一种粗轧短行程的控制及自学习方法技术

一种粗轧短行程的控制及自学习方法，属于轧钢过程控制技术领域。短行程控制曲线形式采用多项式，连轧粗轧立辊短行程控制过程中采用二级计算出三次多项式的四个系数α0，α1，α2，α3，将此系数下发给一级，当一级接收到二级下发参数后就按照此三次曲线执行；针对粗轧短行程曲线获得与其自学习。通过对粗轧立辊轧制时进行头尾短行程控制，精确计算头尾侧压短行程位置。优点在于，采用本发明专利技术后，头、尾宽度得到明显改善，头、尾部超宽量减少10mm左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧钢过程控制
，特别是涉及一种粗轧短行程控制及自学习方法。
技术介绍
在带钢热连轧生产中提高成材率是一个重要的研究课题。板坯在热连轧粗轧机组轧制过程中，当板坯进行大侧压时，由于板坯头尾部没有受到“刚端”的作用，立辊轧制后这部分金属要向中间流动，且非均匀延伸，从而造成失宽。另外，板坯中间部分的“狗骨”形比板坯两端严重，经过平辊轧制后的恢复量也比两端大。因此，经过平轧道次后，原来的失宽被进一步扩大。在进入精轧机组前需要切头切尾，这就大大影响了成材率。为了减少轧件头尾失宽量，立辊采用短行程控制。在热连轧粗轧机组中，通过立辊的侧压实现对板坯宽度的控制，立辊的短行程控制曲线减小轧件头尾失宽量，这将大大提高成材率。传统短行程控制都是给出曲线或者控制折线，再根据测宽仪实测数据手动调整曲线或者折线形状，这样不能实时调整短行程控制，控制效果不能完全满足实际生产要求。为了解决这个问题，对短行程曲线进行在线自学习，以实现实时调整短行程曲线，使轧件头尾形状得到实时调整，减少头尾失宽量，以此提高成材率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，短行程控制曲线形式采用多项式，但在获得此多项式的计算方法与现有技术在计算得到多项式的方法又有区别；本专利技术热连轧粗轧立辊短行程控制过程中采用二级计算出三次多项式的四个系数a0，a1； a2，a3，将此系数下发给一级，当一级接收到二级下发参数后就按照此三次曲线执行；本专利技术针对粗轧短行程曲线获得与其自学习，具体包含如下步骤:I)读取板坯PDI数据(板坯宽度、厚度、钢种，中间坯厚度，成品宽度等)，设备参数(轧辊直径、轧机最大轧制力、扭矩等)，当板坯到达粗轧机后测宽仪时提取实测值，为短行程模型自学习做数据准备。其中设备参数用于计算完成之后对轧机进行校核。2)根据板坯数据(板坯宽度、厚度、钢种，中间坯厚度，成品宽度等)，读取短行程模型参数层别(参数按板坯规格进行区别存储)读取短行程模型参数，计算短行程曲线方程；短行程计算过程控制参数有:g:短行程控制曲线在轧件端部开口度，mm ；1:短行程控制板坯头或尾长度，m ；d:板坯端部到开口度最大值点距离，m ；短行程原理曲线见附图说明图1所示。已知短行程控制曲线在控制段峰值、短行程开始和结束点坐标及短行程控制长度值，据此就可以通过计算得到三次曲线的四个系数，最后得到三次曲线方程，给一级的控制数据就是此三次方程的四个系数％，a1； a2, a3，计算方法如下所述。已知曲线过点(0，g)、(1，0)，即:y(0) = gy (1)=0三次曲线方程如下所示:y=a0+a1x+a2x2+a3x3并且一阶导数在(1，O)点上都是零，即γ' (I) = Oy1 (I)=Bja2Ra3I2由此可得:a1+a2l+a3l2 = O在X=d最大值点一阶导数也为零，即y' (d) = Oy1 (d) = a^aad+agd2由此可得:a^aad+agd2 = O也就是说这两个点是驻点，所以可以得到矩阵:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗轧短行程控制及自学习方法，其特征在于，包含如下工艺步骤：?（1）读取板坯PDI数据：板坯宽度、厚度、钢种，中间坯厚度，成品宽度，设备参数：轧辊直径、轧机最大轧制力、扭矩，当板坯到达粗轧机后测宽仪时提取实测值，为短行程模型自学习做数据准备；其中设备参数用于计算完成之后对轧机进行校核；?（2）根据板坯数据，读取短行程模型参数层别读取短行程模型参数，计算短行程曲线方程；?短行程计算过程控制参数有：?g：短行程控制曲线在轧件端部开口度，mm；?l：短行程控制板坯头或尾长度，m；?d：板坯端部到开口度最大值点距离，m；?已知短行程控制曲线在控制段峰值、短行程开始和结束点坐标及短行程控制长度值，据此就可以通过计算得到三次曲线的四个系数，最后得到三次曲线方程，给一级的控制数据就是此三次方程的四个系数a0，a1，a2，a3，，计算如下：?已知曲线过点(0，g)、(l，0)，即：?y(0)＝g?y(l)＝0?