[发明专利]四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法

权利要求书

1.一种四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：

（A）进行轧辊分段，并计算轧辊实时段位；

（B）提取轧辊偏心信号；

（C）信号特征标定与相位判定；

（D）相位检测与监测。

2.根据权利要求1所述的四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法，其特征是：步骤（A）中所述进行轧辊分段，并计算轧辊实时段位，包括以下步骤：

子步骤A1：轧辊分段标记

根据轧辊直径与轧制区长度，并综合轧辊转速与采样系统采样周期，可将轧辊分为若干段，由此，每个轧辊的偏心波动量可表示为关于轧辊段位的函数，即：

式中：

——轧辊偏心波动量； 

——轧辊分段后段位，；

——轧辊分段总数；

通过轧辊段位可反映轧辊所处相位；

步骤A2：轧辊段位计算

子步骤1：根据上辊转速与辊直径计算轧辊旋转位移，由轧辊旋转位移及分段后轧辊每段长度，以某时刻为起点，根据采样时间计算对应时刻，分别计算并记录上工作辊对应该时刻段位，上支撑辊对应该时刻段位，对六辊轧机还包括上中间辊对应该时刻段位；

子步骤2：根据下辊转速与辊直径计算轧辊旋转位移，由轧辊旋转位移及分段后轧辊每段长度，分别计算并记录下工作辊对应该时刻段位，下支撑辊对应该时刻段位，对六辊轧机还包括下中间辊对应该时刻段位。

3.根据权利要求1所述的四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法，其特征是：步骤（B）中所述提取轧辊偏心信号，包括以下步骤：

子步骤B1：根据不同工况进行轧辊辊系偏心信号的提取

工况1：当空载工作，如压靠或热辊时，如果使用压力闭环时，可通过压下油缸缸位移变化量来反映轧辊辊系偏心信号的影响，即：

式中：

——辊系偏心量；

——压下油缸位移变化量；

工况2：当空载工作，如压靠或热辊时，如果使用液压缸缸位移闭环时，使用液压缸缸位移近似表示辊缝，通过对轧制力与轧机刚度可以计算出轧辊偏心量；

式中：

——轧制力波动量；

——轧机刚度；

工况3：当有轧件时，需要对信号综合处理进行偏心波动量的提取：

子步骤1：根据轧制时压下油缸压力与缸位移，计算出口板厚度，轧机弹跳方程为：

式中：

——计算出口厚度；

——检测辊缝值；

——人工零位时预压靠力；

——轧制时采集轧制力；

由此，可计算轧机出口厚度；

子步骤2：采集机架出口速度与板带出口厚度，跟进出口测厚仪与轧制区的距离对轧制区计算厚度进行延时，与出口测厚仪检测厚度相对应；

子步骤3：计算出口测厚仪检测出口厚度与延时轧机弹跳方程计算出口厚度之差；由于张力、轧制速度、弯辊力等状态量对板厚影响通过轧制力的改变体现，所以造成这个偏差的主要原因包含压下位移增量、轧辊偏心量、轧辊热膨胀量与轧辊磨损量；其中压下位移增量可检测，轧辊热膨胀与轧辊磨损对板厚影响呈缓变趋势，在短时间内近似不变；所以，造成这个偏差的主要因素为轧辊辊系偏心的影响，即：

式中

——轧辊偏心引起的厚度变化；

根据可计算出辊系偏心影响量：

式中

——轧件塑性刚度系数；

步骤B2：单辊偏心信号解耦

根据每个辊对应的相位，采集足够长时间，解耦计算每个轧辊每个相位对应的波动量对四辊轧机而言，有：

式中：

——上工作辊引起偏心波动；

——上支撑辊引起偏心波动；

——下工作辊引起偏心波动；

——下支撑辊引起偏心波动；

、……——n个采样时刻；

对六辊轧机而言，有：

    式中：

——上中间辊引起偏心波动；

——下中间辊引起偏心波动；

经解耦计算可得到每个轧辊的偏心波动构成。