[发明专利]一种冷轧热镀锌钢板横向镀层均匀性控制方法

权利要求书

1.一种冷轧热镀锌钢板横向镀层均匀性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立横向镀层厚度设定模型

选取对横向镀层均匀性影响最大的因素，建立适合实际工艺计算的设定模型为：

M(w)＝kV^αD(w)P^﹣β+ω(w)

步骤二、建立带钢定位中心线模型

带钢定位中心线是一条由带钢倾斜位置和带钢扭转位置决定的垂直线，带钢定位中心线模型公式定义为：

Z₀(w)＝a+bw

带钢定位中心线Z₀(w)是在最小二乘法则下适合带钢定位线Z_s(w)的直线，其中，

步骤三、在线预估模型

设计模型预估单元，在构建离散动态模型基础上预估横向镀层厚度设定模型中时变系数k以及带钢倾斜位置a和带钢扭转位置b；

构建离散时间的Kalman滤波器预估k、a或b值，此时设离散时间标记为i，则建立离散动态模型为：

x(i+1)＝α_xx(i)+(1-α_x)x₀+ξ_x(i)

结合其动态模型，则k、a或b的在线预估模型方程公式如下：

y_x(i+i_d)＝u(i)x(i)+η_x(i+i_d)

其中，

步骤四、计算气刀位置设定值

设计位置控制单元，计算气刀位置设定值，上气刀位置由如下表达式计算得出：

Z_T(w)＝Z_T0+wZ_T1

实际应用中，根据镀层目标厚度给出对应的气刀距带钢的距离期望值，同时为了使气刀位置平行于带钢定位中心线，因此设：

Z_T1＝b

同理，下气刀位置计算表达式为：

Z_B(w)＝Z_B0+wZ_B1

Z_B1＝b

步骤五、计算气刀压力设定值

设计压力控制单元，利用气刀距带钢的距离以及镀厚期望值的参数值，计算出气刀压力设定值，气刀压力设定值计算模型公式如下：

模型中的气刀距带钢的距离计算公式为：

步骤六、将步骤四、步骤五中得出的气刀位置设定值和气刀压力设定值输入钢板镀锌控制系统中，控制气刀距带钢表面之间距离以及气刀压力值，最终控制钢板横向镀层的均匀性；

以上各式中：

M(w)为带钢镀层厚度；

α，β为模型常数；

k为时变系数；

V为带钢速度；

D(w)为气刀距带钢的距离；

P为气刀压力；

ω(w)为模型误差；

Z₀(w)为带钢定位中心线；

Z_s(w)为带钢定位线；

a为带钢倾斜位置；

b为带钢扭转位置；

w为带钢宽度；

2w_e为带钢宽度实际测量值；

x(i)为当前时刻的k、a或b预估值；

x(i+1)为下一时刻的k、a或b预估值；

x₀为k、a或b的初始标定值；

τ_x为估计时间常数；

Δt为采样时间；

ξ_x(i)为零均值的高斯噪声；

i_d为滞后时间，滞后时间变化范围为1-5s；

y_x(i+i_d)为当前时刻滞后i_d时的镀层厚度实际测量值；

η_x(i+i_d)为当前时刻滞后i_d时的测厚仪测量误差；

为当前时刻对k的无偏差预估值；

V(i)当前时刻的带钢速度；

P(i)为当前时刻的气刀压力；

Z_T(w)为上气刀位置设定值，Z_B(w)为下气刀位置设定值；

Z_T0为上气刀倾斜位置，Z_T1为上气刀扭转位置；

θ_T为上气刀倾斜角度，θ_B为下气刀倾斜角度；

为上气刀距带钢的距离期望值，为下气刀距带钢的距离期望值；

Z_B0为下气刀倾斜位置，Z_B1为下气刀扭转位置；

P_T为上气刀压力设定值，P_B为下气刀压力设定值；

为带钢上表面镀厚期望值,为带钢下表面镀厚期望值；

D_T(w)为上气刀距带钢的距离，D_B(w)为下气刀距带钢的距离；

h为带钢厚度。