Modelagem e controle de laminadores tandem de tiras a frio

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorMoreira, Luciano Pessanha-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5673024226638200-
Autor(es): dc.contributorGóes, Luiz Carlos Sandoval-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4548734294382889-
Autor(es): dc.contributorGomes, Afonso Celso Del Nero-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5925173324437557-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3621069111576062-
Autor(es): dc.creatorAlves, Péricles Guedes-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:14:19Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:14:19Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-22-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-22-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27053-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/766450-
Descrição: dc.descriptionO controle de laminadores tandem de tiras metálicas é ainda um desafio de engenharia. A complexidade das interações das múltiplas variáveis de processo, as não-linearidades e atrasos de transporte, todos extremamente dependentes das condições operacionais são as principais razões para a necessidade de se utilizar controladores com grande acurácia e sistemas geradores de referência otimizados para este importante processo metalúrgico. Contudo, esta tarefa tem sido realizada através da divisão do problema em vários sub-problemas. O projeto de controladores que possam agir globalmente no processo tem sido foco de ampla pesquisa. Este trabalho tem como objetivo principal contribuir nesta área de pesquisa. Um modelo linear em espaço de estados de ordem 30 foi desenvolvido para um laminador tandem de 5 cadeiras. São 10 variáveis de entrada, com 5 para controle de velocidade das cadeiras e 5 para controle de posição dos cilindros, e 14 variáveis de saída, 5 espessuras de saída, 4 tensões entre cadeiras e 5 forças de laminação, além disso, existem 3 entradas de perturbação, espessura de entrada do laminador, tensões mecânicas na entrada e na saída do laminador. Este modelo pode ser usado como ferramenta básica para projetos de controle baseados em técnicas computacionais. O modelo desenvolvido também apresentou boa representatividade quanto à dinâmica da planta utilizando dados de literatura e dados reais de um laminador industrial, validando o mesmo. O modelo em questão pode também ser utilizado como gerador de dados para identificação de modelos em espaço de estados com ordem reduzida. Foram agregadas algumas melhorias ao modelo básico, tais como efeito da taxa de deformação na resistência à deformação do material e modelagem do atrito na mordida, fórmula de Grudev, buscando-se obter melhorias na representatividade de casos reais. O controle LQG foi testado e os resultados para a resposta transitória mostraram-se satisfatórias para os padrões industriais. Alguns estudos de rejeição à perturbações em estado estacionário foram realizadas, onde se constatou a necessidade de inclusão da ação integral para saídas críticas. Tendo-se exemplificado esta inclusão para a espessura de saída do laminador.-
Descrição: dc.descriptionFundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro-
Descrição: dc.descriptionThe control of tandem rolling of metal strip is still an engineering challenge. The interactions complexity of the multiple process variables, the nonlinearities and the time delays, both extremely dependents on operating conditions, are the main reasons for demanding accurate models and controllers for this important stage of the metallurgical plant. Nowadays, this task has been addressed by methods which divide the problem into several independent loops. The design of controllers which addresses the MIMO nature of the process has been the focus of extensive research. The main goal of this work is to contribute to this research area. A linear model for 5-tandem rolling mill in state space representation with 30 th order was developed. There are 10 input variables, 5 are the speed control of the stands and 5 are the position control of the work rolls, and 14 output variables, 5 thicknesses output, 4 interstand tension and 5 rolling forces, furthermore, there are 3 disturbance inputs, mill thickness input, strip input tension on stand 1 and strip output tension on stand 5. This model can be used for developing new strategies for tandem cold rolling process and also provide a good representation for the dynamic plant using literature data and real data of an industrial mill, validating the same. This model can be used as a data generator in state-space models identification with reduced order. Some improvements were incorporated to the basic model, such as the strain rate effects on the material deformation resistance and the friction model strip-roll by Grudev s formula, improving the predictability in roll force and strip velocity, respectively. A new subspace identification method was employed, the SIMF (Subspace Identification Method Feedback), and showed superior performance when compared with N4SID-MatLab. The LQG (Linear Quadratic Gaussian) control was tested and the results for the transient response were satisfactory for industry standards. Some studies concerning disturbance rejection at steady state were performed, demonstrating the necessity of including integral action in critical outputs. This inclusion was exemplified for the thickness output on stand 5, showing efficacy for stationary error elimination.-
Descrição: dc.description53 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectLaminação-
Palavras-chave: dc.subjectTira metálica-
Palavras-chave: dc.subjectModelo de controle-
Palavras-chave: dc.subjectControle LQG-
Palavras-chave: dc.subjectAção integral-
Palavras-chave: dc.subjectLaminador de tiras a frio-
Palavras-chave: dc.subjectLaminadores em tandem-
Palavras-chave: dc.subjectModelamento-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectRolling-
Palavras-chave: dc.subjectStrip metal-
Palavras-chave: dc.subjectControl model-
Palavras-chave: dc.subjectIdentification systems-
Palavras-chave: dc.subjectSIMF-
Palavras-chave: dc.subjectLQG control-
Palavras-chave: dc.subjectIntegral action-
Título: dc.titleModelagem e controle de laminadores tandem de tiras a frio-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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