一种轧制损失力矩的计算方法技术

本发明专利技术涉及一种轧制损失力矩的计算方法，包括如下步骤：热辊；获取热辊过程中的多组轧制数据组，轧制数据组包括轧制速度、轧制力和力矩；建立损失力矩计算模型，该模型表示为轧辊转速及轧制力对损失力矩的影响：GL＝f1(ω)+f2(P)，其中，

【技术实现步骤摘要】
一种轧制损失力矩的计算方法
本专利技术属于轧钢
，具体涉及一种轧制损失力矩的计算方法。
技术介绍
轧制中传动力矩是轧制生产过程中重要的力能参数，准确计算传动力矩对充分发挥设备能力，保障设备安全有重要意义。稳定轧制过程中，传动力矩由轧制力矩和轧制损失力矩构成。其中轧制力矩理论已经成熟，计算误差不大。但是轧制损失力矩尚无有效的理论模型，只知道其与轧制速度(或者轧辊转速)、轧制力有关。现有公开的专利技术专利“冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法”(公开号为CN107520258A)提供了一个轧制损失力矩公式如下：式中：GL为轧制损失力矩，kg·mm；P为轧制力，吨；V为轧制速度，mpm；R为轧辊半径，mm；gL0、gL1、gL2、gL3、gL4为模型系数。上式建立了损失力矩与轧辊转速、轧制力的关系。但上述公式中损失力矩与轧辊转速的关系是一个多次波浪曲线，而实际损失力矩是随着轧辊转速增大而增大的，因此该公式不符合实际，难以保证模型的外延性，即它的泛化能力不足。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种轧制损失力矩的计算方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。本专利技术实施例涉及一种轧制损失力矩的计算方法，包括如下步骤：S1，热辊；S2，获取热辊过程中的多组轧制数据组，轧制数据组包括轧制速度、轧制力和传动力矩；S3，建立损失力矩计算模型如下：GL＝f1(ω)+f2(P)约束条件为：f1(0)＝0f2(0)＝0上式中，f1为轧辊转速对损失力矩的影响项，其表示为：其中，ω的计算公式为：约束条件为：b2＞0；f2为轧制力对损失力矩的影响项，其表示为：f2(P)＝b3·P+b4·P2其中，约束条件为：b3≥0，b4≥0；各式中：D为工作辊上下辊平均直径，mm；V为轧制速度，m/min；P为轧制力，KN；S4，根据所获得的轧制数据组，回归得到损失力矩计算模型的各项系数b0～b4，得到适用于实际生产损失力矩测定的实际计算模型，并以该实际计算模型计算轧制损失力矩。作为实施例之一，S2中，轧制数据组的获取方法为：热辊过程中，周期性采集轧制数据组至缓存区；当缓存区中的轧制数据组数量达到N组时，判断该N组轧制数据组是否满足保存规则，如果满足，将该N组轧制数据组中的各轧制数据平均值保存到数据库中并清空缓存区，如果不满足，则删除该N组轧制数据组中的第一组；所述保存规则包括最大轧制速度与最小轧制速度之差小于第一阈值，且最大轧制力与最小轧制力之差小于第二阈值。作为实施例之一，轧制数据组的采集周期为0.5s到1s。作为实施例之一，所述第一阈值为2m/min；所述第二阈值为200KN。作为实施例之一，S1中，热辊方法包括如下步骤：S101：在轧制速度为V0、热辊轧制力为F0的状态下运行5到10分钟；S102：保持轧制速度不变，增大轧制力到F1，并保持一段时间，然后增大轧制力到F2，再保持一段时间，如此循环，直至增大轧制力到FN，并保持一段时间；S103：保持轧制力FN不变，轧制速度增大一档，并保持一段时间；S104：保持轧制速度不变，减小轧制力到FN-1，并保持一段时间，然后减小轧制力到FN-2，再保持一段时间，如此循环，直至减小轧制力到F0，并保持一段时间；S105：保持轧制力F0不变，轧制速度增大一档，并保持一段时间；S106：循环运行S102～S105，直到轧制速度增大到VM，即完成热辊过程。作为实施例之一，FN为轧机设计最大轧制力的50％到80％，VM为轧机设计最大运行速度的40％到80％。作为实施例之一，F0为3000KN，V0为60m/min。作为实施例之一，单次轧制力增大过程、单次轧制力减小过程以及单次轧制速度增大过程均在5～6s内完成。作为实施例之一，单次轧制力增档、单次轧制力减档以及单次轧制速度增档后的保持时间均在20～25s范围内。本专利技术实施例至少具有如下有益效果：(1)本专利技术建立了一种适用于工程使用的简易的损失力矩计算方法，在此基础上正确计算传动力矩能在保障电机设备安全下充分发挥设备潜能；(2)相较于现有技术，本专利技术提供的轧制损失力矩计算方法精度更高，其可决系数(Coefficientofdetermination)要优于现有技术；(3)采用广义加法模型建立了损失力矩与轧辊转速、轧制力的关系，方便后续分析与评估损失力矩对各因素的影响，为在线控制提供理论依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的轧制损失力矩的计算方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的热辊流程图；图3为本专利技术实施例提供的轧制速度对轧制损失力矩的影响示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1，本专利技术实施例提供一种轧制损失力矩的计算方法，包括如下步骤：S1，热辊；具体地，当轧机换上新辊后，保存上下工作辊辊径到数据库，然后进行轧机标定以及热辊；S2，获取热辊过程中的多组轧制数据组，轧制数据组包括轧制速度、轧制力和传动力矩；由于热辊过程中轧制力矩为0，则此处的传动力矩即为轧制损失力矩；S3，建立损失力矩计算模型如下：GL＝f1(ω)+f2(P)其中，f1为轧辊转速对损失力矩的影响项，其表示为：ω的计算公式为：f2为轧制力对损失力矩的影响项，其表示为：f2(P)＝b3·P+b4·P2各式中：D为工作辊上下辊平均直径，mm；V为轧制速度，m/min；P为轧制力，KN；S4，根据所获得的轧制数据组，回归得到损失力矩计算模型的各项系数b0～b4，得到适用于实际生产损失力矩测定的实际计算模型，并以该实际计算模型计算轧制损失力矩。其中，优选地，采用Levenberg-Marquardt方法(即莱文贝格-马夸特方法，此算法为现有技术，此处不作详述)回归损失力矩计算模型的各项系数。在上述损失力矩计算模型中，包括如下约束条件，以提高损失力矩计算的准确性：f1(0)＝0f2(0)＝0b2＞0b3≥0，b4≥0进一步优化上述轧制损失力矩的计算方法，为保证计算模型的准确性，所获取的轧制数据中，宜剔除一些不合要求的数据；优选地，S2中，轧制数据组的获取方法为：热辊过程中，周期性采集轧制数据组至缓存区；当缓存区中的轧制数据组数量达到N组时，判断该N组轧制数据组是否满足保存规则，如果满足，将该N组轧制数据组中的各轧制数据平均值保存到数据库中并清空缓存区，如果不满足，则删除该N组轧制数据组中的第一组；所述保存规则包括最大轧制速度与最小轧制速度之差小于第一阈值，且最大轧制力与最小轧制力之差小于第二阈值。无疑义地，上述N为自然数且大于1，优选为在8～15范围内，本实施例中，缓存数量为10个。如果上述N组轧制数据组不满足保存规则时，删除该N组轧制数据组中的第一组，然后在下一个数据采集周期时，缓冲区中的轧制数据组数量又本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轧制损失力矩的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，热辊；S2，获取热辊过程中的多组轧制数据组，轧制数据组包括轧制速度、轧制力和传动力矩；S3，建立损失力矩计算模型如下：GL＝f1(ω)+f2(P)约束条件为：f1(0)＝0f2(0)＝0上式中，f1为轧辊转速对损失力矩的影响项，其表示为：

