Title

20-HIGH CLUSTER MILL SHAPE ACTUATOR CHARACTERIZATION THROUGH PARAMETER IDENTIFICATION METHODS

20-HIGH CLUSTER MILL SHAPE ACTUATOR CHARACTERIZATION THROUGH PARAMETER IDENTIFICATION METHODS

Authorship

Zipf, Mark E.

Zipf, Mark E.

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DOI

10.5151/2594-5297-17416

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Abstract

Os sistemas de atuação de forma dos laminadores cluster 20-high possuem interações fortemente conectadas que variam significativamente sobre o conjunto de parâmetros operacionais dos laminadores. Para suportar on-line em tempo real, os sistemas de controle de planicidade e forma, foram desenvolvidos modelos analíticos de atuação de comportamento da forma dos laminadores. Esses modelos também são úteis em estudos off-line para determinar a programação ótima de laminação (redução, evolução da forma objetivada, etc) e seleção do perfil do rolo. Os modelos analíticos são formados a partir de princípios fundamentais de física e, muitas vezes empregam pressupostos essenciais destinadas a reduzir a complexidade do modelo e melhorar a eficiência computacional. Este trabalho apresenta um método direto/empírico de geração do modelo baseado em técnicas de identificação de parâmetros on-line. As condições iniciais dos parâmetros do modelo são definidas a partir dos resultados dos princípios fundamentais de modelos matemáticos. Durante as atividades on-line, mais especificamente, os sinais de entrada adaptados para os atuadores, são aplicados para excitar o modo dominante da resposta característica do atuador de forma, permitindo que o sistema de identificação de parâmetro on-line capture e descreva os principais traços comportamentais e a forma do modelo empírico. Um estudo comparativo de laminadores quase idênticos, processando materiais similares, mas com diferentes ajustes para os rolos e práticas operacionais, é usado para ilustrar a variedade de funções de influência espacial.

The shape actuation systems of 20-high cluster mills have strongly coupled interactions that vary significantly over the mills’ operational envelope. To support on-line, real-time shape / flatness control systems, analytic models of the mill’s shape actuation behaviour have been developed. These models are also helpful in off-line studies to determine optimal mill scheduling (reduction, target shape progression, etc.) and roll profile selection. Analytic models are formed from first principles physics and often employ key assumptions intended to reduce model complexity and improve computational efficiency. This paper presents a method of direct / empirical model generation based on on-line parameter identification techniques. The initial conditions of the model parameters are set from the results of first principles mathematical models. During on-line activities, specifically tailored shape actuator input signals are injected to excite the dominant modes of the shape actuator’s response characteristics, and allow the on-line parameter identification systems to capture and describe the key behavioural traits, and form the empirical model. A comparative study of nearly identical cluster mills, rolling similar materials, but having different roll cluster set-ups and operating philosophies is used to illustrate the variability of actuator’s spatial influence functions.

Keywords

Shape; Flatness; Cluster mill; Mathematical modelling; Parameter identification; Automatic flatness control; AFC; Roll cluster set-up.

Shape; Flatness; Cluster mill; Mathematical modelling; Parameter identification; Automatic flatness control; AFC; Roll cluster set-up.