Control Óptimo Coordinado Basado en Gemelos Digitales para el Proceso de Colada Continua de Acero
Autores: Yang, Jian; Ji, Zhenping; Liu, Wenhong; Xie, Zhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Óptimo Coordinado Basado en Gemelos Digitales para el Proceso de Colada Continua de AceroCategoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Gemelo digital
Sistema de control óptimo
Refrigeración secundaria
Agitación electromagnética final
Modelo de transferencia de calor
Optimización por enjambre de partículas caóticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un sistema de control óptimo basado en un modelo de gemelo digital para el proceso de colada continua de acero. El sistema está diseñado para la optimización coordinada y el control dinámico del enfriamiento secundario y la agitación electromagnética final (FEMS), e involucra tres partes relacionadas. En primer lugar, se establece un modelo de transferencia de calor tridimensional en tiempo real como el gemelo digital del proceso de transferencia de calor de la colada continua; para una alta precisión, se calibra fuera de línea y se calibra en línea utilizando mediciones de las temperaturas de la superficie y los grosores de la cáscara (solo fuera de línea). En segundo lugar, de acuerdo con las reglas metalúrgicas, se optimizan coordinadamente el enfriamiento y la agitación, basándose en el modelo de gemelo digital establecido y el algoritmo de optimización por enjambre de partículas caóticas. En tercer lugar, el enfriamiento y la agitación se controlan dinámicamente para la estabilidad de calidad. Finalmente, el sistema se aplica en un colador de lingotes con errores de modelo.
Descripción
Se presenta un sistema de control óptimo basado en un modelo de gemelo digital para el proceso de colada continua de acero. El sistema está diseñado para la optimización coordinada y el control dinámico del enfriamiento secundario y la agitación electromagnética final (FEMS), e involucra tres partes relacionadas. En primer lugar, se establece un modelo de transferencia de calor tridimensional en tiempo real como el gemelo digital del proceso de transferencia de calor de la colada continua; para una alta precisión, se calibra fuera de línea y se calibra en línea utilizando mediciones de las temperaturas de la superficie y los grosores de la cáscara (solo fuera de línea). En segundo lugar, de acuerdo con las reglas metalúrgicas, se optimizan coordinadamente el enfriamiento y la agitación, basándose en el modelo de gemelo digital establecido y el algoritmo de optimización por enjambre de partículas caóticas. En tercer lugar, el enfriamiento y la agitación se controlan dinámicamente para la estabilidad de calidad. Finalmente, el sistema se aplica en un colador de lingotes con errores de modelo.