一种板形调控功效系数自学习方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种板形调控功效系数自学习方法及系统，方法包括：获取结点；获取实测点；根据实测点和结点的参数确定实测点和结点之间的距离；根据实测点和结点之间的距离确定实测点周围各结点所对应的比重；根据比重确定所有结点的比重和；根据比重和比重和确定各结点的权重；根据权重确定实测点理论板形调控功效系数；根据板形功效系数确定所述实测点理论板形调控功效系数与实际板形调控功效偏差的绝对值；根据偏差的绝对值判断是否结束学习，如学习未结束，则根据偏差绝对值和权重确定自学习系数；根据自学习系数采用平滑指数法得到优化后的板形调控功效系数。本发明专利技术中的上述方法能够提高板形控制精度，减小板形偏差。

A Self-learning Method and System for Efficiency Coefficient of Shape Control

The invention discloses a self-learning method and system for the efficiency coefficient of shape control, which includes: acquiring nodes; acquiring measured points; determining the distance between measured points and nodes according to the parameters of measured points and nodes; determining the corresponding proportions of nodes around measured points according to the distance between measured points and nodes; determining the proportions and proportions of all nodes according to proportions; and determining the proportions and proportions of all nodes according to proportions and proportions. The weight of each node is determined by the sum of weights; the theoretical flatness control efficiency coefficient of measured points is determined by the weight; the absolute value of the deviation between the theoretical flatness control efficiency coefficient of measured points and the actual flatness control efficiency is determined by the flatness efficiency coefficient; and the self-learning coefficient is determined by the absolute value of the deviation, if the learning is not finished, according to the absolute value of the deviation and the weight. According to the self-learning coefficient, the smoothing index method is used to obtain the optimized shape control efficiency coefficient. The method can improve the shape control accuracy and reduce the shape deviation.

【技术实现步骤摘要】
一种板形调控功效系数自学习方法及系统
本专利技术涉及自学习领域，特别是涉及一种板形调控功效系数自学习方法系统。
技术介绍
为了获得满足客户要求的高精度带钢，现代冷连轧机通常具备多种板形调节手段，如轧辊倾斜、工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移和分段冷却等。而在实际应用中，需要综合运用各种板形调节手段，通过各自调节效果的相互配合达到最大化消除偏差的目的。因此，板形控制的前提是对各种板形调节手段的调控性能进行准确的量化。随着工程计算及检测手段的快速发展，利用板形调控功效系数来描述冷轧机的调控性能已经成为可能。板形调控功效作为板形控制系统的基础，是板形调节机构对板形影响规律的量化描述。由于各板形调节机构对板形的影响很复杂，且它们之间互相影响，很难通过传统的辊系弹性变形理论以及轧件三维变形理论来精确的求解各板形调节机构的调控功效系数。目前板形调控功效系数基本上都是通过有限元仿真计算和轧机实验两种方法确定，轧机试验无法对所有规格进行试验，而有限元计算的时间较长，且在实际轧制过程中，调控功效系数还受许多轧制参数的影响，如带钢宽度、带钢厚度和轧制力等。