[发明专利]一种基于模糊算法的冷轧平坦度质量判定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金自动化、轧制技术，具体指一种基于模糊算法的冷轧平坦度质量判定方法。

背景技术：

随着现代化工业技术的快速发展，特别是我国汽车制造、机电设备、高精密仪器、国防工业等技术领域的不断扩大，对高质量带钢的需求量正在逐年提升。冷轧板带由于其具有良好的机械性能与工艺性能，一直以来就占据着重要的市场份额，被广泛应用于各个领域。平坦度作为判定板形质量的重要衡量标准，是钢铁生产企业与市场用户关注的重点指标，但由于影响平坦度的不良因素众多，浪形产生部位沿带钢宽度方向均可出现，这就给带钢整体的平坦度综合评定带来了困难，所以，需要一种能够考虑各种复杂浪形的平坦度判定方法，来完善带钢平坦度的评价体系。

板带材在轧制后，由于在其纵向方向上存在不均匀的应力，表现在宏观上就是板带产生浪形，即平坦度缺陷。由于轧机辊系配置情况，窜辊情况，弯辊情况，轧辊磨损，轧辊冷却等诸多方面都会对平坦度产生影响，可能会产生中浪、边浪、四分之一浪以及局部浪形和起筋，同时这些平坦度缺陷问题亦会以各种组合情况出现在同一块带钢上，这就给平坦度判定问题带了难度。

现有的带钢平坦度判定方法中，大多都以边浪，中浪，四分之一浪作为平坦度判定的主要依据，并且各个判定因素分开进行，并根据各不良平坦度的产生部位相应对轧机进行在线反馈控制，以消除缺陷。但在实际应用中，高次浪形及局部浪形的出现使得平坦度缺陷的表现形式更加复杂，加大了控制的难度。为此，开发一种冷轧平坦度的综合质量判定方法，并将判定结果定性的输出以便技术人员及轧制模型做出相应的反应，实现带钢平坦度的准确识别具有积极的意义。

文献1(王志勇.基于模糊混沌的板形识别与控制技术的研究.秦皇岛：燕山大学，2006.)中介绍了运用模糊混沌法对板形信号进行处理，并对一次板形、二次板形、四次板形分量给出分量表达，使得板形拟合曲线更加符合实际。文献2(丁顺风.带钢板形智能统计及模糊评价模型研究.秦皇岛：燕山大学，2013-12.)中介绍了运用板形识别方法分别对一次板形、二次板形、三次板形、四次板形做出识别，并采用统计方法对各板形指标进行统计，通过板形等级划分及隶属度对带钢进行综合评价。文献3(张秀玲.冷带轧机板形智能识别与智能控制研究.秦皇岛：燕山大学，2002-9.)介绍了基于标准板形模式距离的GA-BP神经网络优化识别方法，并对一次板形、二次板形以及四次板形做出识别。专利1(冷轧带钢板形智能综合评价方法，201310280465.2)提出了基于勒让德多项式最小二乘法的板形模式识别，并应用模糊综合评判理论以及模糊神经网络理论基础，针对一次板形、二次板形、三次板形、四次板形做出综合评判。从目前可以检索到的资料来看，还没有发现综合考虑一次板形、二次板形、高次板形以及局部板形、亮带、起筋等影响因素的冷轧板形评判方法。为此，本发明提出了一种基于模糊算法的冷轧平坦度质量判定方法，可以针对各种复杂板形做出综合质量判定，更贴近冷轧带钢生产的板形控制，丰富冷轧带钢平坦度的判定手段。

发明内容：

本发明提供了一种基于模糊算法的冷轧平坦度质量判定方法，具体是指针对板形仪所得各通道板形残差数据进行二次函数拟合，确定引起边浪、中浪、四分之一浪的板形特征值，并对所有通道值进行判定找出引起局部浪形的特征值。针对上述所有特征值，最终通过模糊评测的方法对带钢的平坦度质量做出综合判定。

本发明的技术方案：一种基于模糊算法的冷轧平坦度质量判定方法，所述方法包括以下步骤：

1)计算边浪与中浪特征值。通过装在精轧出口的板形仪，得到板形仪每个通道板形残差数据，对全部有效通道残差数据进行二次函数拟合，记录拟合函数的一次项系数a以及二次项系数b。有效通道残差指带钢宽度覆盖范围内的通道

二次函数为：

y₁＝ax²+bx+c

其中：x为宽度归一化坐标，a，b，c为函数系数。

当a为“+”时，表示双边浪，取a₁＝a，a₂＝0；

当a为“-”时，表示中浪，取a₁＝0，a₂＝a；

当b为“+”时，表示操作侧浪，取b₁＝b，b₂＝0；

当b为“-”时，表示传动侧浪，取b₁＝0，b₂＝b。