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Magnesium twin roll casting machine - modelling and control

Authors
Publisher
McGill University
Publication Date
Keywords
  • Engineering - Electronics And Electrical
Disciplines
  • Engineering
  • Physics

Abstract

Dans cette thèse, un procédé pilote de coulée en bande à double rouleau de magnésium du laboratoire CANMET-MTL est considéré pour la modélisation orientée pour la conception de contrôleurs. Trois sections importantes de ce procédé sont considérées pour la modélisation: le système d'alimentation, le processus de solidification et le processus de déformation. La machine de coulée à double rouleau (twin-roll casting-TRC) est de nature multientrées-multisorties et non linéaire. Un modèle dynamique linéaire simplifié 2 X 2 est développé en se basant sur des principes physiques et une intuition d'ingénierie dû au manque de données expérimentales sur la machine TRC. On propose les variables manipulées comme étant le débit d'entrée de métal en fusion ainsi que la vitesse angulaire des rouleaux, alors que les variables contrôlées correspondantes sont le niveau de liquidus dans la boîte d'alimentation et la force de séparation des rouleaux. Dans ce modèle, l'effet de la pression métallostatique sur la position du front de solidification est modélisé par un système mécanique composé d'un ressort et d'un amortisseur. Différentes valeurs de paramètres de ce modèle de premier ordre sont testées de façon empirique jusqu'à ce qu'un mouvement sans à-coups du front de solidification soit obtenu. La vitesse de coulée est optimisée en utilisant un modèle théorique validé par l'utilisation de données de simulation numérique. Le modèle développé est utilisé principalement pour réguler la force de séparation des rouleaux en régime permanent et pour maintenir la performance nominale. En conséquence, de simples régulateurs décentralisés de type proportionnel-intégral (PI) sont conçus en guise de premier essai pour contrôler le procédé. Puis, un contrôleur multivariable H-infini est conçu en utilisant la fonction hinfsyn dans Matlab.

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