軋鋼過程中的數學模型

軋鋼生產過程主要是一個物理過程，最基本的工藝制度是：溫度制度、速度制度及變形制度等。軋鋼生產用的數學模型就是圍繞這三個制度建立的。可以認為軋鋼生產過程必須具有三個方面的數學模型。

(1)關于溫度控制方面的數學模型——溫度設定模型及溫度控制模型。

對某些純工藝性的數據可以直接以參數形式輸入計算機——用表格法(參數設定法)。例如終軋溫度和卷取溫度，這些參數是根據鋼種、產品規格確定的，很難找到一個合適的數學公式來確切表達其函數關系，于是就以表格形式直接輸入計算機，在使用時以設定值的形式輸出。

對某些互相之間有制約的數據，可以用公式法(計算設定法)確定。當知道約束條件時，即可得到另一個條件。例如：

1)鋼坯出爐溫度，應根據軋制的需要、終軋溫度的要求和鋼的化學成分確定，用建立的模型公式進行計算。

2)加熱爐溫度制度的設定，應該根據鋼坯的出爐溫度、鋼的加熱時間及加熱爐構造情況而定，用建立的加熱爐燃燒過程數學模型計算。

3)鋼材終軋溫度的控制，應根據對鋼材終軋溫度的要求，控制軋制過程中的軋制速度、冷卻水量等。

4)卷取溫度的控制，可根據對卷取溫度的要求，對軋后冷卻速度、水量、輸送速度等一系列參數建立數學模型進行控制。

上述參數的設定與控制之間相互制約。

(2)關于變形制度方面的數學模型——負荷分配模型與軋輥位置設定模型

負荷分配模型與軋輥位置設定模型是為保證變形制度的要求而制定的數學模型，其工作步驟是：

1)把變形制度改造成負荷分配模型；

2)為了保證負荷分配模型的實現，用軋輥位置設定模型計算出軋輥的精確位置。

(3)關于工藝制度方面的數學模型——自學習及自適應模型自學習及自適應模型是為提高模型的計算精度及模型預報的準確性而設計的。以板帶冷連軋機為例，要實現生產過程的計算機控制，要求建立下述基本的工藝方面的數學模型：彈跳模型、壓力模型、扭矩模型、能耗模型、前滑模型以及板形模型等，這些都屬于自學習及自適應模型。