[发明专利]一种避免单机架冷轧带钢平整机S辊打滑的控制方法

权利要求书

1.一种避免单机架冷轧带钢平整机S辊打滑的控制方法，其特征在于：根据平整带钢厚度的不同，对S辊控制模式在转矩控制模式和速度控制模式之间进行切换，其中，转矩控制模式为给S辊一个超前或滞后于带钢的速度，然后对其转矩进行张力限幅，使其工作于转矩闭环；速度控制模式为以实测带钢速度作为S辊给定速度，同时对S辊转矩进行较小限幅；

具体包括步骤如下：

S1：根据欧拉公式，在开卷机或卷取机与S辊间张力T₀下，计算S辊间和S辊与平整机间的最大张力：

其中，T₀为开卷机或卷取机与S辊间张力，T₁为上下S辊间的最大张力，T₂为S辊与平整机间最大张力，μ₁为下S辊辊面摩擦系数，α₁为下S辊处带钢包角，μ₂为上S辊辊面摩擦系数，α₂为上S辊处带钢包角，λ₁、λ₂为张力补偿系数，λ₁、λ₂取值范围为0.6～1.0；

S2：计算上下S辊能够提供的最大张力及两者之间的比例关系：

其中，T_Top为上S辊所能提供的最大张力，T_Bot为下S辊所能提供的最大张力，θ₁为上S辊张力比例系数，θ₂为下S辊张力比例系数；

S3：以Δv为速度步长，在空载情况下，采集m组S辊速度与转矩对应数据，并利用m组数据拟合出S辊速度v与转矩M的关系函数：

其中，F₁(v)为上S辊转矩和转速关系函数，F₂(v)为下S辊转矩与转速关系函数；

S4：对带钢实际线速度进行滤波处理：

v_act＝βv_n+(1-β)v_act′

其中，v_n为当前扫描周期速度反馈值，v_act’为上一扫描周期速度滤波值，β为滤波系数，v_act为滤波后的带钢速度值；

S5：根据不同的带钢厚度h，对S辊设定速度和设定转矩进行不同的控制模式选择：

①当h≥h₁时：

②当h＜h₁时：

其中，h₁为切换控制模式厚度值，v_{Top_Ref}为上S辊速度设定值，v_{Bot_Ref}为下S辊速度设定值，f_Top为上S辊速度系数，f_Bot为下S辊速度系数，v₀为平整机速度设定值，M_{Top_Ref}为上S辊转矩设定值，M_{Bot_Ref}为下S辊转矩设定值，T为S辊张力设定值，R_Top为上S辊半径，R_Bot为下S辊半径。

2.根据权利要求1所述的避免单机架冷轧带钢平整机S辊打滑的控制方法，其特征在于：步骤S1中摩擦系数μ₁、μ₂按照经验取值，取值范围为0.1～0.18。

3.根据权利要求1所述的避免单机架冷轧带钢平整机S辊打滑的控制方法，其特征在于：步骤S3中采样数m不小于10。

4.根据权利要求1所述的避免单机架冷轧带钢平整机S辊打滑的控制方法，其特征在于：步骤S3中转矩与转速关系采用一次函数进行拟合，拟合函数如下：

F₁(v)＝a₁v+b₁

F₂(v)＝a₂v+b₂

其中，a₁，a₂为函数一次项系数，b₁，b₂为函数常数项系数。