采用独立一体化模式，将各种控制实验专用测量仪器集成在实验箱中，一个实验箱就能支持自动控制原理的全部实验，测量分析手段全面升级，全新信号源，升级控制计算机及其接口电路，更加符合现代主流系统应用的需求。

现代工业的发展使得用户对板带钢的板形质量提出越来越苛刻的要求，板形控制技术已经成为标志现代化板带热轧机、冷轧机和中厚板轧机的技术装备和自动化水平的代表性技术。北京科技大学陈先霖教授领导的项目组从“六五”至今一直在板带轧制工艺研究、板形控制技术的消化和自主创新领域进行了不懈的努力，取得了多项重要成果并投入实际应用。包括：  能够提供变接触VCL/VCR支持辊技术，自动消除辊间有害接触区，显著改善了轧机的板形控制性能，增加了弯辊调控效果，降低了轧辊消耗，延长了换辊周期。 能够提供高效变凸度HVC/LVC工作辊技术，克服CVC工作辊技术在轧制窄带钢时表现板形调节能力不足的缺陷，实现板形调节与带钢宽度和窜辊量均成线性关系，显著增加轧机的板形调节能力，解放弯辊力，为L1的板形实时控制预留空间。 能够提供非对称ASR/ATR工作辊技术，解决热连轧机组中下游机架不能兼顾板形控制和工作辊磨损控制的难题，在获取好的板形质量的同时实现自由规程轧制。同时，该技术可实现对边部板形要求较高的专用钢的稳定生产。 能够提供均压型PPT中间辊技术，消除了HC轧机辊间接触压力尖峰，解决了轧辊严重剥落损伤问题，提高了板形质量和成材率。 能够提供成套板形控制模型，包括过程控制级（L2）的板形设定控制模型和基础自动化级（L1）的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型、平坦度反馈控制模型、板形板厚解耦控制模型和轧后冷却补偿模型等，实现连续生产过程中高精度的板形自动控制。      以上研究成果在武钢1700冷连轧、宝钢2030冷连轧、武钢1700热连轧、鞍钢1700热连轧、鞍钢2150热连轧、济钢1700热连轧、莱钢1500热连轧、日钢1580热连轧、武钢2800中板等生产线取得了长期稳定应用。 本项目适用于所有的新建和欲改造的板带轧机包括热轧机、冷轧机和中厚板轧机。同时，通过技术集成和转移，可为轧钢技术装备国产化作出较大贡献。 ◆经济效益及市场分析 经济效益主要体现在改善产品的板形质量、提高轧机的生产率和成材率、降低生产成本等方面，同时，由于价格优势，可为企业降低投资成本，节省外汇。市场竞争的压力对新建的和已有的板带轧机的板形控制能力均提出了很高的要求，板形控制技术将成为这些轧机的必备技术。

项目简介 本项目来源于工业生产实践，用智能控制技术代替或结合传统控制技术，实现操作自动化和过程的最优控制。主要包括应用锁相环技术实现严格的同步要求，基于神经网络的压力调节器，利用专家智能系统提高操作自动化水平。本项目获得冶金部科技进步二等奖。

“高速高精轧制控制技术攻关”属国家“八五”技术攻关课题,解决某铝加工厂1350mm中、精两铝箔轧制机组存在的影响高速高精轧制的控制技术问题。   该项目于1996年通过技术鉴定，1997年获中国有色金属工业总公司科技进步二等奖。主要技术创新点一是采用了新型全密封张力传感器，实现张力直接闭环，提高了张力控制稳定性和精度，克服了原德国产传感器结构不合理、使用寿命低（仅半年）、必须在线标定的缺点，不仅寿命长使用方便，而且价格仅为同类进口传感器的1/10。精度误差小于1/1000，能有效保证高速轧制时张力稳定，板形良好，防止断带，提高厚度精度。第二个创新点是采用了两级计算机控制系统结构，改进控制策略，加强控制功能，提高了控制精度。该系统有以下特点： 采用模糊控制技术进行张力AGC控制。 采用智能化非线性变系数法，解决了直接张力控制投入时系统稳定性问题。 采用模糊卷径记忆法，提高了卷径计算精度。 采用最优控制技术，实现了质量最优、面积最优和重量最优。 采用压下和张力协调控制，提高了厚控系统的稳定性和控制精度。 采用“双重化改造作业法”，基本做到不停产改造调试，对生产的影响减至最小，提高经济效益。 采用“基于专家经验的工艺参数预设定和二次优化设定”模型，提高了设定精度。

