[发明专利]四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及板带轧机厚度控制补偿技术领域，特别是涉及一种四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法。

背景技术

轧辊偏心是在轧辊的制造与安装过程中，由轧辊本身的形状缺陷及轧辊几何轴心与旋转轴心不重合产生的。支撑辊、工作辊及中间辊（对六辊轧机而言）共同构成轧机轧辊辊系偏心波动。板带材轧制厚度自动控制系统（简称AGC）的基本原理是根据测量的轧制力和辊缝值，通过计算以调节辊缝来保持出口厚度不变。现代轧机设备中，常使用伺服压下油缸缸位移变化量作为辊缝近似变化量时，由于轧辊偏心的存在，以检测压下油缸位移变化表征的辊缝值不能反映轧辊偏心波动情况，使得AGC不能消除轧辊偏心影响。

进行偏心补偿的方法有三类，预防轧辊偏心控制法、被动轧辊偏心控制法及主动轧辊偏心控制法：预防轧辊偏心控制法在轧制前尽可能创造一些条件以便能减小轧辊偏心对轧件厚度的影响，而在轧制中不采用任何矫正措施；被动轧辊偏心控制法目的是使辊缝控制系统对轧辊偏心引起的厚度干扰反应不敏感，防止控制系统误调节，但不补偿偏心影响；主动轧辊偏心控制法通过轧辊偏心分量检测得出补偿信号然后送到辊缝控制调节器中进行补偿，从而达到较好的效果。

比较有代表性的主动轧辊偏心控制法有：

中国专利公开的《基于单辊分解法偏心特征提取的轧机支撑辊偏心补偿方法；申请号：200910301503.1》，通过对轧机的偏心特征按照上、下支撑辊的辊等效偏心空间进行分解，从而进行补偿实施。该方法需要实时在线监测轧机两只支撑辊转动状态联合参数的测试分析装置来配合使用，即需要专门检测支撑辊转动周期、即时相位和两辊转动相位差信息。

中国专利公开的《一种基于轧辊旋转角度的偏心补偿方法及其设备；申请号：200910104037.8》，通过对上下支撑辊分别的旋转角度与总偏心量，经计算求解每个轧辊旋转角度对应的偏心量，从而进行轧辊偏心信号的补偿。该方法及设备要精确测量轧辊旋转角度，才能计算准确从而进行有效补偿。

中国专利公开的《基于在线递推参数估计的轧辊偏心补偿方法及其设备；申请号：201010261304.5》，通过离线计算轧辊偏心信号主体分量，并使用递推参数估计在线进行估计偏心信号从而进行补偿。该方法建立在轧机匀速工作基础上，事实上，轧机工作速度是实时变化的，应予以考虑。

现有轧辊偏心补偿的方法基本是基于支撑辊旋转角度进行计算，要求对支撑辊当前角度测量或计算准确。由于在支撑辊上安装编码器作为检测设备不便于安装与维护，通过传动辊旋转角度测量间接计算的值存在误差且累计，不能保证测量精度。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法，该方法不须增加专用设备仅需常规现有检测信号来提取轧辊偏心相位，并且考虑了轧机速度实时波动的影响，能够有效的计算轧辊辊系偏心相位，再通过监测保证相位检测的精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种四、六辊板带轧机辊系偏心相位辨识检测方法，其具体步骤如下：

步骤A：进行轧辊分段，并计算轧辊实时段位。

子步骤A1：轧辊分段标记。

不管是由于辊身形状缺陷引起的偏心，还是由于轧辊几何轴心与旋转轴心不重合引起的偏心，对轧件厚度的影响都体现在对应轧制时引起的偏心波动量。

偏心波动量随轧辊转动而改变，但每个轧辊在同一相位对应的偏心波动量值是固定的。

相位是对于一个波，特定时刻在它循环中的位置。将轧辊按轧机轧制方向展开，那么轧辊的相位可以转化对应于轧辊周长的一部分。

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。