[发明专利]板形仪失效测量通道的板形信号补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧带钢领域，尤其涉及一种板形仪失效测量通道的板形信号补偿方法。

背景技术

随着国内外装备制造业的迅猛发展，下游用户对冷轧带钢产品的板形质量要求也日益增高，特别是对于高档汽车和高端IT产品制造等行业。于是，冷轧带钢板形质量业已成为考核带钢产品的主要技术指标之一。从控制技术角度来讲，冷轧带钢板形控制技术是一项融合材料、轧制工艺、设备、液压传动、控制和计算机等多学科知识、控制系统参数之间互相耦合的高度复杂技术。国内外各大钢铁联合企业和研究机构投入了大量的人力、物力和财力来研发提高板形控制精度的方法和技术，以期增强钢铁企业的核心技术和市场竞争力。

为了轧制出高品质的冷轧带钢产品，在现代冷轧企业生产过程中广泛采用了先进的板形闭环反馈控制系统。在板形闭环反馈控制系统最为关键的部分就是板形测量装置，测量装置的稳定性和测量信号的精度直接影响到冷轧带钢板形控制的效果。板形测量装置形式多种多样，通常技术人员按照其是否与带钢相接触将其区分为接触式板形仪和非接触式板形仪。接触式板形仪与非接触式板形仪相比具有测量精度高、测量信号可靠、信号抗干扰能力强等突出优点，因而现有冷轧带钢闭环控制系统大部分采用接触式板形仪来进行带钢板形在线测量。

由于冷轧带钢与板形仪辊体相接触，带钢和测量辊体之间存在切向摩擦力和径向压力，随着使用时间的增加某几个测量通道的传感器可能会失效而无法继续提供可靠的板形测量信号。当有测量通道发生失效时，通过合理设计信号补偿方法对其进行补偿成为一项必要的工作。目前，技术人员通常利用简单的线性插值方法来进行板形仪失效测量通道的板形信号补偿。其技术路线为利用距离发生故障测量通道最接近的两个有效测量通道的板形信号值按照信号通道的水平位置关系进行线性插值计算。利用这种简单的线性插值补偿方法得到的板形补偿信号在一定程度上可以弥补由于测量通道失效造成的后果，保证了板形控制质量不至于因为测量通道失效而变得很差。但是，上述传统方法的补偿精度通常不高，而且失效测量通道对应的带钢板形在补偿后板形信号分布与其实际分布趋势也不尽一致，于是常常会遇到的板形仪失效通道板形信号补偿误差大、信号失真导致严重板形缺陷的技术问题。如果将存在上述问题的板形信号提供给板形反馈控制系统，则容易导致系统产生不必要的控制输出，影响了板形质量的提高，极端情况下会导致轧制过程发生断带等恶性事故。

综上所述，研发能够有效补偿板形仪失效通道板形信号的补偿方法，以减少板形补偿误差、提高板形仪失效段带钢板形信号的保真度，是进一步提高当前冷轧带钢板形控制水平的一个关键环节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种板形仪失效测量通道的板形信号补偿方法，该方法可以有效解决使用传统插值补偿方法时经常会遇到的板形仪失效通道板形信号补偿误差大、信号失真导致严重板形缺陷的技术问题，可以提高板形仪失效通道的板形信号补偿质量，为提高冷轧带钢的板形控制质量提高有力保证。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的板形仪失效测量通道的板形信号补偿方法，具体是：收集冷轧带钢宽度、板形仪各测量通道尺寸、带钢跑偏量等轧制过程信息，从而确定出冷轧带钢有效覆盖的板形仪通道数目并对其进行顺序编号；依据失效测量通道所处位置不同而选择不同的补偿方式进行失效测量通道板形信号的补偿，补偿方法通过合理分析失效测量通道的两侧相邻测量通道间的板形分布规律和趋势，选择性地引入抛物线插值法来替代传统的线性插值法，可以显著提高失效测量通道的板形补偿信号的保真度，为提高冷轧带钢的板形控制质量提高有力保证。

本发明提供的板形仪失效测量通道的板形信号补偿方法，其步骤包括：

(1)收集冷轧带钢宽度B(单位为mm)，所选用板形仪的每个测量通道宽度尺寸(单位为mm)，以及冷轧带钢横向中心线与板形仪横向中心线之间水平距离d(亦称为带钢跑偏量，单位为mm)。

(2)确定被冷轧带钢有效覆盖的板形仪测量通道数目N，并由轧机的操作侧到传动侧方向上顺序对所述N个板形仪测量通道进行编号，分别为第1号通道、第2号通道、...、第N号通道。同时确定这N个测量通道的宽度尺寸wi(i＝1，2，...，N；单位为mm)。其中以板形仪测量辊横向中心点为界，靠近轧机操作侧的测量通道数目为N1，靠近轧机传动侧的测量通道数目为N2，且有N＝N₁+N₂。

(3)确定发生失效的测量通道的序号i。若i＝1，则转至步骤(4)；若i＝N，则转至步骤(5)；若1＜i＜N，转置步骤(6)。