Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Optymalizacja planu gniotów w celu uzyskania zadanej wielkości ziarna austenitu w stali 304L

100%

Svietlichnyj D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2003

|

tom z. 201

79--84

PL

W pracy przedstawiono nową metodę projektowania planu gniotów opartą o teorię sterowania optymalnego. Zastosowanie metod teorii sterowania do projektowania technologii procesów plastycznej przeróbki metali pozwala zmniejszyć koszty związane z projektowaniem, wyznaczeniem optymalnego planu procesu walcowania wkilku przepustach, zabezpieczeniem wymaganej jakości wyrobów i osiągnięciem powtarzalności wyników. Optymalne parametry procesu walcowania wyznaczono wychodząc z zadanej wielkości ziarna austenitu, po ostatnim przepuście. Badania przeprowadzono dla stali austenitycznej 304L. Zastosowany model do optymalizacji planu gniotów zawiera modele związane zarówno z procesem walcowania, jak i z procesami rozwoju mikrostruktury. Dla walcowni nawrotnych podstawowymi parametrami, za pomocą których można sterować rozwojem mikrostruktury i odpowiednio końcową wielkością ziarna austenitu, są początkowa temperatura, gnioty oraz czasy przerw między przepustami. W modelu zastosowano również ogranicznia ze względu na temperaturę, parametry energetyczno-siłowe oraz czasy przerw.

EN

The paper presents new method of rolling schedule design, which is based on optimal control theory. Application of the methods of control theory to technology design allows whittling down expenses in design and optimization of rolling schedule as well as they are helpful in the ensuring of product liability. Optimal parameters are dependant on final grain size of austenite. Studies were done for austenitic steel 304L. Model, which was used to optimization multi-pass flat rolling process, consists of two parts: rolling process part and microstructure development part. There are two vector parameters, which control microstructure development and eventually final grain size. They are reductions in every pass and pauses between passes. There are several constrains taken into account in the model: temperature, rolling force and torque, reductions and pauses. The paper deals with examples of pass schedule design calculated design calculated according to the model.

2

Regulacja wymiarów wyrobów walcowanych w walcowni drobnej

100%

Svietlichnyj D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

1999

|

tom nr 6

303--312

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości automatycznej stabilizacji szerokości pasm walcowanych W walcowniach drobnych. W opracowanym rozwiązaniu wykorzystano metodę regulacji pośrednich parametrów procesu. Wykonano badania doświadczalne dokładności wymiarów przekroju pasma, opracowano i zbadano statyczny i dynamiczny model grupy klatek. Otrzymano wyniki, które można zastosować do poprawy dokładności wymiarów wyrobów walcowanych na walcowni drobnej.

EN

The aim of the work was to test possibility of automatic width stabilization of bands rolled in bar mills. In elaborated solution a method of intermediate governing of the process variables was utilized. Empirical testing of dimensional accuracy of band section was carried out, statistic and dynamic model of a group of stands was developed and tested. The results can be used for improving dimensional accuracy of products rolled in bar mill.

3

Zastosowanie metod teorii sterowania do wyznaczenia parametrów odkształcenia pozwalających na otrzymanie zadanej mikrostruktury

100%

Svietlichnyj D.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2002

|

tom T. 6, z. 1

43-58

PL

Opisano zastosowanie teorii sterowania optymalnego do określenia parametrów termomechanicznych plastycznej przeróbki metali. Optymalne trajektorie tych parametrów wyznaczono dla procesu zmian rozmiaru ziarna zarówno w przeróbce plastycznej z dynamiczną rekrystalizacją, jak i w chłodzeniu po odkształceniu. Sformułowano modele w przestrzeni stanu dla obu procesów. Optymalne trajektorie wyznaczono przez rozwiązanie problemu liniowo-kwadratowego (LQ) z fizycznymi ograniczeniami. Rozwiązanie problemu LQ uzyskano metodą gradientową i metodą drugiej wariacji. Wyniki mogą być użyte takich parametrów jak prędkość zmian naprężenia, temperatury i prędkości chłodzenia.