通过实验研究发现,提高上冷床时螺纹钢表面的温度可以使螺纹钢表面生成连续、致密的氧化层，对提高螺绞钢表面的抗锈浊性有重要的影响。

极化控制是提升系统性能、集群化MIMO设计的核心，多功能调控管理一体化技术研究的深入，对于天线这个基本器件的需求在数量上和质量上都有着持续不断增长的需求，是提升系统性能的硬件核心。团队具有从设计理念到器件材质选取/研发系列自主知识产权国家发明专利20多项，具有按合作方需求完成多种交叉应用的按需新产品研发天线及相关产品能力，兼顾系统EMC集成化的设计，完成一体化智能化的高端装备制作。 其中，应用于北斗卫星导航系统的多频圆极化微带天线已有不少研究成果，但一般存在带宽窄、尺寸大、馈电复杂等不足。本项目可提供一种适用于北斗卫星导航系统具有较宽频带、馈电简单的双频双圆极化微带天线，主要采用了新缝隙引流技术来进行极化控制。另外，MIMO 共极化多天线结构需占据较大空间，使天线系统成本增大，且各支路的平均接收功率差异变大导致天线单元间的相关系数增大。极化分集技术是在同一单元上采取不同极化来发射或接收信号，不同极化方向上的多径信号仅是部分相关的，因此，可以获得极化分集增益，分集性能与空间分集相当，并可以减少极化失配影响。本项目可提供一种结构简单、在工作频带内端口间的隔离度大于25dB且主辐射方向交叉极化比大于20dB的双极化天线，主要采用了H形缝隙结构来进行极化控制，可应用于WLAN频段的MIMO系统中。     极化的灵活控制对大规模MIMO天线体系是新发展方向、技术含量极高的产品。制作各类天线的材料小型化后用量有限，本身价格一般不超过成品售价十分之一，新设计理念可大大提升系统效率，获取更高的天线特性。从投资的角度，天线批量制作工艺要求并不复杂，采用常规具有一定精度的机械加工设备或者高稳定度的PCB制版设备就可以完成平面小型化天线，设备寿命较长，在高科技设计技术的保障下操作调控也很方便。扣除产品的后期包装和推广成本，利润极高，需求量大，保守估计各种类别的天线年产值都会在数千万以上，前端创新的可以有数亿，属于低投入高回报的产业，核心点在于极化控制及分布设计。 项目投资额视合作关系而定，一般前期投入每个特需专项前期 100~150万人民币，后期追加及提成  (不包括厂房等投入)。

在冶金过程中，炉渣的控制对钢质量有着重要的影响。特别是随着用户对钢质量要求愈来愈高，炉渣的控制技术也显得愈来愈重要。许多高质量的钢种，对冶金精炼渣提出了极为苛刻的要求。这就迫切要求炼钢生产厂家对冶炼过程中的各类渣系的冶金精炼性能有清晰的了解，从而达到在冶炼各过程中能做到充分利用和精确控制精炼渣的根本目的，为洁净钢生产服务。北京科技大学在冶金渣方面的研究已有几十年的历史，无论在理论上还是在工艺上，均已经积累了丰富的经验，形成了自己的特色。 主要的技术有： 极低硫钢(≤0.0020%)冶炼的精炼渣控制技术。 该技术根据企业实际冶炼或精炼设备提出最佳脱硫工艺以及提供相应的精炼渣控制技术。 低磷钢(≤0.0050%)冶炼的精炼渣控制技术。 该技术根据企业实际冶炼或精炼设备提出最佳脱磷工艺以及提供相应的精炼渣控制技术。 低氮钢冶炼过程中脱氮和防治吸氮渣系控制技术。    氮是钢中较难去除的杂质元素，该技术主要是从改进工艺出发，在脱除部分氮的同时，尽可能防治氮从大气中的吸收。在这方面，造渣技术起着重要的作用。 铝脱氧钢吸收Al2O3 夹杂精炼渣控制技术。 铝作为强脱氧剂，在炼钢过程中有着广泛的应用。但由此形成的Al2O3夹杂对钢非常有害，该技术结合企业铝脱氧工艺，提出最佳的吸收Al2O3夹杂精炼渣系。 无铝脱氧工艺低氧钢精炼渣控制技术。 对于许多质量要求较高的钢种，采用无铝脱氧，这样必然加大了钢液脱氧难度，而合理的精炼渣控制技术会使无铝脱氧钢液氧含量显著降低。 精炼过程中夹杂物的去除和控制技术 。 该技术主要是通过合理地控制精炼渣成分来有效地控制钢液中夹杂物形成元素的含量，从而达到控制夹杂物成分和形态的根本目的。

