[发明专利]用于确定金属带材板形执行机构效应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定金属带材的板形执行机构效应的方法，属于冷轧机控制技术领域。

背景技术

在金属加工行业中，冷轧机作为其中的关键加工装备，在整个轧制过程中起着重要的作用。通过实现冷轧机的板形控制，可以提高轧制产品的板形性能指标，使带材板形偏差在允许范围内，并且可以提高轧制速度，减少断带等故障的发生。

板形控制的实现过程中，板形控制器运行板形控制算法，控制量输出到轧机压下、弯辊、中间辊抽动及冷却系统等执行机构，然后执行机构产生动作，对于轧机本体和带材板形产生作用，带材板形通过板形检测机构后，输入到板形控制器中，形成板形闭环反馈控制回路。

在整个控制回路中，将各种执行机构对于板形产生的实际影响，此处称为执行机构效应，有的文献称之为评估函数，进行正确的计算以确定执行机构效应，对于板形控制系统的正确运行来说，起着至关重要的作用。

当前金属带材的板形执行机构效应，主要使用物理力学上的有限元法、条元法等建模方法，进行接触面的受力分析，计算出执行机构效应。这类方法虽然比较直观，但是具有建模困难、假设过多、分析繁琐、计算复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种基于多元线性回归的用于确定金属带材的板形执行机构效应方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现： 

用于确定金属带材板形执行机构效应的方法，特点是：首先，现场实际轧制过程的测量，采集现场实测数据，获得板形测量值及板形执行机构输出值；然后，原始数据处理，由于噪声、执行机构特性原因，对原始采集数据进行滤波、归一化数据处理，以得到有效的现场数据；进而，对于执行机构效应向量进行多项式回归，进行多项式阶次确定；再，根据效应向量中的线性无关向量建立计算矩阵；继而，根据计算矩阵进行多元回归分析，计算出回归参数；最后，根据回归参数计算出执行机构效应向量。

进一步地，上述的用于确定金属带材板形执行机构效应的方法， 

首先对变量进行定义：

n为板形辊测量区域数，即沿带材宽度方向测量数目；

m为板形执行机构数目；

t为多项式的阶次；

e_i为板形测量值，i=1, 2, …, n

a_j为板形执行机构输出测量值，j=1, 2, …, m

y_ij为执行机构效应向量值，表示第j个执行机构在第i个测量区域上的效应值，i=1, 2, …, n，j=1, 2, …, m

b_ij为执行机构效应向量的多项式系数，i=1, 2, …, t，j=1, 2, …, m

x_i^j表示多项式的值，表示x_i的j次方，i= i=1, 2, …, n，j=1, 2, …, t

当目标板形为零时，板形测量值等于板形偏差值，此时式（1）成立；

将执行机构效应向量进行多项式分解，此时式（2）成立；

将式（2）代入式（1），可得到式（3）；

在各执行机构效应向量线性无关的情况下，简化式（3）；当m=2，t为偶数时，执行机构1的效应向量对应于全部奇次项，执行机构2的效应向量对应全部偶次项，此时式（3）简化为式（4）；

然后，令矩阵定义如式（5）、式（6）所示：

 

     

用线性回归方法，得到参数如式（7）所示：

  

最后，根据式（2）计算出执行机构效应向量值。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①建立在现场实测数据基础上，利用多元线性回归计算模型，在向量彼此线性无关的情况下，获得不同执行机构的效应向量；