EN

The application of control theory to evaluation of thermomechanical parameters during hot working processes is presented in this paper. This method is based on the modern optimal control theory. Optimal trajectories of the thermomechanical parameters were defined for grain size evolution in processes both hot deformation with dynamic recrystallization and cooling after deformation. The state-space model for both process of dynamic recrystallization and cooling are described in the paper. The linear quadratic (LQ) method with physical constrain is used for determination of optimal trajectories. The solution of the LQ-problem is provided by both gradient method and second variation method. The results of calculations may be used to define such parameters of the process as the strain rate, temperature or cooling rate.

4

Problems of modelling of yield stress in the on-line control of hot rolling processes

100%

Svietlichnyj D.

Archives of Metallurgy

|

2000

|

tom Vol. 45, iss. 4

435-450

EN

Model of the yield stress, applicable lo the on-line control of hot steel plate rolling, is described in the paper. Developed model has a physical meaning. Three methods, based on an analysis of large number of experimental data, arc applied for evaluation of coefficients in the model. These methods arc approximation, optimisation and artificial neural network. Yield stress was not measured directly. It was determined from the roll force measurements, using inverse calculations of Sims equation. The results for three groups of steels (two carbon-manganese steels and one niobium steel), arc presented in the publication. The adaptation technique is described in the paper, as well. Application of the adaptation technique allows for immediate reaction of the system on the changes of yield stress. Experimental validation of the model confirmed its good accuracy and usefulness for the on-line control of the hot plate rolling process.

PL

W artykule opisano model naprężenia uplastyczniającego przystosowany do sterowania w czasie rzeczywistym walcowaniem blach grubych na gorąco. Opracowany model ma podstawy fizyczne. Trzy metody oparte o analizę dużej liczby danych doświadczalnych zastosowano do wyznaczania współczynników modelu. Tymi metodami są aproksymacja, optymalizacja oraz sztuczna sieć neuronową. Naprężenie uplastyczniające nic było wyznaczone bezpośrednio. lecz przez pomiary siły walcowania i obliczenia odwrotne z zastosowaniem metody Simsa. W pracy przedstawiono wyniki dla trzech grup stali (dwóch węglowo-manganowych oraz jednej z dodatkiem niobu). Przedstawiono również metodę adaptacyjną. Zastosowanie adaptacji pozwala na szybkie reagowanie systemu na zmiany warunków walcowania a więc i na zmiany naprężenia uplastyczniającego. Weryfikacja modelu na danych doświadczalnych wskazuje na dobrą dokładność oraz możliwość implementacji go do systemów sterowania w czasie rzeczywistym procesem walcowania blach na gorąco.

5

Application of the finite element approach to a development of roll deformation model for four-high stands

63%

Svietlichnyj D. , Pietrzyk M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

1998

|

tom T. 24, no. 2

95--108

EN

The overalI objective of the paper is a development of simple and reasonably accurate model, which predicts roll elastic deformation during hot plate roll ing in the four-high stands. Since conventional analysis of strains and stresses in the four-high roll cIuster is complicated, the finite-element model for this cIuster is developed and it is appIied to the off-line predictions of the bending of the roll. An analysis of the influence of various process parameters, including rolling force, roll bending by hydraulic cylinders in the roll chocks, width of the plate and initial profile of the roll, on the roll elastic deformation is performed. The results of the finite-elernent calculations are then used to evaluate closed-form equations, which predict the roll bending and which are suitable for the on-line co ntrol of the milI. Suggestions of the preferable off-line model based on the artificial neural network are presented. Testing of the network confirmed its excellent predictive capability.

PL

Głównym celem pracy jest wybór prostego i gwarantującego rozsądną dokładność modelu, który przewidywałby sprężyste odkształcenie walców walcarek kwarto i był przystosowany do pracy w systemie sterowania walcownią on-line. Ponieważ analiza odkształceń złożenia walców metodami mechaniki klasycznej jest bardzo trudna, opracowany został model wykorzystujący do tego celu metodę elementów skończonych. Ten model został zastosowany do obliczeń odkształceń walców w systemie off-line. Przeprowadzono analizę wpływu różnych parametrów procesu, takich jak siła walcowania, szerokość blachy, przeciwugięcie walców i wypukłość wstępna walców, na wielkość odkształceń sprężystych walców i na ich końcowy profil. Wyniki otrzymane z metody elementów skończonych zostały wykorzystane do oceny konwencjonalnych modeli ugięcia walców walcarek kwarto w aspekcie ich dokładności i przydatności do pracy w systemie sterowania on-line. Przeprowadzona analiza wykazała liczne niedostatki konwencjonalnych rozwiązań, w związku z tym zaproponowano wykorzystanie do sterowania profilem blachy sztucznej sieci neuronowej. Przeprowadzone badania potwierdziły bardzo dobrą dokładność modelu wykorzystującego sztuczną sieć neuronową i jego pełną przydatność do pracy w systemie sterowania walcowaniem blach grubych on-line.