三次曲线方程如下所示：?y=a0+a1x+a2x2+a3x3并且一阶导数在(l，0)点上都是零，即?y′(l)=0?y′(l)＝a1+a2l+a3l2由此得：?a1+a2l+a3l2=0?在x=d最大值点一阶导数也为零，即?y“(d)=0?y′(d)=a1+a2d+a3d2由此得：?a1+a2d+a3d2＝0?也就是说这两个点是驻点，所以得到矩阵：?S=BA?解上面矩阵得到三次多项式的四个常系数：a0，a1，a2，a3b＝3l2d?l3a0＝g?此短行程控制的三次曲线如下：?y：侧压量相对于设定宽度的补偿；x：相对于端部的距离；?y＝a0+a1x+a2x2+a3x3在实际应用中将端部开口度调整量做调整，实现方式是对g乘以一个百分数per;?在d、l值固定，d=0.1，l=0.8，per＝0.55，g变化所对应的短行程关系曲线趋势；?（3）根据实际板坯跟踪偏差对短行程曲线平移；?轧件在辊道上滑动，立辊在实际执行的时候会提前或者滞后，因此短行程自学习针对立辊执行情况，二级短行程设定模型采用曲线平移的方法，根据一级跟踪偏差量对短?行程曲线做出调整，以达到对轧件头尾形状的控制；?平移曲线是对短行程三次曲线在x轴上进行横向平移，如下：?设定的短行程曲线方程为：?y＝a0+a1x+a2x2+a3x3当需要对上面方程对应的曲线向左平移α，为了避免振荡对α，应该按如下修正：?式中：?第n+1次设定或控制α参数的预报值；?第n次设定或控制α的实际值；?第n次设定或控制α的预报值；?当需要对上面方程对应的曲线向左平移α，则新曲线方程如下：?y＝a0?a1(x+α)+a2(x+α)2+a3(x+α)3其中，新曲线方程系数值为：?a′0=a0+a1α+a2α2+a3α3a′1＝a1+2a2α+3a3α2a′2＝a2+3a3α?a′3＝a3即新短行程曲线方程为：?y＝a′0+a′1x+a′2x2+a′3x3在没有采用针对短行程开口度自学习时，在头尾出现失宽以后通过模型维护工具对系数g、d、l值进行调整，以此来调整短行程控制曲线，对后续同规格轧件头尾形状进行控制；?（4）根据粗轧机后测宽仪实测头尾宽度对短行程曲线进行自学习；?短行程自学习需要测宽仪测量得到轧件端部宽度和本体宽度，然后做差得到轧件端部宽度偏差，根据偏差值对短行程开始开口度g进行自学习；再根据端部实测值偏差最大点离端部的位置，对极值点位置d值进行调整；?轧件端部与本体宽度偏差为g*，则通过指数平滑方法对g值进行自学习，得到新的g值，对短行程曲线进行调整，用于下块板坯短行程控制；?短行程自学习针对g值进行自学习，及时的调整短行程曲线的形状；自学习采用指?数平滑的方法。?re-re-FDA00003019246100021.jpg,re-re-FDA00003019246100022.jpg,re-re-FDA00003019246100023.jpg,re-re-FDA00003019246100024.jpg,re-re-FDA00003019246100025.jpg,re-re-FDA00003019246100026.jpg,re-re-FDA00003019246100031.jpg,re-re-FDA00003019246100032.jpg,re-re-FDA00003019246100033.jpg,re-re-FDA00003019246100034.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种粗轧短行程控制及自学习方法，其特征在于，包含如下工艺步骤: (O读取板坯PDI数据:板坯宽度、厚度、钢种，中间坯厚度，成品宽度，设备参数:轧辊直径、轧机最大轧制力、扭矩，当板坯到达粗轧机后测宽仪时提取实测值，为短行程模型自学习做数据准备；其中设备参数用于计算完成之后对轧机进行校核； (2)根据板坯数据，读取短行程模型参数层别读取短行程模型参数，计算短行程曲线方程; 短行程计算过程控制参数有: g:短行程控制曲线在轧件端部开口度，mm ； 1:短行程控制板坯头或尾长度，m ； d:板坯端部到开口度最大值点距离，m ； 已知短行程控制曲线在控制段峰值、短行程开始和结束点坐标及短行程控制长度值，据此就可以通过计算得到三次曲线的四个系数，最后得到三次曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：武凯，胡宇，宋向荣，宋敏，李亚锋，田华，余四清，刘新忠，
申请(专利权)人：北京金自天正智能控制股份有限公司，冶金自动化研究设计院，
类型：发明
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