不同规格的带钢对应的板形调控功效也有差别，因而轧机实验和离线模型计算的结果和实际生产中带钢规格的参数变化并不一定完全匹配，无法满足高精度板形控制的要求，因此如何获得和实际情况匹配的板形调控功效系数是个重点。使用自学习模型可以获得与当前时刻轧机情况和带钢规格相匹配的板形调控功效系数，然后将其应用于闭环板形控制系统中，可以提高板形控制精度，最大化减小板形偏差，获得高精度的带钢。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种板形调控功效系数自学习方法，提高板形控制精度，减小板形偏差。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种板形调控功效系数自学习方法，所述方法包括：获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的先验值，以所述先验值作为结点；获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值，以所述实测值作为实测点；根据所述实测点和所述结点的宽度、厚度和轧制力参数确定所述实测点和所述结点之间的距离；根据所述实测点和所述结点之间的距离确定所述实测点周围各结点所对应的比重；根据所述各结点所对应的比重确定所有所述结点的比重和；根据所述比重和所述比重和确定各所述结点的权重；根据所述权重确定实测点理论板形调控功效系数；根据所述实测点理论板形调控功效系数确定所述实测点理论板形调控功效系数与实际板形调控功效偏差的绝对值；根据所述偏差判断学习是否结束，得到第一判断结果；若第一判断结果表示学习没有结束时，重新获取下一个点带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值；若第一判断结果表示学习结束，则不再获取实测点的板形调控功效系数，结束学习；根据所述偏差的绝对值和权重确定自学习系数，根据所述自学习系数采用平滑指数法得到优化后的板形调控功效系数。可选的，所述根据所述实测点和所述结点确定所述实测点和所述结点之间的距离具体采用以下公式：其中，d表示实测点和结点之间的距离，Win表示实测点对应的带钢宽度，Wnode表示结点对应的带钢宽度，Hin表示实测点对应的带钢厚度，Hnode表示结点对应的带钢厚度，Rin表示实测点对应的轧制力，Rnode表示结点对应的轧制力。可选的，所述根据所述测点和所述结点之间的距离确定所述实测点周围各结点所对应的比重具体采用以下公式：r(d)表示实测点与结点距离为d时所对应的概率比重，σ表示标准差，d表示实测点和结点之间的距离。可选的，所述根据所述各结点所对应的比重确定所有所述结点的比重和具体采用以下公式：其中，rz表示所有结点比重和，k表示实测点周围分布的结点个数，ri表示第i个结点所对应的比重。可选的，所述根据所述比重和所述比重和确定各所述结点的权重具体采用以下公式：其中，Ri表示第i个结点所占的权重因子，rz表示所有结点比重和，ri表示第i个结点所对应的比重。可选的，所述根据所述权重确定实测点理论板形调控功效系数具体采用以下公式：Effo表示实测点理论板形调控功效系数，Effi表示第i个结点所对应的板形调控系数，Ri表示第i个结点对应的权重因子。根据求得理论板形调控功效系数与实际板形调控功效系数确定偏差的绝对值，如下式所示：ΔEff＝|Effin-Effo|，式中：△Eff为实测板形调控功效与理论板形调控功效偏差的绝对值向量，其中包括n个板形调控偏差的绝对值的数值，分别用△Eff1、△Eff2…△Effi…△Effn表示；Effin为实测点的板形调控功效系数向量。可选的，所述根据所述偏差判断学习是否结束具体包括：判断所述绝对值是否小于等于结束条件，其中n表示板宽方向上设定的分布点，ΔEffj2表示板宽方向上第j个点的板形调控功效偏差，ε为结束条件。可选的，所述获取自学习系数具体采用以下公式：λ＝λ1·λ2·λ3，其中，0＜λ3＜1，a表示分割点，ΔEff表示实测点理论板形调控功效系数与实际板形调控功效偏差的绝对值。可选的，根据所述自学习系数采用平滑指数法得到优化后的板形调控功效系数具体采用以下公式：Effnew＝(1-λ)·Effold+λ·Effin，其中，Effnew表示学习后的结点处板形调控功效系数，Effold表示学习前的结点处板形调控功效系数，Effin表示实测板形调控功效系数。本专利技术另外提供一种板形调控功效系数自学习系统，所述系统包括：结点获取模块，用于获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的先验值，以所述先验值作为结点；实测点获取模块，用于获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值，以所述实测值作为实测点；距离确定模块，用于根据所述实测点和所述结点的宽度、厚度和轧制力参数确定所述实测点和所述结点之间的距离；比重确定模块，用于根据所述实测点和所述结点之间的距离确定所述实测点周围各结点所对应的比重；比重和确定模块，用于根据所述各结点所对应的比重确定所有所述结点的比重和；权重确定模块，用于根据所述比重和所述比重和确定各所述结点的权重；功效系数确定模块，用于根据所述权重确定实测点理论板形调控功效系数；绝对值确定模块，用于根据所述实测点理论板形调控功效系数确定所述实测点理论板形