一种适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，所述补偿方法，首先获取冷连轧机组各机架的设备参数和轧制工艺参数；根据设备参数和轧制工艺参数，计算附加张力对冷连轧机组升降速阶段的张力进行补偿。本发明专利技术充分考虑到冷连轧机组升降速阶段乳化液流量以及轧制力波动过大等特点，通过研究轧制速度、乳化液流量以及张力等因素对轧制力及板形的影响，建立相应的附加张力对轧制力的补偿模型，通过对应的补偿模型对轧制力进行定量补偿，确保了升降速轧制阶段轧制力的稳定以及板形质量，提高了实际生产效率和质量，给机组带来经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法及系统
本专利技术涉及冷连轧
，特别涉及一种适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法及系统。
技术介绍
近年来，随着汽车、家电、仪表、食品包装行业的迅速发展，以及现代板材加工工业在高度自动化方面的进步与冷轧带钢的使用范围日益广泛，用户对冷轧带钢的板形质量提出了越来越高的要求。在冷连轧生产过程中，升降速阶段轧制压力的变化对带钢整体板形质量的控制起着举足轻重的影响，轧制压力在升降速阶段产生较大的波动，会使头尾板形质量产生很大缺陷，无法满足使用要求；同时轧制压力与轧制速度和张力之间的关系十分复杂，随着轧制速度的增加，轧制力会发生不同的变化，张力与轧制力又是呈现负相关关系，在轧制过程中，如果能够充分考虑到张力和轧制速度对轧制力的具体影响规律，并且在生产过程中采取适当的措施进行补偿，使得升降速过程能够在相对稳定的轧制压力下进行，那么对于控制板形质量会起到很重要的作用。冷连轧过程中，在乳化液流量不确定是否充足的情况下，随着轧制速度变化，由于润滑油膜厚度和润滑油粘度的改变，会造成轧制温度发生不同的变化，影响到摩擦系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括如下步骤：/n获取冷连轧机组各机架的设备参数和轧制工艺参数；/n将带钢升降速过程平均分为n段；/n以预设步长更新优化系数，分别根据每次更新后的优化系数、设备参数和所述轧制工艺参数，计算各机架在各段的附加张力和轧制力，获得每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的附加张力和轧制力；/n根据每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的轧制力计算使得轧制力在升降速过程中的整体波动率最小和最大波动率最小的目标函数的目标函数值；/n根据每次更新后的优化系数对应的目标函数值与每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的附加张力，确定附加张力在张力...

【技术特征摘要】
1.一种适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括如下步骤：
获取冷连轧机组各机架的设备参数和轧制工艺参数；
将带钢升降速过程平均分为n段；
以预设步长更新优化系数，分别根据每次更新后的优化系数、设备参数和所述轧制工艺参数，计算各机架在各段的附加张力和轧制力，获得每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的附加张力和轧制力；
根据每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的轧制力计算使得轧制力在升降速过程中的整体波动率最小和最大波动率最小的目标函数的目标函数值；
根据每次更新后的优化系数对应的目标函数值与每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的附加张力，确定附加张力在张力值约束范围内的目标函数值最小的更新后的优化系数，作为最优优化系数；
利用所述最优优化系数对冷连轧机组升降速阶段的张力进行补偿。


2.根据权利要求1所述的适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，其特征在于，以预设步长更新优化系数，分别根据每次更新后的优化系数、设备参数和所述轧制工艺参数，计算各机架在各段的附加张力，具体包括：
根据所述优化系数，利用升降速阶段附加张力的计算公式计算附加张力；
其中，T1ji和T0ji分别为第j机架第i段的前张力和后张力，T1j、T0j为第j机架在轧制速度为机组设定轧制速度时的前张力和后张力，ΔT1ji和ΔT0ji分别为第j机架第i段的附加前张力和附加后张力，k1j为第j机架的第一优化系数，k2j为第j机架的第二优化系数；vji为第j机架第i段的轧制速度，vj*为第j机架的设定轧制速度。


3.根据权利要求2所述的适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，其特征在于，以预设步长更新优化系数，分别根据每次更新后的优化系数、设备参数和所述轧制工艺参数，计算各机架在各段的轧制力，具体包括：
根据所述设备参数和所述轧制工艺参数，利用公式计算各机架在各段的油膜厚度；
其中，ζji为油膜厚度，(h0)ji为带材入口厚度，(h1)ji为带材出口厚度，kc为乳化液浓度影响系数，θ为乳化液粘度压缩系数，η0为乳化液粘度，v为轧制速度，φ为咬入角，ζ0为轧辊粗糙度对润滑油膜厚度影响量，σmj带钢变形抗力平均值，σmj＝(σ0j+σ1j)/2，σ0j和σ1j带钢前变形抗力和带钢后变形抗力，T1uji为单位前张力，T1uji＝T1ji/((h0)ji·Bj)，Bj表示第j机架的带钢宽度；
根据所述设备参数、所述轧制工艺参数和各机架在各段的油膜厚度ζji，利用公式计算各机架在各段的摩擦系数；
其中，μji为第j机架在第i段的摩擦系数，a和b分别表示第一系数和第二系数；
根据所述设备参数、所述轧制工艺参数和各机架在各段的摩擦系数，利用公式计算各机架在各段的轧制力；
其中，Pji为第j机架在第i段的轧制力，σmji为第j机架在第i段的带材的平均变形抗力，ψji为第j机架在第i段的等效张力影响系数，R'ji为工作辊压扁半径，Δhj为第j机架的带材的平均变形抗力，μji为第j机架在第i段的摩擦系数，εj为第j机架的压下率，h1j为第j机架的带材出口厚度。


4.根据权利要求1所述的适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，其特征在于，所述目标函数为
其中，G为目标函数值，α为加权系数，g1为冷连轧机组所有机架整体轧制力波动率的平均值，f1j为第j机架n段轧制力总体波动率的平均值，N表示机架的数量，为第j机架轧制力设定值，Pji为第j机架在第i段的轧制力，g2为冷连轧机组最大轧制力波动率，f2j为第j机架最大轧制力波动率。


5.根据权利要求1所述的适合于冷连轧机组的轧制力补偿方法，其特征在于，所述根据每次更新后的优化系数对应的目标函数值与每次更新后的优化系数对应的各机架在各段的附加张力，确定附加张力在张力值约束范围内的目标函数值最小的更新后的优化系数，作为最优优化系数，具体包括：
按照每次更新后的优化系数对应的目标函数值从小到大的顺序进行排序；
令k的值为1；
判断排序后的第k个更新后的优化系数对应的附加张力是否在张力值约束范围内，获得判断结果；
若所述判断结果为是，则输出排序后的第k个更新后的优化系数作为最优优化系数；
若所述判断结果为否，则另k的数值增加1，返回步骤“判断排序后的第k个更新后的优化系数对应的附加张力是否在张力值约束范围内，获得判断结果”。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：白振华，顾清，申立涛，张亚震，张文军，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13