一种单机架冷轧轧制力模型和前滑模型调试方法技术

本发明专利技术公开了一种单机架冷轧轧制力模型和前滑模型调试方法，通过对变形抗力模型的参数和摩擦系数模型的参数的调整，根据采集的实际轧制工艺数据来进行轧制力模型和前滑模型的调试，避免了复杂模型计算模型参数的复杂算法的推导和模型参数的复杂计算过程。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及金属材料加工领域，尤其涉及一种单机架冷乳乳制力模型和前滑模型 调试方法。
技术介绍
乳制力模型和前滑模型是整个单机架冷乳工艺控制的核心模型，模型的计算精度 决定了过程控制精度和乳制过程的稳定性，在单机架冷乳过程控制中，乳制力和前滑的设 定计算是模型系统的主要内容，乳制力和前滑设定计算精度取决于带钢的变形抗力和摩擦 系数的计算精度。 带钢的变形抗力往往采用拉伸实验的方法获得，摩擦系数是通过乳制试验方法或 专门的实验机测得。理论的变形抗力值和摩擦系数值与实际乳制过程有差别。同时，随着 乳机的使用，乳制过程的工况也会发生变化。系统的原有模型计算变形抗力值和摩擦系数 值也将与实际乳制数值有差别。 在实际生产当中，目前普遍采用的方法是：将正常乳制工况下的采样数据代入到 过程控制系统的乳制力模型和前滑模型联立的方程当中求解摩擦系数和变形抗力，计算过 程非常繁琐，计算时间长。
技术实现思路
为解决上述方法问题，本专利技术提供了一种单机架冷乳乳制力模型和前滑模型调试 方法，包括： S1，获得现场的乳制工艺数据； S2,将所述乳制工艺数据带入到乳制力模型和前滑模型中，分别计算获得模型乳 制力和模型前滑值； S3,基于现场采集的实际乳制力和所述模型乳制力获得乳制力修正系数，以及基 于现场采集的实际模型前滑值和所述模型前滑值获得前滑值修正系数； S4,判断所述乳制力修正系数和所述前滑值修正系数是否满足条件； S5,若所述乳制力修正系数和/或所述前滑值修正系数不满足条件，优化变形抗 力模型中的参数和摩擦系数模型中的参数，以对应获得优化的乳制力模型和优化的前滑模 型； S6,将所述优化的乳制力模型替代所述乳制力模型，所述优化的前滑模型替代所 述前滑模型，转入S2中继续执行。 优选的，在所述S1之后，所述方法还包括： 采集所述乳制工艺数据，并且将所述乳制工艺数据存储到以采集日期命名的CSV 格式的文本文件当中。 优选的，在所述S3中， 所述乳制力修正系数为所述实际乳制力和所述模型乳制力的比值； 所述前滑值修正系数为所述实际模型前滑值和所述模型前滑值的比值。 优选的，所述S4具体为： 判断所述乳制力修正系数和所述前滑值修正系数是否分布在0. 9与1. 1之间，且 修正系数的频数呈现以1为中心的正态分布。 优选的，所述乳制力模型具体为： 其中，P为乳制力；b为带钢的宽度；kp为乳制过程中带钢的动态变形抗力；k为 张力影响系数；Dp为乳制过程的平面影响系数；zp为乳制力的自学习系数；ε为乳制过 程中带钢的道次压下率；μ为摩擦系数；tf为带钢的单位前张力；tb为带钢的单位后张 力；Η为带钢的入口厚度；h为带钢的出口厚度；R为工作辊的半径；ch在模型当中取常值 〇. 000214,目计算得出；v为泊松常数；E为乳辊的弹性模量；ai、a2、a3、a4、 a5、a6为计算过程的中间变量；te为张力影响系数。 优选的，所述前滑模型具体为： f=tan2； 其中， 其中，f为前滑值；h:当前道次带钢的出口厚度值；R:工作辊的半径；Η:当前道次 带钢的入口厚度；tf:当前道次乳制的前单位张力；tb:当前道次乳制的后单位张力；μ: 摩擦系数；kf:带钢出口的变形抗力；kb:带钢入口的变形抗力；Η。:原料的初始厚度；wka、 wkb、wkc:计算过程的中间变量。 优选的，所述变形抗力模型具体为： kp=kX(1000Xramd)nk； 其中，kp为带钢的动态变形抗力；k为带钢的变形抗力；R为工作辊半径；Η为带钢 入口厚度；h为带钢的出口厚度；v为乳制速度；1、m、η为带钢静态变形抗力计算系数；eps为带钢累积真应变；srt为带钢本道次的累积平均应变；srtp为计算应变系数；ramd、nk为 带钢动态变形抗力计算过程的中间变量；K为带钢的静态变形抗力系数；ε为乳制过程中 带钢的道次压下率；Η。为钢板的来料厚度。 优选的，所述摩擦系数模型具体为： 其中，μ为基本模型计算的摩擦系数；ν为当前乳制过程中乳制速度；ε为当前乳 制道次的压下率；nr为当前使用的工作辑乳制的带钢数；μ 0、μ 1、μ 2、μ 3、μ 4、μ 5为计 算摩擦系数模型当中的系数。 