调控功效系数与实际板形调控功效偏差的绝对值；判断模块，用于根据所述偏差判断学习是否结束，得到第一判断结果；循环模块，用于当第一判断结果表示学习没有结束时，重新获取下一个点带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值；结束模块，用于当第一判断结果表示学习结束，则不在获取实测点的板形调控功效系数，结束学习；自学习系数确定模块，则根据所述绝对值和权重确定自学习系数；优化模块，用于根据所述自学习系数采用平滑指数法得到优化后的板形调控功效系数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术中建立了一种基于带钢规格的三维板形调控功效系数模型，提出了基于正态分布函数来确定不同节点学习权重的方法，通过多种参数共同确定自学习系数。相比于轧机试验和有限元计算，本专利技术中的学习方法的结果更经济、准确，且编程比较简单，可以嵌入板形控制系统实现在线学习。并且在实际应用中，冷轧带钢产品具有较高的板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板形调控功效系数自学习方法，其特征在于，所述方法包括：获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的先验值，以所述先验值作为结点；获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值，以所述实测值作为实测点；根据所述实测点和所述结点的宽度、厚度和轧制力参数确定所述实测点和所述结点之间的距离；根据所述实测点和所述结点之间的距离确定所述实测点周围各结点所对应的比重；根据所述各结点所对应的比重确定所有所述结点的比重和；根据所述比重和所述比重和确定各所述结点的权重；根据所述权重确定实测点理论板形调控功效系数；根据所述实测点理论板形调控功效系数确定所述实测点理论板形调控功效系数与实际板形调控功效偏差的绝对值；根据所述偏差的绝对值判断学习是否结束，得到第一判断结果；若第一判断结果表示学习没有结束时，则重新获取下一个点带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值；若第一判断结果表示学习结束，则不再获取实测点的板形调控功效系数，结束学习；根据所述偏差的绝对值和权重确定自学习系数；根据所述自学习系数采用平滑指数法得到优化后的板形调控功效系数。

【技术特征摘要】
1.一种板形调控功效系数自学习方法，其特征在于，所述方法包括：获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的先验值，以所述先验值作为结点；获取带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值，以所述实测值作为实测点；根据所述实测点和所述结点的宽度、厚度和轧制力参数确定所述实测点和所述结点之间的距离；根据所述实测点和所述结点之间的距离确定所述实测点周围各结点所对应的比重；根据所述各结点所对应的比重确定所有所述结点的比重和；根据所述比重和所述比重和确定各所述结点的权重；根据所述权重确定实测点理论板形调控功效系数；根据所述实测点理论板形调控功效系数确定所述实测点理论板形调控功效系数与实际板形调控功效偏差的绝对值；根据所述偏差的绝对值判断学习是否结束，得到第一判断结果；若第一判断结果表示学习没有结束时，则重新获取下一个点带钢宽度、带钢厚度以及带钢轧制力所对应的板形调控功效系数的实测值；若第一判断结果表示学习结束，则不再获取实测点的板形调控功效系数，结束学习；根据所述偏差的绝对值和权重确定自学习系数；根据所述自学习系数采用平滑指数法得到优化后的板形调控功效系数。2.根据权利要求1所述的板形调控功效系数自学习方法，其特征在于，所述根据所述实测点和所述结点确定所述实测点和所述结点之间的距离具体采用以下公式：其中，d表示实测点和结点之间的距离，Win表示实测点对应的带钢宽度，Wnode表示结点对应的带钢宽度，Hin表示实测点对应的带钢厚度，Hnode表示结点对应的带钢厚度，Rin表示实测点对应的轧制力，Rnode表示结点对应的轧制力。3.根据权利要求1所述的板形调控功效系数自学习方法，其特征在于，所述根据所述测点和所述结点之间的距离确定所述实测点周围各结点所对应的比重具体采用以下公式：r(d)表示实测点与结点距离为d时所对应的概率比重，σ表示标准差，d表示实测点和结点之间的距离。4.根据权利要求1所述的板形调控功效系数自学习方法，其特征在于，所述根据所述各结点所对应的比重确定所有所述结点的比重和具体采用以下公式：其中，rz表示所有结点比重和，k表示实测点周围分布的结点个数，ri表示第i个结点所对应的比重，i的取值为1到k。5.根据权利要求1所述的板形调控功效系数自学习方法，其特征在于，所述根据所述比重和所述比重和确定各所述结点的权重具体采用以下公式：其中，Ri表示第i个结点所占的权重因子，rz表示所有结点比重和，ri表示第i个结点所对应的比重。6.根据权利要求1所述的板形调控功效系数自学习方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，王海峰，段树威，颜廷强，张智杰，刘宏民，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13