6

On-line model of thermal roll profile during hot rolling

63%

Svietlichnyj D. , Pietrzyk M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2001

|

tom Vol. 27, no. 1

73-95

PL

W niniejszej pracy przedstawiono model przewidujący cieplny profil walca podczas walcowania na gorąco przystosowany do pracy w systemie sterowania on-line. Głównym wymaganiem, jakie spełniać muszą modele pracujące on-line, jest krótki czas obliczeń. Dokładne modele oparte o metodę elementów skończonych (MES) nie spełniają powyższego warunku. Nowe rozwiązanie zaproponowane w artykule polega na zastosowaniu metod z zakresu teorii sterowania. Szczególny nacisk położono na zagadnienia związane z identyfikacją obiektów dynamicznych poprzez badanie ich stanów przejściowych. W artykule opisano zarówno rozwiązanie analityczne, jak i podstawy modelu MES cieplnego profilu walca. Rozwiązanie MES zawiera dwie części: model zmian temperatury oraz model odkształceń cieplnych. Wykresy procesów przejściowych w walcu podczas ich nagrzewania, uzyskane w wyniku modelowania MES, zastosowano do identyfikacji parametrów modelu dynamicznego. Weryfikację modelu przeprowadzono, porównując wyniki obliczeń, dwoma modelami dla danych przemysłowych. Ta weryfikacja potwierdziła dobrą dokładność nowego modelu oraz jego nieporównywalnie krótszy czas obliczeń w stosunku do MES. Potwierdza to możliwość zastosowania opracowanego modelu do celów sterowania plaskością blach w systemach on-line.

EN

The on-line model predicting thermal roll profile is discussed in the paper. The main requirement to the on-line control system is short computation time. The accurate FEM models do not meet this requirement. New approach based on methods of control theory, in particular on identification of dynamic objects, is presented. Special emphasis is put on calculations of temperature distribution in the roll and on calculations of the roll thermal expansion. Details of the theoretical solution used in this approach are explained. Description of the finite element model is given, as well. FEM model has two parts, which predict heat transfer in the roll and thermal expansion of the roll. Parameters of dynamic objects are determined from transient processes, which are simulated by the FEM model. Predictions of the developed model are validated by comparison its results with the finite element calculations. Testing of the dynamic model confirmed its good predictive capability and its ability to work in on-line control systems.

7

Ocena wrażliwości mikrostruktury i własności blach grubych ze stali z dodatkiem niobu na zmiany parametrów technologicznych procesu walcowania na gorąco

51%

Nowak J. , Svietlichnyj D. , Pietrzyk M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2000

|

tom Vol. 67, nr 11-12

430-440

PL

Celem pracy było wyznaczenie wrażliwości parametrów mikrostruktury i własności mechanicznych blach grubych ze stali z dodatkiem niobu na zmiany parametrów technologicznych procesu walcowania. Analizę przeprowadzono dla dwuklatkowej walcowni blach grubych wyposażonej w walcarki typu kwarto. Temperatura końca walcowania jest jedynym parametrem wyjściowym, bezpośrednio kontrolowanym przez system sterowania. Dlatego w pierwszej kolejności określono wrażliwość tej temeratury na zmiany takich parametrów technologicznych, jak temeratura wsadu, czas wytrzymania między klatkami, prędkości walcowania i czasy przerw między przepustami. W dalszej części pracy przeprowadzno podobną analizę dla parametrów mikrostruktury i własności mechanicznych blachy. Przykładowe wyniki obliczeń przedstawiono w formie wykresów przestrzennych oraz wykresów dwuwymiarowych pokazujacych zmiany pochodnych cząstkowych poszczególnych wielkości względem parametrów procesu walcowania.

