基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统技术方案

本发明专利技术涉及基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统，属于无缝钢管穿孔工艺模型壁厚预测技术领域，本系统包括数据导入和导出单元实现对工艺参数的计算，BP神经网络对无缝钢管管型参数训练、预测以及训练效果综合评估，该系统结合Matlab编程实现网络模型的建立训练和预测，提供一种设计简单、检测速度快、灵活性高且稳定可靠的基于MATLAB APP的无缝钢管穿孔工艺模型壁厚的预测方法。本发明专利技术实现数据导入、性能评估、模型预测以及预测结果导出等功能于一体，减少了工作量，已知关键影响参数可利用BP神经网络预测管型，用以指导穿孔生产,保证钢管生产质量，能保证系统在长时间监测时的预测精度。测时的预测精度。测时的预测精度。

【技术实现步骤摘要】
基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统


[0001]本专利技术属于无缝钢管穿孔工艺模型壁厚预测
，具体涉及基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，无缝钢管的生产在我国经济生产的众多领域起着十分重要的作用，斜轧穿孔工艺在无缝钢管生产中用的最为广泛。为了使产品质量提高、降低生产所需的成本并且提高产品的生成率，众多新的轧钢软件和管理软件被开发出来，如：轧钢
用于对钢管的壁厚进行同步监视的软件，能够满足高精度无缝钢管轧制的要求。
[0003]在轧钢科学技术的无缝钢管的生产中，以前的轧钢生产是凭借生产经验进行人工操作，现在由于数学模型的成熟使用，轧钢生产已经趋于使用计算机进行半自动或者自动控制。在无缝钢管生产的机组中，穿孔机将实心管坯穿孔成为空心毛管，是无缝钢管生产中主要生产设备之一，所以合理规划的调整穿孔机轧制工艺是做出高品质钢管的根本保证，穿孔机合理的工艺调整是减少成品钢管出现壁厚质量缺陷的一个重要途径。确定最合适的参数，确保穿孔后的毛管壁厚均匀是对轧钢生产十本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统，其特征在于包括以下步骤：(1)建立MATLAB APP主人机交互界面，主人机交互界面由参数信息、轧辊设计、运动学参数、顶头设计、导板设计、工艺参数、管型预测、力能参数8个输入模块组成，通过在代码视图中编写相应菜单的回调函数，点击相应菜单可跳转到相应界面；(2)每个所述输入模块分别建立对应的子人机交互界面，每个子人机交互界面分别设置对应的设计参数输入输出模块，使用Matlab函数uigetfile()获取需要导入和导出的目标Excel表格的文件路径和文件名，使用函数xlsread()读取目标Excel表格内的数据，系统通过计算后将得出的穿孔设备对应的工艺参数以及无缝钢管管型参数，用函数xlswrite()导入到目标表格中；(3)采取影响管型的五个参数：前伸量、轧辊距、导板距、坯料直径、顶头直径作为BP神经网络的输入，采用BP神经网络对无缝钢管工艺参数进行训练、验证及预测，得到穿孔毛管的管型预测结果，包括以下步骤：S1：网络层数：设置输入层、隐藏层、输出层各1层；S2：初始化网络：使用newff()建立无缝钢管斜轧穿孔管型预测模型，根据输入输出变量确定输入输出层神经元数目，网络结构为5
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2；设置训练函数、训练算法、归一化区间；S3：设置网络的迭代次数为2000次，学习率为0.1，根据国标对尺寸偏差的要求，设置外径允许偏差为0.1，壁厚允许偏差为0.1；(4)子人机交互界面中的设计参数通过excel形式加载和保存。2.根据权利要求1所述的基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统，其特征在于：在所述步骤(1)中，主人机交互界面可以独立打开任一子人机交互界面。3.根据权利要求1所述的基于Matlab的无缝钢管穿孔工艺模型参数预测系统，其特征在于：在所述步骤(2)中：子人机交互界面中的坯料信息模块包括以下参数的输入窗口：日期、材料、管坯直径、坯料长度、出钢温度、毛管直径、毛管壁厚、毛管长度，坯料信息参数可生成表格形式。子人机交互界面中的轧辊设计模块包括以下参数的输入窗口：管坯直径、毛管直径、辊型、轧辊数、碾轧角、轧辊入口锥母线倾角、轧辊出口锥母线倾角，包括以下参数输出窗口：轧辊直径、轧辊长度、入口辊型锥角、出口辊型锥角、入口锥长度、压缩带长度、出口锥长度、辊端圆角；子人机交互界面中的运动学参数模块包括以下参数输入窗口：管坯直径、毛管直径、毛管壁厚、轧辊直径、轧辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清华，加世滢，胡建华，周新亮，赵铁林，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：