现有的燃煤工业锅炉控制系统热效率低下，技术指标低劣，系统稳定性、控制精度差；不仅控制效果差强人意，而且会造成大量的能源浪费。本作品以矿锅炉控制系统为对象，在不改变硬件系统条件下，通过解读和分析现有控制系统，给出了系统评价；从矿业集团锅炉改造的实际出发，提出了可改进的优化方案，结合现有先进的技术进行了分析与设计，并给出了优化方案的数学模型，改造后的锅炉系统全面提高了系统总体控制效果，在节煤、节电方面采取切实可行的节能降耗措施。

上世纪 80 年代以来，钢铁工业迅速发展，钢铁企业之间的竞争日趋激烈，为增强自身竞争力，生产的高效化、产品的高质量成为钢铁企业追求的目标。连铸拉速的提高能够增加钢坯产量，提高企业经济效益，成为高效连铸的主要内容。FC-Mold（Flow Control Mold）是由日本川崎钢铁公司和 ABB 公司合作开发的第三代的电磁制动装置。一个磁场放置在弯月面处，另一个磁场施加在浸入式水口下方，可同时减小弯月面处的钢液流速和结晶器下部钢液的向下流速。因此，通过使用及优化 FC-Mold 和其他工艺的改进，开发了铸坯高效生产关键技术，在保证铸坯质量前提下为增大拉速、提高生产效率及经济效益做出了重要贡献。（1）FC-Mold 高拉速情况下精炼和连铸的匹配技术。为了确保高拉速连铸生产能够顺利进行，精炼工序时间要与生产节奏匹配，同时也要保证钢水洁净度和钢水温降达到生产要求。本项目首先通过调研马口铁、耐候钢等不同拉速条件下对应的最佳精炼时间。找到拉速、精炼时间和钢水洁净度的最佳的匹配水平。进而通过相关试验将初期马口铁包晶钢系列拉坯速度从 1.3 m/min 依次提高到1.4 m/min 和 1.5 m/min。结晶器液面波动大于 3 mm 的波动比例均较小，低于0.4%，说明拉速提高后，结晶器坯壳生长的均匀性受到的影响较小，出结晶器坯壳的厚度未发生鼓肚。距内弧 2 mm 处大于 10 μm 夹杂物数密度和面积百分数均随着拉速的提高呈减小趋势；当拉速为 1.4 m/min 和 1.5 m/min，铸坯厚度四分之一处大于 3 μm 的夹杂物数密度和面积百分数均低于拉速为 1.3 m/min 时的测量值。（2）连铸浇铸参数优化匹配模型。提高拉速会带来液面波动加剧、流股对凝固前沿冲刷加剧、坯壳生长减弱等不利影响。此外 FC-Mold 上下线圈电流大小，上下磁场位置，上下电流配比等如何影响高拉速下结晶器内流场、凝固坯壳和夹杂物的运动去除未有系统的研究。因此本项目采用数值模拟的方法，建立耦合的流场、温度场、凝固以及 MHD 模型研究不同连铸参数对流场、温度场及坯壳分布影响的规律。通过模型计算得到优化后的连铸浇铸参数下水口两侧的流场流速和液面轮廓对称性显著提高，引起卷渣的低频波动能量降低约 25%，且液位波动大于3 mm 百分比从 7.78%降低到 3.45%，降低幅度约为 55.7%。（3）FC-Mold 对连铸坯洁净度及轧板缺陷控制技术。不同电磁制动参数对流场的影响效果是不一样的，最终会影响到夹杂物在铸坯内的分布，若夹杂物过多的分布在铸坯表层，那么对后续轧板的表面质量不利。本项目通过建立数学模型和现场实验研究不同参数下的 FC-Mold 对铸坯洁净度的影响，包括磁场施加与否和电磁制动电流变化对铸坯中夹杂物数量、分布、大小和成分的影响。以及通过现场跟踪调查和分析冷轧板缺陷类型、数量、分布特点等现状，统计分析夹杂类缺陷的分布规律，板卷中的夹杂物水平以及结晶器卷渣类夹杂物的数量等明确热轧板和冷轧板中的缺陷形成原因、来源以及与电磁制动的关系。

在冶金过程中，炉渣的控制对钢质量有着重要的影响。特别是随着用户对钢质量要求愈来愈高，炉渣的控制技术也显得愈来愈重要。许多高质量的钢种，对冶金精炼渣提出了极为苛刻的要求。这就迫切要求炼钢生产厂家对冶炼过程中的各类渣系的冶金精炼性能有清晰的了解，从而达到在冶炼各过程中能做到充分利用和精确控制精炼渣的根本目的，为洁净钢生产服务。北京科技大学在冶金渣方面的研究已有几十年的历史，无论在理论上还是在工艺上，均已经积累了丰富的经验，形成了自己的特色。