[发明专利]一种冷轧板形闭环控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种冷轧板形闭环控制方法及系统。所述控制方法包括：根据冷轧板形调控功效系数建立冷轧板形执行机构协同控制的评价函数；根据评价函数确定执行机构的第k次解向量；判断第k次解向量是否在冷轧板形执行机构可行域内，若是，获取第k次最优调节量；若否，确定冷轧板形协调控制的评价函数，根据冷轧板形执行机构参数确定评价函数的梯度信息以及冷轧板形执行机构的调整方向；根据梯度信息和调整方向确定执行机构调节量的最终值；根据最终值对评价函数进行降阶处理，得到降阶后的评价函数，并确定第k+1次解向量，令k＝k+1；根据所有冷轧板形执行机构的第k次最优调节量调节冷轧板形。本发明的控制方法及系统能够提高板形调节速度。

技术领域

本发明涉及冶金自动化技术领域，特别是涉及一种冷轧板形闭环控制方法及系统。

背景技术

随着汽车、家电等工业用户对高附加值、高板形质量的板材需求量不断提高，如何提高板形控制精度成为现阶段各大钢厂及院校的研究热点。

现代冷连轧机一般拥有机械类(支承辊倾辊、工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间横移)和非机械类(分段冷却)等多种板形调控手段。在实际应用中，冷连轧机板形闭环反馈控制需要根据带钢的实时板形偏差，综合运用各种机械类板形调节手段，通过调节效果的相互配合，使其最大限度的消除板形偏差，剩余的板形偏差通过分段冷却来进一步消除。因此，如何求解各执行机构最优调节量成为冷轧闭环控制系统的核心。

围绕冷轧板形闭环控制系统的最优化算法，为了求得准确的执行机构调节量许多学者通过数学分析和计算都提出了比较可行的方法。目前用于计算板形执行机构的优化方法主要分为迭代法、单变量法和多变量法。迭代法，就是不断使用变量的旧值递推出新值的过程，直至收敛，进而得到变量值，但迭代法需要通过多次迭代至收敛，计算速度较慢；单变量法，就是依次求解单个变量值，由于单变量法的计算结果与变量的选取顺序有关，因此计算精度不稳定；多变量法，直接对方程组系数矩阵求逆，进而得到变量值，由于多变量法的计算结果是全域下的最优值，因此计算精度也会不稳定；由上述可知，各个求解方法的缺点严重制约着高端的冷轧板质量和产量的提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷轧板形闭环控制方法及系统，以解决现有技术中板形调节速度慢，且计算精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种冷轧板形闭环控制方法，包括：

获取冷轧板形调控参数以及冷轧板形执行机构参数；所述冷轧板形调控参数包括冷轧板形调控功效系数矩阵以及冷轧板形偏差离散向量；所述冷轧板形执行机构参数包括冷轧板形执行机构可行域以及冷轧板形执行机构调节量向量；

根据所述冷轧板形调控功效系数建立冷轧板形执行机构协同控制的评价函数；

根据所述评价函数确定执行机构的第k次解向量；

判断所述第k次解向量是否在所述冷轧板形执行机构可行域内，得到第k次判断结果；

当所述第k次判断结果表示为所述第k次解向量在所述冷轧板形执行机构可行域内，获取所述冷轧板形执行机构的第k次最优调节量；

当所述第k次判断结果表示为所述第k次解向量不在可行域内，确定冷轧板形协调控制的评价函数，并根据所述评价函数确定所述评价函数的梯度信息；

根据所述冷轧板形执行机构可行域，确定所述冷轧板形执行机构的调整方向；

根据所述依据所述梯度信息和所述调整方向确定执行机构调节量的最终值；

根据所述冷轧板形执行机构调节量的最终值对所述评价函数进行降阶处理，得到降阶后的评价函数；

根据所述降阶后的评价函数确定第k+1次解向量，令k＝k+1；