一种在线拟合加工硬化曲线的方法技术

本发明专利技术公开了一种在线拟合材料加工硬化曲线的方法，用于冷轧机组过程控制系统。其特征包括下述步骤：（１）在所述二级系统上建立材料加工硬化曲线数据库；（２）在二级系统中建立变形抗力ｋｍ的反求计算模型；（３）根据机组中各相关检测装置获取实测轧制力、实测张力、实测带材的入口厚度和出口厚度，并将其存储在ＰＬＣ的相应单元中；（４）对所述实测数据进行可信度判断，并通过相关通信模块输送给二级系统的数据库；（５）再经过将实测轧制力ｆ→反求计算变形抗力ｋｍ→经过增益计算→插值计算→将与压下率相应的变形抗力ｋｍ写入所述材料加工硬化曲线数据库的过程，并依此将数据库的纪录更新。本发明专利技术提高了硬化曲线的拟合精度和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要用于冷连轧机过程控制系统，旨在把加工硬化曲线通过数据库方法进行拟合，把硬化曲线数值化，用于冷轧轧机过程控制系统中变形抗力的计算。同时通过控制过程系统中的在线自适应、自学习功能，使拟合后的加工硬化曲线更加接近材料的实际性
技术介绍
随着计算机技术和控制技术的快速发展，以及适应轧钢生产中追求高速、高效及自动化的要求，现在的大型冷连轧机组大多都配置了过程控制系统，即通常所说的三级自动化系统中的二级控制系统。二级控制系统主要功能包括对轧件进行跟踪，为一级自动化系统提供预设定规程等功能。 目前，国内多数冷连轧机组过程控制系统中，均需对材料的加工硬化曲线进行拟合，其方法通常都采用高次多项式进行拟合，一般为三次多项式。使用高次多项式进行拟合的优点是拟合模型相对简单，计算速度快。但其也存在着严重的缺点，主要是拟合精度不够高，对于一些存在硬化台阶的曲线不能拟合等。基于使用高次多项式进行拟合的上述缺点，改进其拟合方法，已势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新的在线拟合加工硬化曲线的方法，通过预取值把硬化曲线转化成相应的数据库，再通过插值法计算不同压下率对应的变形抗力。在生产中通过不断获取的实际数据对数据库进行修正，使硬化曲线更加接近材料的实际性能。 本专利技术的技术解决方案是这样实现的 —种在线拟合材料加工硬化曲线的方法，主要用于冷连轧自动化系统的二级过程控制系统。其特征在于包括下述步骤 (1)在所述的二级系统上建立材料加工硬化曲线数据库； (2)在所述的二级系统中建立材料变形抗力km反求计算模型； (3)根据冷连轧机组中各相关检测装置获取实测轧制力、实测张力、实测带材的入口厚度和出口厚度，并将其存储在PLC的相应单元中； (4)在二级系统中对步骤(3)中的实测数据进行可信度判断，并将通过可信度判断的实测数据输入所述二级系统的数据库中； (5)依据步骤(4)的实测数据计算km值； (6)依据步骤(5)的km值进行增益计算； (7)依据步骤(5)的km值进行线性插值计算； (8)将依据步骤(7)计算的km值依其与压下率对应的方式写入步骤(1)建立的数据库中，实现数据库的更新。 所述数据库的名称项为钢号，字段名为压下率，所述压下率按数据段划分，其间距4为4%。 所述的材料变形抗力km的反求计算模型为 km = f 1;/Q*T*L 式中km-材料变形抗力 ff塑性变形区轧制力 Q-应力状态系数 T-张力影响系数 L-接触弧长。 所述的增益计算按下式计算km(n+1) =^ (、*夂) 式中km(n+1)-n+l次、 k -n次kmkm*_通过实测值计算出的km a-增益系数。 所述的线性插值计算按下式计算 krn = km*+ a (Rn-R加) a = d—4))〃Rm-R(n—4)) 式中km_压下率为n时的kmkm*_通过实测值计算出的km a-线性比例系数 k (n—4)_压下率为n_4时的km Rn-n次时的压下率 R(n—4)-n-4次时的压下率 Rm-lC对应的压下率。 与现有技术相比较本专利技术的优点是显而易见的，主要表现在 由已知条件和模型可以反求出km， km即为通过实测值求得的变形抗力，、通过增 益计算后采用插值法写入材料库，完成材料的在线自学习，使拟合曲线更加接近材料的实 际性能，提高了拟合精度，保证了产品质量。附图说明 图1、加工硬化曲线的示意图； 图2、自学习前的点簇图； 图3、自学习后点簇图； 图4、本专利技术的程序框图。