[发明专利]铝冷轧机数学模型的高效自适应方法

说明书

技术领域

本发明涉及轧制过程数学模型的自动修正方法，尤其涉及一种在过程控制系统中应用的铝冷轧机数学模型高效自适应方法。

背景技术

国内大多数铝冷轧机组中，生产过程比较灵活，且道次轧制规格多样。由于缺乏高精度的数学模型及自适应方法，轧制参数预报精度难以满足轧制工艺和设备条件的要求，制约着铝带材生产稳定性、生产效率及产品精度的提高。随着计算机控制技术的发展，铝冷轧机的装备技术水平也越来越高，提高轧制参数的预报控制精度，对实际生产有着重要的现实意义。

目前，我国针对铝冷轧机数学模型的研究较少，缺乏成熟可靠的、生产实用性强的轧制过程数学模型，轧制参数主要由精度很差的简单模型进行计算，轧制参数设定计算精度很低。此外，铝冷轧轧制过程具有多变量、强耦合、非线性和时变性等复杂特性，为保证轧制参数预报精度，需要根据轧制过程实测参数对相关数学模型进行修正。

为保证产品质量和生产效率，需要提高轧制参数的预报控制精度，基于此目的，设计一种针对铝冷轧机数学模型的高效自适应方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝冷轧机数学模型的高效自适应方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

铝冷轧机数学模型的高效自适应方法，按照道次轧制规格计算其轧制特性参数，轧制结束时根据自适应算法对本规格数学模型系数进行修正，并按照轧制特性参数的相似性将本道次自适应结果递推至其余道次规格，以兼顾数学模型自适应的精度和效率，包括以下步骤：

(1)道次轧制特性参数计算，按照所轧道次的材质、变形抗力、宽度、入口厚度、出口厚度、退火厚度等规格数据，计算此道次轧制特性参数，用于自适应参数的递推处理；

道次规格的轧制特性参数，与影响本道次轧制特性的主要工艺参数有关，计算确定方法如下：

T＝f(M_C，k_m，B，H，h，h_a)

式中：T-轧制特性参数；M_C-材质类型，与材质代码相对应；k_m-道次变形抗力，MPa；B-宽度，mm；H-入口厚度，mm；h-出口厚度，mm；h_a-之前退火厚度，mm；

(2)道次轧制结束，按照轧制过程状态获取道次轧制实测参数，根据数学模型和自适应算法进行数学模型自适应计算，对本道次规格的各数学模型系数进行优化修正；

2a)道次轧制结束，按照轧制过程状态获取道次轧制实测参数，根据数学模型进行设定反计算，获取本道次的实测计算自适应系数；

2b)根据本道次的实测计算自适应系数以及自适应累计次数，按照自适应策略及算法计算本道次的新自适应参数，公式如下；

Xnew=Xold+(k+1-km·N+1)·(Xcal-Xold)]]>

式中：X_new-新自适应参数；X_old-原自适应参数；X_cal-实测计算自适应参数；k、m-自适应速率参数；N-本规格自适应累计次数；

(3)自适应递推策略，按照轧制特性参数的相关性程度，将本道次的自适应参数递推处理至其余道次规格，以提高实测数据的自适应利用效率，完成自适应过程；

按照轧制特性参数，将本道次规格的自适应参数向其余道次规格递推的计算方法如下；