[发明专利]冷轧带钢板形控制目标值的修正方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧带钢领域，尤其涉及一种适用于冷轧带钢板形控制目标值的修正方法。

背景技术

近年来，随着冷轧带钢使用范围的不断扩大，用户对带钢平直度的质量要求亦越来越高，因此带钢的板形控制已成为世界各国竞相研究的重点和难点课题。板形目标值曲线是板形控制系统调节带钢板形应达到的理想板形曲线，也是生产者期望的实物板形。生产过程中，将实际的板形曲线控制到目标值曲线上，尽可能消除两者之间的差值。它的作用主要是补偿板形测量误差、补偿在线板形离线后发生变化、有效地控制板凸度以及满足轧制及后续工序对板形的特殊要求等。板形标准曲线模型是板形控制的基本模型之一，是板形控制的目标模型。如何通过理论计算结合实际冷轧生产中对板形控制的要求，建立具体的板形目标曲线模型，并将其用于轧机的板形控制系统中，实现轧机对冷轧带钢的高精度板形控制是实际生产中一个亟待解决的问题。

发明内容

自在冷轧机上实现了板形闭环控制，就开始了关于冷轧板形控制目标值曲线的研究，并经历了以带钢不产生瓢曲浪形为板形目标、通过板形目标曲线的设定补偿或消除板形仪实测信号中的非板形信号、考虑后续机组对板形的要求等若干发展阶段。然而在轧制过程中，由于各种因素的影响，带钢纵向延伸在宽度上经常是不均匀的，以致产生沿横向分布不均匀的纵向内应力差。如果此内应力差沿横向分布不均匀程度超过一定的范围，就会引起带钢翘曲变形，造成板形缺陷。若轧制时能由板形辊测量出与实际张应力横向分布相对应的轧后带钢纵向纤维相对长度差的横向分布，则可控制带钢最终实际的板形状态。然而实际情形并不理想，由于各种因素的影响及后续机组的特殊要求，轧后带钢最终的实际板形与轧制时在线实测板形有一定的差别。因此，在设定板形目标值曲线时就需要通过设定补偿曲线，来抵消掉影响板形测量及控制的不利因素。

为了实现对带钢凸度的有效控制以及消除轧制过程中一些不利因素对板形测量造成的误差，该系统使用板形目标值修正模型作为闭环板形控制的目标值。在实际生产中，后续工序对带钢凸度和板形的要求很高，这就需要在对带钢凸度进行有效的控制的同时，还要保证带钢具有良好的板形质量。板形控制效果与板形测量密切相关，影响板形测量的因素主要有：(1)用板形辊通过测量张力横向分布进行板形测量时，由于机械系统的误差，如卷取机与板形辊轴线不平行、板形辊挠曲变形等，会引起板形测量误差。(2)轧后带钢横向温度分布不均，产生温度附加应力。(3)由于带钢存在横向厚度分布不均，造成卷取时产生卷取附加应力。这样，如何实现对带钢凸度的有效控制，同时消除板形测量中产生的误差，进而达到高精度的板形控制就成为一个重要的技术课题。

本发明正是基于上述考虑，目的旨在提供一种因素合理，计算准确，方法实用，控制有效，可消除板形测量误差，实现对带钢凸度的有效控制，进而通过闭环板形控制系统的高精度板形控制，提高产品板形质量的冷轧带钢板形控制目标值的修正方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种冷轧带钢板形控制目标值的修正方法，根据后续工序对带钢凸度的要求及带材失稳模型判据建立基本板形目标值曲线模型；针对生产中温度、卷形和设备安装误差对板形测量造成的不利影响，依据设备运行情况以及轧制工艺参数分别计算设立卷取形状补偿曲线、卷取机安装几何误差补偿曲线、带钢横向温差补偿曲线及带钢边部减薄补偿曲线，设定手动调节板形的弯辊和轧辊倾斜附加曲线，提高板形控制的灵活性；同时，将实际板形测量点沿宽度方向插值为若干个特征点，简化数据处理过程；并将各种补偿曲线叠加到基本板形目标曲线上，从而获得用于闭环反馈式板形控制系统的板形控制目标值曲线。

换言之，就是为了消除生产中温度、卷形和设备安装误差等对板形测量的不利影响，根据设备运行情况以及轧制工艺制订了四种补偿曲线和两种手动调节板形附加曲线。在确定板形目标值设定曲线时，首先计算各个有效测量点的补偿量及手动调节量的平均值，然后将各个测量点的补偿设定值减去该平均值得到带钢张应力偏差量，将偏差量叠加到基本目标板形曲线上即可得到板形目标曲线。同时，将实际板形测量点沿宽度方向插值为若干个特征点，简化数据处理过程。并将这些特征点处的目标张应力作为板形目标偏差用于板形闭环反馈控制系统中。其具体考虑因素和计算方法为：

步骤1、基于后续工序对带钢凸度的要求及带材失稳模型判据制订基本板形目标值曲线模型。