EN

The aim of the work was to determine sensitiveness of microstructure parameters and mechanical properties of niobium - added steel plates on changes of technical parameters of rolling. Analysis was carried out for two - stand mill provied with four - high mills. Finish - rolling temperature is only one initial parameter direct operated by control system. Therefore in the first order sensitiveness of this temperature, holding time between stands, rolling speed and interruption time between roll passes was determined. Similar analysis was carried out for microstructure parameters and mechanical properties of plates. Examples of calculation results were presented in from of spatial and two - dimensional diagrams indicating changes of partial derivatives of separate quantities in relation to parameters of rolling.

8

Modelowanie procesu walcowania na gorąco blach aluminiowych.

51%

Pietrzyk M. , Svietlichnyj D. , Galanty M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1998

|

tom R. 43, nr 11

626-633

PL

Przedstawiono opracowane modele do obliczeń i optymalizacji parametrów procesu walcowania na gorąco wyrobów z aluminium i jego stopów. Opisano modele ugięcia walców klatki kwarto, temperatury walcowanego pasma, naprężenia uplastyczniającego oraz projektowania planu gniotów. Zaproponowane rozwiązania wykorzystują metodę elementów skończonych oraz, w zastosowaniach on-line, sztuczną sieć neuronową. Przedstawione wyniki symulacji i porównanie z rzeczywistymi danymi potwierdzają możliwość zastosowania opracowanych modeli do rozwiązywania zadań powstających przy walcowaniu aluminium i jego stopów oraz do optymalizacji planu gniotów.

EN

The results of the recent research carried out in the AGH on an application of computers to modelling and control of rolling process are demonstrated in the paper. The first part contains selected examples of application of the finite element technique to the simulation of cold and hot rolling of non-ferrous alloys. The model described is used. Simulation of thermal aspect of the rolling process is particularly emphasized. The second part of the paper deals with a proposition of the model, which predicts rolling schedule for the on-line control purposes. Calculation of the rolling schedule requires formulation of the optimization problem. The smallest number of passes is obtained when rolling is carried out with maximum forces with constrains regarding angle of bite, limit of the torque and flatness of the plate. The models, which describe selected parameters of the rolling processes, and which are suitable for the on-line control, are described briefly. These models have to guarantee short computing times with maintaining reasonable accuracy. Therefore, a possibility of an application of artificial neural network is investigated. Typical results of rolling schedule design for one of the rolling mills in Poland are presented.

9

Ocena wrażliwości nukrostruktury i własności blach grubych na zmiany parametrów technologicznych procesu walcowania na gorąco.

51%

Pietrzyk M. , Nowak J. , Svietlichnyj D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

1999

|

tom nr 5

264-276

PL

Celem pracy było wyznaczenie wrażliwości parametrów mikrostruktury i własności mechanicznych blach grubych na zmiany parametrów technologicznych procesu walcowania. Analizę prLeprowadzono dla dwuklatkowej walcowni blach grubych wyposażonej w walcarki typu kwarto. Wyniki badań mogą być wykorzystane do automatycznego sterowania procesem walcowania. Temperatura końca walcowania jest jedynym parametrem wyjściowym bezpośrednio kontrolowanym przez system sterowania. Dlatego w pierwszej kolejności określono wrażliwość tej temperatury na zmiany takich parametrów technologicznych, jak temperatura wsadu, czas wytrzymania między klatkami, prędkości walcowania i czasy przerw między przepustami. W dalszej części badań wykonano podobną analizę dla parametrów mikrostruktury i własności mecha nicznych blach. Przykładowe wyniki obliczeń przedstawiono w formie wykresów przestrzennych oraz wykresów dwuwymiarowych pokazujących zmiany pochodnych cząstkowych poszczególnych wielkości względem parametrów procesu walcowania.

EN

The aim of the work was determining sensivity of microstructure parameters and mechanical properties of plates to changes of rolling technical parameters. Analysis was carńed out for two stand plate mill equiped with four-high mills. The results can be utilized for automatic ralling operation. Finish-rolling temperature is only initial parameter direct controlled by input/output system. Therefore sensivity of this temperature to changes of such parameters as charge temperature, hold time between rolling stands, rolling speed and time out between roll passes was first determined. In next investigations a similar analysis was carried out for parameters of microstructure and mechanical properties of plates. Some calculation results were presented as spacial diagrams and two-dimensional diagrams demonstrating changes of partial deńvatives of separate quantities relative to rolling parameters.