[发明专利]冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法

权利要求书

1.一种冷连轧过程以吨钢电耗控制为目标的轧制规程优化方法，其特征在于：它包括以下由计算机执行的步骤：

a)收集现场参数，包括：机组来料和成品厚度h₀,h_n，机组第i机架电机效率η_i，机组第i机架轧辊半径R_i，机组带材宽度B，机组带材密度ρ，杨氏模量E，泊松比v，机组第i机架平均变形抗力K_mi，机组末机架轧制速度V_n，冷连轧机组第i机架乳化液流量Q_i，机组第i机架换辊后的轧制吨位Z_i，机组第i机架工作辊换辊后轧制公里数L_i，机组第i机架最大轧制压力P_imax，机组第i机架最大打滑因子ψ_imax，机组第i机架最大滑伤指数机组第i机架最大轧制功率W_imax，其中参数i为机组机架编号，n为机组总的机架数；

b)收集机组摩擦特性参数，包括：速度指数衰减系数B_V，轧制公里数指数衰减系数B_L，轧制吨位指数衰减系数B_Z，乳化液流量指数衰减系数B_Q，第i机架速度线性回归系数C_Vi，第i机架轧制公里数线性回归系数C_Li，第i机架轧制吨位线性回归系数C_Zi，第i机架乳化液流量线性回归系数C_Qi，第i机架压下率线性回归系数C_ri，第i机架前后张力线性回归系数第i机架变形抗力线性回归系数C_ki，第i机架出入口厚度线性回归系数C_hi,C_h(i-1)，第i机架基准摩擦系数μ_0i；

c)令H_i＝{h₁,h₂,...,h_i,...,h_n-1}表示机组压下规程，T_i＝{T₁,T₂,...,T_i,...,T_n}表示机组张力制度，则令X＝{H_i,T_i}表示机组轧制规程；

d)设定初始X₀＝{H_i0,T_i0}，初始优化步长ΔX₀＝{ΔH_i0,ΔT_i0}，优化参数j，令j＝0；

e)计算X＝X₀+j·ΔX；

f)令i＝1；

g)计算第i机架出口速度第i机架压下率第i机架道次绝对压下量Δh_i＝h_i-1-h_i，第i机架等效张力影响系数ξ_i'＝0.3T_i+0.7T_i-1；

h)计算第i机架的摩擦系数：

μi=CVie-BvVi+CLie-BLLi+CZie-BZZi+CQie-BQQi+Criri+CTiTi+CTi-1Ti-1+Ckikmi+Chihi+Ch(i-1)hi-1+μ0i;]]>

i)计算第i机架轧制力，可采用以下由计算机执行的步骤(计算框图见附图2)：

i1)计算压扁相关系数

弹性相关系数α2i=(1-v2)hi-141Δhi(Kmi-Ti-1)E+23hi(Kmi-Ti)1.51-v2E,]]>

压下率相关系数α_3i＝1.08-1.02r_i和摩擦相关系数

i2)计算入口弹性修正参数出口弹性修正参数Δh′′i=hi(1-v2)E(Kmi-Ti)]]>和轧辊压扁系数C0=16(1-v2)πE;]]>

i3)计算轧制力弹性修正系数

i4)计算轧辊压扁参数

γi=[-(α1iα3iRi+α2iβi)-(α1iα3iβi+α2iβi)2-4(α1iα4iβi-1)Ri]2(α1iα4iβi-1);]]>

i5)计算轧制力并输出P_i＝α_1iγ_i(α_3i+α_4iγ_i)+α_2iγ_i；

j)计算第i机架工作辊弹性压扁半径

第i机架外摩擦力影响系数QGi=1.08-1.02ri+1.79ri·μiR′ihi-1,]]>

第i机架前滑值fsi=(1-hi2Ri′)Δhi4hi[1-12μi(ΔhiRi′-BhiTi-Bhi-1Ti-1Pi)]2,]]>

第i机架轧制力矩Ni=B[(kmi-ξi′)RiΔhiQGi+Ti-1Rihi-1-TiRihi]×11000;]]>

k)计算第i机架的打滑因子和滑伤指数

l)计算第i机架轧制功率

m)判断是否成立？若成立，则转入步骤(n)；不成立，则令j＝j+1，转入步骤e)；

n)令i＝i+1，判断i≤n？若成立，则转入步骤(g)；不成立，则转入步骤(o)；

0)构造机组电耗控制函数式

p)判断Powell条件是否成立？若成立，则转入步骤(q)；不成立则调整X₀和ΔX，重置j＝0，并重复上述步骤(e)到步骤(o)，直至Powell条件成立；

q)输出F(X)取最小值的X＝{H_i,T_i}最优解，此时的F(X)为机组最低单位产量电耗。