与追溯222

8.5.1质量分析222

8.5.2质量追溯223

参考文献223

索引224