具体实施例方式如图4所示的一种在线拟合材料加工硬化曲线的方法，其特征在于包括下述步 骤(l)在所述的冷轧机组二级系统上建立材料加工硬化曲线数据库；(2)在所述冷轧机组 二级系统中建立材料复形抗力km的反求计算模型；(3)根据冷连轧机组中各相关检测装置获取实测轧制力、实测张力、实测带材的入口厚度和出口厚度，并将其存储在PLC的相应单元中；(4)对所述实测数据进行可信度判断，并通过PLC通信模块输送给二级系统的数据库；(5)再经过将实测轧制力f —反求计算变形抗力km —经过增益计算一插值计算一将与压下率相对应的变形抗力km写入所述材料加工硬化曲线数据库的过程，并依此将数据库的纪录予以更新。这种在线拟合过程也是一种自学习与自适应的过程。学习前的点簇图如图2所示。自学习后的点簇图则如图3所示。权利要求一种在线拟合材料加工硬化曲线的方法，主要用于冷连轧自动化系统的二级过程控制系统，其特征在于包括下述步骤(1)在所述的二级系统上建立材料加工硬化曲线数据库；(2)在所述的二级系统中建立材料变形抗力km反求计算模型；(3)根据冷连轧机组中各相关检测装置获取实测轧制力、实测张力、实测带材的入口厚度和出口厚度，并将其存储在PLC的相应单元中；(4)在二级系统中对步骤(3)中的实测数据进行可信度判断，并将通过可信度判断的实测数据输入所述二级系统的数据库中；(5)依据步骤(4)的实测数据计算km值；(6)依据步骤(5)的km值进行增益计算；(7)依据步骤(5)的km值进行线性插值计算；(8)将依据步骤(7)计算的km值依其与压下率对应的方式写入步骤(1)建立的数据库中，实现数据库的更新。2. 根据权利要求1所述的在线拟合材料加工硬化曲线的方法，其特征在于所述数据库 的名称项为钢号，字段名为压下率，所述压下率按数据段划分，其间距为4% 。3. 根据权要求2所述的在线拟合材料加工硬化曲线的方法，其特征在于所述的材料变形抗力km的反求计算模型为km = f 1;/Q*T*L式中km-材料变形抗力fr塑性变形区轧制力Q-应力状态系数 T-张力影响系数 L-接触弧长。4. 根据权利要求3所述的在线拟合材料加工硬化曲线的方法，其特征在于所述的增益计算按下式计算km(n+1) = k + a (km*-kmn) 式中km(n+1)-n+l次、 kmn_n次km、*-通过实测值计算出的kma-增益系数。5. 根据权利要求4所述的在线拟合材料加工硬化曲线的方法，其特征在于所述的线性插值计算按下式计算 krn = km*+ a (Rn-R咖) a = (km -kmr(n—4))/(Rm-R(n—4))式中krn-压下率为n时的km 、*-通过实测值计算出的kma-线性比例系数 1w(n-4)-压下率为n-4时的km Rn-n次时的压下率R(n-4)-n_4次时的压下率 Rm-C对应的压下率。全文摘要本专利技术公开了一种在线拟合材料加工硬化曲线的方法，用于冷轧机组过程控制系统。其特征包括下述步骤(1)在所述二级系统上建立材料加工硬化曲线数据库；(2)在二级系统中建立变形抗力km的反求计算模型；(3)根据机组中各相关检测装置获取实测轧制力、实测张力、实测带材的入口厚度和出口厚度，并将其存储在PLC的相应单元中；(4)对所述实测数据进行可信度判断，并通过相关通信模块输送给二级系统的数据库；(5)再经过将实测轧制力f→反求计算变形抗力km→经过增益计算→插值计算→将与压下率相应的变形抗力km写入所述材料加工硬化曲线数据库的过程，并依此将数据库的纪录更新。本专利技术提高了硬化曲线的拟合精度和质量。文档编号G05B19/4099GK101713980SQ20091021960公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线拟合材料加工硬化曲线的方法，主要用于冷连轧自动化系统的二级过程控制系统，其特征在于：包括下述步骤：（１）在所述的二级系统上建立材料加工硬化曲线数据库；（２）在所述的二级系统中建立材料变形抗力ｋ↓［ｍ］反求计算模型；（３）根据冷连轧机组中各相关检测装置获取实测轧制力、实测张力、实测带材的入口厚度和出口厚度，并将其存储在ＰＬＣ的相应单元中；（４）在二级系统中对步骤（３）中的实测数据进行可信度判断，并将通过可信度判断的实测数据输入所述二级系统的数据库中；（５）依据步骤（４）的实测数据计算ｋ↓［ｍ］值；（６）依据步骤（５）的ｋ↓［ｍ］值进行增益计算；（７）依据步骤（５）的ｋ↓［ｍ］值进行线性插值计算；（８）将依据步骤（７）计算的ｋ↓［ｍ］值依其与压下率对应的方式写入步骤（１）建立的数据库中，实现数据库的更新。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彦峰，王光儒，
申请(专利权)人：一重集团大连设计研究院有限公司，中国第一重型机械股份公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]