一种冷轧带材板形前馈控制方法技术
Cold rolled strip shape feedforward control method
The invention relates to a cold rolling strip flatness feedforward control method, this control method only in the entrance, or cold rolling mill in cold rolling mill at the entrance and exit configuration strip shapemeter, real-time detection of entrance strip cold rolling mill, rolling process with good stability and export shape as the control target, adjusting mechanism of strip mill entrance shape the shape change feedforward regulation mill, to eliminate the adverse effects on the stability of the rolling process and rolling mill strip shaped strip mill entrance. Compared with the prior art, the invention can not only improve the stability of the cold rolling process, improve the production capacity of the unit, but also ensure the strip shape control precision and improve the product quality.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及带材轧制
，尤其涉及一种冷轧带材板形前馈控制方法。
技术介绍
冷轧板带钢表面美观、加工性能好，是汽车、建筑、家电、食品等行业必不可少的原材料，其生产难度大、精度要求高，是钢铁工业各工序中的重点、难点，具有较高的附加值。带材冷轧通常采用热轧产品为原料，经过一台轧机往复轧制或者多机架的连续轧制形成，带材冷轧过程中，轧机入口带材板形质量直接影响轧制稳定性，而且对轧机出口带材板形也具有一定的影响。在现有可逆式冷轧机组中，大都在轧机入口和出口同时配置板形仪、或者仅在轧机出口配置板形仪，通常通过板形反馈控制对轧机出口带材板形进行控制，没有考虑减小甚至消除轧机入口带材板形对轧制过程稳定性以及轧机出口带材板形的不良影响，例如，专利号为ZL201210110506.9(授权公告号为CN102641899B)的中国专利技术专利《利用反馈数据提高轧机板形设定及动态控制精度的方法》。韩国专利KR20000042516A中为了提高森吉米尔轧机轧制过程的稳定性，防止镰刀弯和跑偏的发生，提出了森吉米尔轧机的一种板形控制方法。该控制方法中，在轧机入口和出口分别安装有第一和第二两个板形检测仪，接着将两个板形仪测量的板形值输入板形控制单元，并被分解为几类典性的板形模式，最后根据板形模式分类结果，计算确定森吉米尔轧机ASU的位置调整量。该方法同时将轧机入口板形和出口板形作为板形控制输入，主要以轧后板形作为控制目标，难以及时消除入口来料板形...
【技术保护点】
一种冷轧带材板形前馈控制方法，其特征在于，包括：步骤1：在可逆式冷轧机的入口配置一带材板形仪，或者在可逆式冷轧机的入口和出口分别配置一带材板形仪，实时检测并跟踪记录轧机入口或者轧机入口及出口带材板形以及对应的长度位置；步骤2：前馈板形偏差的确定：对于首轧制道次，根据首轧制道次轧机入口实测板形、入口来料板形设定值和首轧制道次轧机入口板形对出口板形遗传系数确定前馈板形偏差；对于首轧制道次以外的后续各轧制道次，如果在当前轧制道次轧机入口和出口分别配置带材板形仪，则根据当前轧制道次入口实测板形、上一轧制道次轧机出口目标板形和当前轧制道次轧机入口板形对出口板形遗传系数确实前馈板形偏差；对于首轧制道次以外的后续各轧制道次，如果仅在上一轧制道次轧机出口配置带材板形检测仪，则根据上一轧制道次轧机出口实测板形、上一轧制道次轧机出口目标板形和当前轧制道次轧机入口板形对出口板形遗传系数，确定前馈板形偏差；步骤3：以前馈板形偏差最小化为优化目标函数，以轧机各板形执行机构调解量为优化自变量，以相关常量约束和函数约束为约束条件，建立板形前馈控制模型；步骤4：对入口板形仪到轧机之间带材进行位置跟踪，当被跟踪带材进入...
