板带轧制过程的动态理论和实验及应用论文选集

　　本论文集收集的张进之教授历年来发表的百余篇论文是他多年研究成果的结晶，是板带轧制板形板厚控制理论和方法研究中的一笔宝贵财富，对冶金工作者特别是从事轧钢工艺和控制的研究人员及生产技术人员都有重要的参考价值。

　　张进之，1937年生，1960年毕业于东北工学院（现东北大学）压力加工专业，钢铁研究总院教授级高工，1998年获得国务院颁发的政府特殊津贴。多年来，张进之教授致力于轧制过程新理论及新技术开发，并逐步建立了较为完善的轧制工艺技术体系，主要包括厚度控制、板形控制和张力控制等核心技术。1959年，还在上学期间，张进之教授就提出利用综合等储备原理的图表法制定压下规程，其技术关键是发现单位轧制压力可将限制压下量的各因素——压力、力矩、功率和咬入角进行统一分析。1978年，中国科学院梁国平研究员提出负荷函数的概念，引用该方法将压下规程设计解析化，并推广应用到实际生产中，在应用过程中，该方法又发展为人工智能板形控制方法，并先后在太原钢铁1400可逆冷轧机（获）台金工业部科技进步二等奖）、重庆钢铁2450中厚板轧机（获国家“七五”攻关奖）、上海钢铁三厂2350中板轧机（获上海市科技进步三等奖）、邯郸钢铁2800、鞍山钢铁2400、新余钢铁2500（获江西省科技进步二等奖）、韶关钢铁2500、美国CITISTEEL4064等国内外板带轧机上推广应用。在连轧张力理论研究方面，国外原来的两种动态张力微分方程，均存在原则性错误01967年参加热连轧数学模型攻关项目研究时，张进之教授发现国外的热连轧数学模型中没有张力因子，而连轧张力是联系备机架参数的纽带，是关键的因素，按照质量守恒原理，他推导出了精确的连轧张力微分方程，并根据张力与厚度、力矩、前滑等物理规律推出了多机架动态张力公式和稳态张力公式。此外，还引入当量速度差和连轧惯性常数等概念，得出连轧张力与当量速度差呈正比、与连轧常数成反比的连轧定律。张进之教授的研究成果得到了国内外同行的肯定，随后，由张力公式又推导出了张力间接测厚方法，张力与辊缝闭环的流量AGC方法，该方法已在冷连轧普遍应用。近年来，张进之教授又发现流量AGC存在极限精度，并提出提高板厚精度和简化装备的可实施性方案。目前，张进之教授的连轧张力理论与实践均处于****地位。1979年，张进之教授在厚控理论方面的研究取得突破性进展，发现轧件扰动可测，并推导出DAGC，日本神户制钢在1983年、德国AEG公司在1989年也提出了类似的方法，但在理论上不完善，而我国的DAGC从理论上推出可变刚度系数计算公式等五项推论。随后，该方法在国内外进行了推广，先后在当时的哈尔滨101厂1700，西南铝加工厂1400、2800铝带轧机，济南钢铁2500，鞍山钢铁2350，韶关钢铁2500等中厚板轧机上得到了应用。1996年，该方法在宝钢2050热连轧机上再次试验成功，代替了原西门子厚控系统，并获得国家发明三等奖02003年以来，DAGC已先后推广到攀钢1450、迁安钢铁1580、新余钢铁1580等多套热连轧机产线上应用。1992年，张进之教授开始进行板形测量和控制理论研究。他将自己的研究分为三个阶段：第一阶段，从美国的轧件刚度及数学表达式、日本的板形遗传模型推导出轧机板形刚度的表达式；第二阶段，得益于陈先霖院士“美国轧件刚度表达式不适合作为轧件的板形刚度”的启发，将轧机的板形刚度定义为轧机的横向刚度除以轧件宽度，推导出了轧件板形刚度的表达式；第三阶段，进一步简化板形刚度理论，运用数学模型消掉了轧机和轧件板形刚度参数，将板形和板厚统一起来。如今，随着模型参数确定和计算模拟工作的完成，该理论在实践中也得到了应用，1997年，相关理论研究荣获第二届全球智能控制应用论文奖。1996年，张进之教授发现了板形理论缺少轧件参数，用微分法推导出了轧件参数的计算公式，建立了解析板形刚度理论。在此之前，板形板厚控制上是相矛盾的，仅日本人提出了当量刚度分配，即适当降低厚控精度来提高板形精度，而解析板形刚度理论微分表达式则以动态负荷分配方式同时提高了板形和板厚的控制精度，该方法已在新余中板轧机上推广应用，并获得省部级奖。综上，张进之教授将轧制理论从描述静态平衡关系发展到动态解析理论的新阶段，提高了板带材质量，降低了生产成本，简化了机电设备。由于贡献卓著，张进之教授得到了国内外轧制、自动化界的高度评价，先后荣获“六五”“七五”科技攻关奖、国家发明奖、省部级科技进步奖等各项奖励7次，发明专利6项（其中1项为美国专利），并被授予“国家特殊贡献专家”荣誉称号。

