日本JFE钢铁公司控制技术的发展方向

日本JFE钢铁公司控制技术的发展方向

1前言

钢铁业已经进入了多品种、小批量的生产时代，向客户提供多样性要求的高质量产品变得越来越重要。在这种情况下，迫切需要提高检测、控制技术以保证产品内外质量和稳定生产，迫切需要提高生产计划、物流计划编制技术以缩短生产周期，保证产品按时送达到客户。本文对JFE钢铁公司控制技术的发展、进步做简要介绍。

2控制技术的发展趋势和技术动向

在控制技术方面，以鲁棒性控制理论为代表的最新控制理论和FAN（模糊控制、人工智能控制、神经元网络控制）等基础技术的实际应用机遇大大增加。相应的设计、解析软件水平提高，成为这些理论和技术应用的有力工具。实际生产采用先进控制技术已经成为钢铁生产发展的趋势。

JFE钢铁公司历经10年的大型设备建设已经告一段落，目前的工作重点是使现有设备稳定运转并生产出高质量的产品，以及根据客户需求的新产品开发的高效率化，并且在产品生产中实现节能减排。为此必须对控制技术进行开发。该公司控制技术经过10年的发展已经突破了原有的应用范围，在所有领域得到扩大应用。这些控制技术扩大应用的领域包括产品性能在线测定、由对个别生产工序控制扩大到对生产全工序的连贯控制、操作、设备异常现象预报技术等等。此外，由于操作数据库充实和PC计算速度提高，使高精度统计模型技术得到积极利用。

3控制技术

3.1控制技术开发的方向性变化

在进行生产过程控制技术的开发时，首先要制作描述控制对象动态特性的模型，然后根据要求的控制特性进行控制设计。过去有报告报道了对连铸结晶器钢液面高度控制和热轧带钢精轧张力活套控制的研究情况。这些控制根据控制对象的物理现象制作成控制模型构架，为了进行控制系统设计需要高精度求出模型参数。在钢铁生产中存在着不能直接测定的参数，所以会产生模型与实际工艺不一致的现象。在这种差异存在的情况下，仍可实现要求特性的控制系统的设计理论是鲁棒性控制理论。

另一方面，鲁棒性控制理论也指出，控制对象存在不确

定性时，控制性能是有界限的。这就是说，在控制对象不确定性很大的情况下，利用控制理论建立新的控制系统也不能获得期望的性能。因此，虽然在20世纪80-90年代控制理论在钢铁生产的应用十分活跃，但到了21世纪初控制理论在钢铁生产中的应用处于停滞状态。其原因就是上述的鲁棒性控制理论指出的控制性能局限性。为了突破控制理论应用的停滞状态，JFE钢铁公司扩大了控制技术的应用范围，并且在更大的范围内进行控制技术的开发。图1是JFE钢铁公司在各个方面扩大应用控制技术的情况