【技术特征摘要】
1.一种轧制损失力矩的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，热辊；S2，获取热辊过程中的多组轧制数据组，轧制数据组包括轧制速度、轧制力和传动力矩；S3，建立损失力矩计算模型如下：GL＝f1(ω)+f2(P)约束条件为：f1(0)＝0f2(0)＝0上式中，f1为轧辊转速对损失力矩的影响项，其表示为：其中，ω的计算公式为：约束条件为：b2＞0；f2为轧制力对损失力矩的影响项，其表示为：f2(P)＝b3·P+b4·P2其中，约束条件为：b3≥0，b4≥0；各式中：D为工作辊上下辊平均直径，mm；V为轧制速度，m/min；P为轧制力，KN；S4，根据所获得的轧制数据组，回归得到损失力矩计算模型的各项系数b0～b4，得到适用于实际生产损失力矩测定的实际计算模型，并以该实际计算模型计算轧制损失力矩。2.如权利要求1所述的轧制损失力矩的计算方法，其特征在于，S2中，轧制数据组的获取方法为：热辊过程中，周期性采集轧制数据组至缓存区；当缓存区中的轧制数据组数量达到N组时，判断该N组轧制数据组是否满足保存规则，如果满足，将该N组轧制数据组中的各轧制数据平均值保存到数据库中并清空缓存区，如果不满足，则删除该N组轧制数据组中的第一组；所述保存规则包括最大轧制速度与最小轧制速度之差小于第一阈值，且最大轧制力与最小轧制力之差小于第二阈值。3.如权利要求2所述的轧制损失力矩的计算方法，其特征在于：轧制数据组的采集周期为0.5s到1s。4.如权利要求2所述的轧制损失力矩的计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志军，吴有生，陈跃华，陈全忠，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42