[发明专利]一种确定五机架冷连轧机厚度的插值迭代近似计算方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工程和计算机应用领域，尤其涉及一种确定五机架冷连轧机厚度的插值迭代近似计算方法。

背景技术

五机架冷连轧机中的轧制规程计算是计算其他设定值的基础，机架厚度计算是轧制规程计算的重要组成部分，机架厚度计算有两种方式：绝对压下方式和分配比压下方式。

绝对压下方式分为绝对压下率方式和绝对轧制力方式。绝对压下率方式计算厚度的方法是根据已知的入口或出口厚度和已知的压下率，可以直接得到该机架的出口或入口厚度；绝对轧制力方式计算厚度的方法是用已知的入口或出口厚度和近似的出口或入口厚度计算出近似的轧制力，如果近似的轧制力与已知的绝对轧制力的差值的绝对值小于某个阈值，则该近似的出口或入口厚度即为所求。

分配比压下是指五个机架的某几个机架之间按某一比值：压下率比值、轧制力比值和功率比值，来分配一定的压下率，因此，分配比压下方式有三种压下方式：分配比压下率方式、分配比轧制力方式和分配比功率方式。

以分配比功率方式为例：按分配比功率方式的公式为P₁:P₂:…:P_n＝α₁:α₂:…α_n，其中n为机架数，P₁:P₂:…:P_n为第n机架的功率模型计算值，α₁:α₂:…α_n为轧制规范的功率比值。因此根据各机架功率成比例原则，各机架出口厚度为未知量建立非线性方程组，

解此方程组可以得到具有很高精度的数值解。大多解此非线性方程组是采用Newton-Raphson法求解，这样就需要求解轧制力对厚度的偏导数以及Jacobi矩阵的逆矩阵，使得计算复杂且运算量大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有五机架冷连轧机机架厚度计算方法存在的上述不足，提供一种求解五机架冷连轧机分配压下中迭代计算厚度的方法，通过基于插值方法求解非线性方程组，简化计算和程序设计。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种确定五机架冷连轧机厚度的插值迭代近似计算方法，包括如下步骤：

S1：给出带钢原料数据、工厂数据和工艺数据；

S2：根据轧制规范确定第一机架到第四机架的功率分配比值和第五机架的绝对轧制力；

S3：根据第五机架的绝对轧制力和出口厚度计算第五机架的入口厚度，第五机架的入口厚度即为第四机架的出口厚度；

S4：根据第四机架的出口厚度和第一机架的入口厚度计算第一机架到第四机架的平均压下率；

S5：根据S4得到的第一机架到第四机架的平均压下率第一次计算分配比压下第一机架到第四机架的出口厚度；

S6：根据S2中功率分配比值计算第一次迭代常量it_M1；

S7：根据第一次迭代常量it_M1计算每个功率分配方式机架的出口厚度；

S8：计算每个机架的轧制力和轧制力矩，如果轧制力或轧制力矩超限的机架的个数总和大于最大的机架数，则当前轧制规范给出的轧制力分配值不合理，退出压下分配，转到S13，否则转到S9；

S9：将S6得到的第一次迭代常量it_M1和S7得到的第四机架的出口厚度h1_M1设为坐标M1(h1_M1，it_M1)；

S10：计算第二次迭代常量it_M2；

S11：计算分配比压下方式第四机架的出口厚度h1_M1和轧机最后一个机架的出口厚度的绝对差值delta_h；

S12：循环迭代计算，当delta_h小于允许的最小差值dh_limit或迭代次数到达迭代的最大值时，退出循环，转到S13；

S13：厚度计算结束，得到每个机架的入口、出口厚度。

按上述方案，所述S4中第一机架到第四机架的平均压下率ε计算公式如下：

上式中，h₀为第一机架的入口厚度，h₄为第四机架的出口厚度。

按上述方案，所述S6中第一次迭代常量it_M1计算公式如下：

上式中，m为分配比压下机架的个数，本发明实施例中为4，ε_i为第i个分配比压下机架的压下率，width为带钢宽度，M(i)为第i个分配比压下机架的功率分配比值，功率分配比值从轧制规范表中查到。

按上述方案，所述S10中第二次迭代常量it_M2计算公式如下：