通过本专利技术的一个或者多个技术方案，本专利技术具有以下有益效果或者优点： 本专利技术提供了一种单机架冷乳乳制力模型和前滑模型调试方法，通过对变形抗力 模型的参数和摩擦系数模型的参数的调整，根据采集的实际乳制工艺数据来进行乳制力模 型和前滑模型的调试，避免了复杂模型计算模型参数的复杂算法的推导和模型参数的复杂 计算过程。 进一步的，该方法调试简单，易掌握，并且本专利技术能够将调试结果进行图形化显 示，直观、便于调整操作。 进一步的，使用该方法对模型进行调试简单、快捷，可以满足单机架冷乳机乳制灵 活、多样、快捷的需求。【附图说明】 图1Α为本专利技术实施例中一种单机架冷乳乳制力模型和前滑模型调试方法的实施 过程图； 图1Β为本专利技术实施例中乳制力和前滑调试工具的main工作表； 图2为本专利技术实施例中乳制力和前滑调试工具的Data工作表； 图3为本专利技术实施例中乳制力和前滑调试工具的statistics工作表； 图4为本专利技术实施例中main工作表变形抗力钢种选择的示意图； 图5为本专利技术实施例中main工作表乳辑类别选择的示意图； 图6为本专利技术实施例中main工作表粗糙度类别选择的示意图； 图7为本专利技术实施例中main工作表乳制道次选择的示意图。【具体实施方式】 为了使本申请所属
中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图， 通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。 本专利技术的目的是建立一种单机架冷乳乳制力模型和前滑模型调试方法，根据正常 工况下的实际数据，通过调整变形抗力模型的参数和摩擦系数模型的参数，提高变形抗力 计算精度和摩擦系数计算精度，进而实现提高乳制力和前滑设定计算精度。另外，本专利技术可 以根据该思想借助具有VBA编程功能、公式计算功能和图表显示功能的Excel建立一套随 着参数优化能够时时迅速计算，并将计算结果进行图形化显示的装置。利用该装置，可以在 单机架过程控制系统当中的变形抗力模型的参数和摩擦系数模型的参数调整后，快速计算 乳制力修正系数（实际乳制力与模型计算的乳制力的比值）和前滑修正系数（实际前滑与 模型计算的前滑比值）等，同时并将计算结果进行图形化显示，表达直观，使得模型参数能 够快速确定调整方向，提高调整速度，以满足企业快节奏生产的需求。 本专利技术针对进行显式化处理的Bland-Ford-Hill乳制力模型（为了消除乳辊的弹 性压扁的影响，将Hitchcock乳辊弹性压扁模型和Bland-Ford-Hill乳制力模型联立进行 显示化处理）和Bland-Ford-Hill前滑模型建立的该优化方法和工具。 下面介绍具体的计算模型。 1. 1乳制力模型： rmFill A才1 . &1=1. 79XμX ε L5XR〇 上述公式中，P为乳制力；b为带钢的宽度；kp为乳制过程中带钢的动态变形抗力； k为张力影响系数；Dp为乳制过程的平面影响系数；zp为乳制力的自学习系数；ε为乳制 过程中带钢的道次压下率；μ为摩擦系数；tf为带钢的单位前张力；tb为带钢的单位后张 力；Η为带钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单机架冷轧轧制力模型和前滑模型调试方法，其特征在于，包括：S1，获得现场的轧制工艺数据；S2，将所述轧制工艺数据带入到轧制力模型和前滑模型中，分别计算获得模型轧制力和模型前滑值；S3，基于现场采集的实际轧制力和所述模型轧制力获得轧制力修正系数，以及基于现场采集的实际模型前滑值和所述模型前滑值获得前滑值修正系数；S4，判断所述轧制力修正系数和所述前滑值修正系数是否满足条件；S5，若所述轧制力修正系数和/或所述前滑值修正系数不满足条件，优化变形抗力模型中的参数和摩擦系数模型中的参数，以对应获得优化的轧制力模型和优化的前滑模型；S6，将所述优化的轧制力模型替代所述轧制力模型，所述优化的前滑模型替代所述前滑模型，转入S2中继续执行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海超，刘超，何绪铃，胡志远，蒋自武，谷友侠，高雷，王彦辉，
申请(专利权)人：北京首钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11