[发明专利]基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法

说明书

本发明涉及一种基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法，所述的平直度控制方法首先根据钢种下发带钢不同位置的平直度目标值，然后在精轧末机架进行弯辊力设定，检测到末机架咬钢后，实时跟踪带钢长度，在平直度仪检测到带钢并延迟一段时间后，投入基于smith预估控制进行变目标平直度反馈控制。本发明通过对精轧带钢进行变目标平直度控制，满足一些特殊钢种对带钢平直度的控制要求，解决现有的控制方法无法满足快速稳定的进行较大平直度目标控制的问题。

技术领域

本发明涉及带钢的热轧技术领域，具体涉及基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法。

背景技术

如图1所示，传统热连轧精轧区域由七个机架组成，精轧区域的板形控制主要包含凸度控制、平直度控制、边沿降控制等。穿带前，过程机综合考虑实际轧制情况和各个板形指标，在精轧各个机架设定PC交叉角、弯辊窜动量以及弯辊力。穿带后，在前面多个机架进行凸度反馈控制，在中间几个机架进行边沿降反馈控制，在最后一个实际投用机架进行平直度反馈控制。

带钢平直度是热轧产品的一项重要指标，一些直接或者潜在的平直度缺陷，都会影响下游用户的加工使用。对于大多数钢种，主要精轧出口带钢的实测平直度达到或接近0，即可满足要求；但对于一些特殊钢种，在轧制过程中带钢长度或厚度方向可能存在不均匀的塑性变形、相变或者温度分布，但在精轧出口却未能体现出来，经过层流冷却、卷取、再开卷之后，却发现带钢存在比较严重的平直度缺陷，需要进行平整或者矫直，增加了生产成本。

针对这种情况，CN1336853A通过测量带钢宽度边沿和中央的表面温度，控制加热温度，从而使带钢表面温度均匀分布，达到控制带钢平直度的目的；专利JP05124856B2通过控制粗轧和精轧带钢宽度方向上的冷却，改善带钢平直度；专利JP05811046B2通过对带钢温度进行三维建模预测，控制带钢各个方向的温度均匀性，从而达到控制带钢平直度的目的。专利JP2002045908A通过测量精轧出口带钢宽度方向的温度，控制层流冷却喷嘴，控制带钢宽度方向上的温度，从而达到控制带钢平直度的目的；专利CN104942023B通过对层流冷却采用后段冷却模式，并优化冷却模式，结合能够适应产品宽度变化的冷却边部遮蔽方法，改善带钢横向温度均匀性和产品双边浪缺陷。这些专利主要通过控制带钢各个方向温度偏差，改善带钢平直度，主要解决由于温度不均匀造成的平直度缺陷。

专利CN1253261C对带钢头部采用中浪PC设定控制，对其后带钢部分采用动态自动板形中浪控制，用于消除精轧后的带钢在层流冷却过程中所产生的双边浪；专利CN103949481B采用平直度分段控制方法，将热轧带钢全长分为四段，每段采用不同的平坦度目标控制策略，用于解决带钢穿带和抛尾时平直度不良对轧制稳定性的影响，同时预防带钢冷却到常温以后平直度不良。专利CN101372018A通过修改平直度目标控制值，采用微中浪轧制；专利CN102581025A通过附加翘曲度修正精轧平直度控制的目标翘曲度和弯辊力的自学习修正量，以补偿后续过程对平直度的不良影响。这些专利主要是从工艺的角度，调节精轧出口带钢的平直度目标值，并且目标值的变化都不大，控制上比较容易实现。

目前的控制方案既不能快速稳定的进行较大平直度目标的控制，又无法达到控制目标准确跟踪要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法，平直度目标值变化范围大，可以满足一些特殊钢种对带钢平直度的控制要求。用以解决现有的控制方法无法满足快速稳定的进行较大平直度目标的控制的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法，所述的平直度控制方法采用基于Smith预估控制的变目标平直度控制，在热连轧机架的精轧末机架对带钢进行平直度控制，其中，若F7机架投用，则选择F7机架为末机架，若F7机架未投用，则选择F6机架为末机架，所述的平直度控制方法具体如下：

(1)根据钢种，设定带钢长度方向上不同位置处的平直度目标值；