【技术特征摘要】
1.一种冷轧带材板形前馈控制方法，其特征在于，包括：
步骤1：在可逆式冷轧机的入口配置一带材板形仪，或者在可逆式冷轧机的入口和
出口分别配置一带材板形仪，实时检测并跟踪记录轧机入口或者轧机入口及出口带材板
形以及对应的长度位置；
步骤2：前馈板形偏差的确定：
对于首轧制道次，根据首轧制道次轧机入口实测板形、入口来料板形设定值和首轧
制道次轧机入口板形对出口板形遗传系数确定前馈板形偏差；
对于首轧制道次以外的后续各轧制道次，如果在当前轧制道次轧机入口和出口分别
配置带材板形仪，则根据当前轧制道次入口实测板形、上一轧制道次轧机出口目标板形
和当前轧制道次轧机入口板形对出口板形遗传系数确实前馈板形偏差；
对于首轧制道次以外的后续各轧制道次，如果仅在上一轧制道次轧机出口配置带材
板形检测仪，则根据上一轧制道次轧机出口实测板形、上一轧制道次轧机出口目标板形
和当前轧制道次轧机入口板形对出口板形遗传系数，确定前馈板形偏差；
步骤3：以前馈板形偏差最小化为优化目标函数，以轧机各板形执行机构调解量为
优化自变量，以相关常量约束和函数约束为约束条件，建立板形前馈控制模型；
步骤4：对入口板形仪到轧机之间带材进行位置跟踪，当被跟踪带材进入轧机时，
利用所述板形前馈模型，采用相关多变量寻优算法，计算确定各板形执行机构的前馈控
制调节量，最后输出各板形执行机构前馈控制调节量。
2.如权利要求1所述的冷轧带材板形前馈控制方法，其特征在于：所述冷轧机为
二十辊轧机，该冷轧机的板形执行机构包括7个支承辊凸度调节机构ASU1、ASU2、…、
ASU7，上、下第一中间辊轴向窜动机构SHIFTupper、SHIFTdown。
3.如权利要求1或2所述的冷轧带材板形前馈控制方法，其特征在于：所述步骤
2中的前馈板形偏差分别由以下公式得到：
首轧制道次，前馈板行偏差ei＝β1·(Fi1-Firef_1)，其中β1-首轧制道次轧机入口板形
对出口板形遗传系数，Fi1-覆盖于板形仪第i检测单元带材首轧制道次轧机入口板形检
测值，Firef_1-覆盖于板形仪第i检测单元带材首轧制道次入口来料板形设定值；
首轧制道次以外的后续各轧制道次，如果在当前轧制道次轧机入口和出口分别配置
带材板形仪，前馈板行偏差ei＝βj·(Fifb_j-Firef_j-1)，其中βj-当前轧制道次即第j轧制
道次轧机入口板形对出口板形遗传系数，Fifb_j-覆盖于板形仪第i检测单元带材当前轧
\t制道次即第j轧制道次轧机入口板形检测值，Firef_j-1-覆盖于板形仪第i检测单元带材
上一轧制道次即第j-1轧制道次轧机出口板形目标值；
首轧制道次以外的后续各轧制道次，如果仅在上一轧制道次轧机出口配置带材板形
检测仪，前馈板行偏差ei＝βj·(Fifb_j-1-Firef_j-1)，其中βj为当前轧制道次即第j轧制道
次轧机入口板形对出口板形遗传系数，Fifb_j-1为覆盖于板形仪第i检测单元带材上一轧
制道次即第j-1轧制道次轧机出口板形检测值，Firef_j-1为覆盖于板形仪第i检测单元
带材上一轧制道次即第j-1轧制道次轧机出口板形目标值。
4.如权利要求3所述的冷轧带材板形前馈控制方法，其特征在于：所述步骤3
中的前馈控制模型为：以前馈板形偏差最小化为优化目标，建立板形前馈控制优化目标
函数J，如下所示：
J=f(ΔASU1,ΔASU2,···,ΔASU7,ΔSHIFTupper,ΔSHIFTdown)=Σi=1nweighti(ei-Σj=1mRj×Coefij)2+Σj=1mαj×(Rj)2]]>R1×m＝[ΔASU1，ΔASU2，…，ΔASU7，ΔSHIFTupper，ΔSHIFTdown]
该式中i-带材覆盖的板形仪检测单元序号，i＝1，2，…，n，其中n为带材覆盖的板形
仪检测单元数量，j-轧机板形执行机构序号，j＝1，2，…，m，其中m为轧机具有的板
形执行机构数量，ei-覆盖于板形仪第i检测单元带材的前馈板形偏差，Ri-待求解
确定的轧机第j板形执行机构前馈调节量，其中，ΔASU1，ΔASU2，…，ΔASU7分别为轧机
板形执行机构ASU1，ASU2，…，ASU7前馈调节量；ΔSHIFTupper，ΔSHIFTdown分别为轧机...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾廷权，何汝迎，徐锋，乔爱民，袁意林，
申请(专利权)人：宁波宝新不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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