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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2001.tde-26062002-114828
Document
Author
Full name
Fabio Lima
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2001
Supervisor
Committee
Oliveira Junior, Azauri Albano de (President)
Kaiser, Walter
Oliveira, Vilma Alves de
Title in Portuguese
Modelagem, análise e controle de um sistema de bobinamento de tiras de aço.
Keywords in Portuguese
bobinamento
controle
controle robusto
lingotamento contínuo
modelagem
Abstract in Portuguese
Em metalurgia, a busca pela qualidade, baixo custo e alta produtividade têm feito empresas e institutos de pesquisa trabalharem juntos, procurando novas tecnologias que supram as necessidades do mercado. Dentre essas novas tecnologias, se destaca o processo de lingotamento contínuo de tiras de aço, utilizando o conceito de twin roll, cuja proposição inicial foi sugerida no século XIX por Henry Bessemer. Este trabalho apresenta a modelagem, análise e controle de um sistema de bobinamento de tiras de aço produzidas através de lingotamento contínuo do tipo twin roll , em uma planta localizada no Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo. As características do processo foram primeiramente apresentadas. A modelagem matemática do sistema de bobinamento foi realizada, levando-se em consideração os componentes envolvidos no sistema. As variações paramétricas foram então evidenciadas. O sistema de controle foi primeiramente implementado utilizando-se um controlador do tipo PID, pelo fato desse tipo de controle ser altamente difundido industrialmente. Para maior precisão do sistema de controle, propôs-se a introdução de um sensor ultrasônico para medição das variações do raio de bobinamento. Por último realizou-se o projeto de um compensador robusto utilizando a metodologia LQG/LTR. Para a realização das simulações utilizou-se o programa Matlab/simulink.
Title in English
Modelling, analysis and control of a steel strip coiling system.
Keywords in English
coiling
control
direct casting
modelling
robust control
Abstract in English
In metallurgy, the quest for quality, low cost, and high productivity have resulted in companies and research institutes working together to find new technologies to satisfy the customer demand. Among these new technologies is the direct steel strip casting, using the twin roll concept suggested in the 19th century by Henry Bessemer. This work presents the modelling, analysis and control of a steel strip coiling system using twin roll direct casting, in a plant installed at the Technological Research Institute of Sao Paulo. The characteristics of the process are first introduced. The mathematic modelling of the coiling system used, take into account the system components. The parametric changes were adressed. The control system was first implemented using a PID controller as this kind of control is highly used in the industry. An ultrasonic sensor was introduced in the system to improve the control precision by coiling radius measurement. Last a robust compensator using the LQG/LTR method was designed. The simulations were done using Matlab/Simulink software.
 
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Dissertacao.pdf (1.39 Mbytes)
Publishing Date
2002-09-05
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • DOS SANTOS, Josemar, et al. Description of a Twin Roll Direct Strip Casting Process. In IEEE - INDUSCON 2000 (INDUSCON), Porto Alegre, 2000.
  • LIMA, Fábio, and OLIVEIRA JR, Azauri. Modelling and Control of a Steel Strip Coiling System. In IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control (MIC 2001) (MIC 2001), Insbruck, 2001.
  • LIMA, Fábio, e OLIVEIRA JR, Azauri. Controle Robusto Aplicado a um Sistema de Bobinamento de Tiras de Aço. In XIV Congresso Brasileiro de Automática (CBA2002) (CBA2002), Natal, 2002.
  • LIMA, Fábio, OLIVEIRA JR, Azauri, e TOSETTI, João Pedro. Análise e Simulação de um Sistema de Bobinamento de Tiras de Aço. In IV Encontro de Especialistas em Automação, 4, Belo Horizonte, 2000.
All rights of the thesis/dissertation are from the authors
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