第一部分 综述
动态轧制理论的产生和发展
板带轧制过程动态理论的建立及
应用发展过程
第二部分 连轧张力理论及实验与应用
连轧张力公式
多机架连轧张力公式
连轧张力公式
连轧张力变形微分方程的分析讨论
冷连轧稳态数学模型及影响系数
计算机模拟冷连轧过程的新方法
连轧理论与实践
冷连轧过程变形抗力和摩擦系数
的非线性估算
连轧张力方程适用范围的分析讨论
连轧张力变形微分方程的讨论
热连轧张力复合控制系统的探讨
冷连轧张力的最优和互不相关
控制系统的实验
冷连轧控制系统优化设计及计算机
仿真实验
热连轧穿带过程的分析及预补偿
控制的研究
论常用连轧张力微分方程的适用范围
热轧张力观测器模型的研究与构建
热连轧过程控制问题分析及改进效果
连轧过程张力控制系统的进化与分析
连轧张力公式
连轧张力公式的实验验证和分析
轧制实验测量变形抗力和摩擦系数
的方法
冷连轧动态变规格控制数学模型
连轧张力公式在棒钢连轧机上的
实验验证及应用
第三部分 DAGC理论及实验与应用
AGC系统数学模型的探讨
冷连轧动态变规格设定控制模型
的探讨
轧钢机间接测厚厚度控制系统“跑飞
条件的研究
压力AGC数学模型的改进
压力AGE系统参数分析与实验验证
压力AGC系统分析与仿真实验
冷轧带钢AGC系统若干问题的研究
压力AGC系统参数方程及变刚度
轧机分析
压力AGC系统与其他厚控系统共用
的相关性分析
动态设定型变刚度厚控系统的研制
压力AGC分类及控制效果分析
轧件塑性系数新测量方法及其应用
提高中厚板轧机压力预报精度的途径
热连轧机厚度设定与控制系统分析
热连轧机厚度最优前馈控制研究
动态设定型AGC在中厚板轧机上
的应用
热连轧厚控精度分析及提高精度的途径
宝钢2050热连轧厚度控制技术的改进
动态设定型变刚度厚控方法的
效果分析
板带轧制动态理论的发展和应用
宝钢2030mm冷连轧压力公式的
定量评估
测厚计厚控方法实用中的几个问题探讨
热连轧厚度自动控制系统的分析与发展
热连轧厚度自动控制系统进化的
综合分析
热轧带钢高精度厚度、张力和宽度控制
技术的开发
压力AGC系统与其他厚控系统共用的
相关性分析
三种动态设定型AGC控制模型的分析
动态设定型变刚度厚控方法（DAGC）
推广应用
采用DAGC方法改进引进的厚度控制数学
模型的研究及实践
流量AG（：在1450热连轧机的实验
及应用
厚度自动控制系统及平整机控制系统
数学模型分析
热连轧精轧带钢厚度预报模型优化研究
1580热轧应用DAGC和流量AGC的
研究与实践
平整机恒压力控制方法及其控制精度
研究
板带轧制过程厚度自动控制技术的
发展历程
第四部分 钢板轧制定性条件
中厚板轧制稳定性条件的理论计算与
实践验证
第五部分 解析板形理论
冷连轧机计算机过程控制系统的研究
板带轧制过程板形测量和控制的数学
模型
新型板形测控方法及应用
板带凸度遗传系数的计算与分析
Citisteel4060mm宽厚板轧机板形问题的
分析和改进措施
动态设定型板形板厚自动控制系统
解析板形刚度理论
动态设定型板形板厚自动控制和轧钢技术
装备国产化
板形理论的进步与应用
板形计法的定义及实验应用
板形板厚的数学理论
板带轧制技术和装备国产化问题的
分析与实现
板形理论与板形控制技术的发展
轧制过程工艺参数的测量与分析
解析板形刚度理论的实验验证
解析刚度理论在板形控制中的应用
板带连轧过程控制理论与模型的
发展简述
解析板形刚度理论的控制过程
分析图——“P—C”图
板带轧制实现板厚和板形向量闭环
控制的效果
第六部分 φ函数及负荷分配
冷轧轧制规程φ函数方法的研究
冷轧优化规程计算机设定计算方法
热轧优化规程软件包
中厚板轧制优化规程在线设定方法
热连轧机负荷分配方法的分析和综述
板带轧制板形最佳规程的设定计算及应用
中函数的发现及推广应用的可行性和必要性
热连轧生产过程负荷分配分析
再论热连轧生产过程负荷分配问题
三论热连轧负荷分配问题
第七部分 现代控制论应用
一种新型冷连轧自动控制系统计算机
仿真研究
连轧张力最优和互不相关控制系统的
仿真实验研究
中厚板轧制过程基于知识的混合控制
系统
基于协调推理网络的板带轧制过程智能
优化控制
中厚板轧制过程分层递阶智能控制
热连轧动态设定型板形板厚控制方法的
应用探讨
热连轧控制系统优化设计和最优控制
冷连轧机控制系统及智能控制系统的
开发
板带轧制工艺控制理论概要
宝钢2050mm热连轧设定模型及
自适应分析研究
连轧工艺控制论的概念模式及应用
热连轧前馈最优化厚控制系统的分析
连轧过程电子计算机仿真实验研究
第八部分 其他
AGc控制模型的误差分析
提高中厚板成材率的重要途径
板带轧制技术创新工程概论
轧钢技术和装备国产化问题的分析与实现
由工艺控制理论的发展看传统工业的
现代化技术路线
传统工业现代化的技术路线探讨
如何培养研究生的创新思想和能力
轧钢技术和装备不停地引进的原因分析
中国轧钢工业的前瞻
后记