[发明专利]一种轧机加减速阶段的厚度补偿方法有效

专利信息
申请号: 201911086667.7 申请日: 2019-11-08
公开(公告)号: CN110788143B 公开(公告)日: 2021-02-09
发明(设计)人: 陈跃华;王志军;吴有生 申请(专利权)人: 中冶南方工程技术有限公司
主分类号: B21B37/18 分类号: B21B37/18
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 王丹
地址: 430223 湖北省武*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 轧机 减速 阶段 厚度 补偿 方法
【权利要求书】:

1.一种轧机加减速阶段的厚度补偿方法,其特征在于:它包括以下步骤:

S10、通过轧制力模型计算各速度档下的理论轧制力,并在每卷钢轧制完成后,使用实测数据采用自学习方法对轧制力模型的参数进行修正;

步骤S20、在轧机加减速过程中,若带钢出口厚差超过一定范围,则自适应调节增益值;

步骤S30、利用自学习后的轧制力模型,根据实际轧制速度,使用线性插值的方法获取实时的理论轧制力值,在轧机的一次加减速阶段,采用积分控制器依据理论轧制力值,计算出本次加减速补偿的辊缝调节量,附加到辊缝设定值上;

所述的S10具体包括:

S101、计算带钢平均变形抗力和各速度档下的摩擦系数;

S102、迭代计算各速度档下的理论轧制力和轧辊压扁半径,直到达到迭代终止条件;

S103、每次卷钢轧制完成后,使用实测数据对轧制力模型的参数进行自学习;

所述的S101具体为:

首先根据轧制规程获取平均变形率εm,计算平均变形抗力kfm

其中,k1,k2,k3为预设系数;

将轧制速度分为若干档,其中第i个速度档记为vi;从生产记录中获取换辊后轧制带钢的卷数Nr,然后计算各速度档下的摩擦系数μi

其中,b1,b2,b3,b4,b5,b6为预设系数;

所述的S102具体为:

根据平均变形抗力kfm、各速度档下的摩擦系数μi、轧辊压扁半径R′i,采用如下公式计算各速度档下的理论轧制力Fi

式中,

式中:B表示轧件宽度;R′i表示各速度档下的轧辊压扁半径;H表示轧前带钢厚度;h表示轧后带钢厚度;Δh表示带钢压下量,Δh=H-h;Qp,i表示各速度档下的外摩擦影响系数;nt表示张力影响系数;ε表示带钢压下率,ε=Δh/H;tf表示前张应力;tb表示后张应力;C表示张力加权系数;

再以下式计算各速度档下的轧辊压扁半径:

式中,

式中:R表示轧辊原始半径;γR表示泊松比;ER表示杨氏模量;CH表示中间系数;

通过上述公式不断迭代计算各速度档下的理论轧制力和轧辊压扁半径,直到满足迭代终止条件;

所述的迭代终止条件为:相邻两次计算的理论轧制力偏差小于偏差预设值,和/或循环次数大于预设次数;

所述的S103中,所述的实测数据包括入出口厚度、入出口张力、带钢宽度、轧制速度、轧制力;所述的自学习方法采用遗传算法,遗传算法的输入包括所有的实测数据,输出为优化后的模型系数;

所述的S20具体为:

S201、带钢轧制过程中,在轧机加减速时,采样实际出口厚度差值,求取一定次数的出口厚差平均值;

S202、若轧机加减速过程中出现过补偿,则减小增益值;

S203、若加减速过程中出现欠补偿,则增大增益值;

S204、轧机加速过程中,若调节增益后又出现过补偿或欠补偿,则改回初值;

S205、减速过程中,若调节增益后又出现过补偿或欠补偿,则改回初值;

所述的S30具体为:

S301、利用自学习后的轧制力模型,根据实际轧制速度插值计算理论轧制力值,

实际轧制速度位于某档速度时直接取该档对应的理论轧制力值,当实际轧制速度位于设置的两档速度之间时,采用线性插值的方法求取理论轧制力值;

S302、在轧机的一次加减速阶段,采用积分控制器计算出本次加减速补偿的辊缝调节量:

式中,L表示轧机从零速起车后,本次加减速的次数,ΔSREC(L-1)为上一次加减速后得到的辊缝调节量,其中ΔSREC(0)=0.0;K表示本次加减速过程中已经过的采样时间个数,PF(n)和PF(n-1)分别为当前时刻与前一时刻的理论轧制力值,CS为轧机的刚度系数,TA为PLC控制器的采样时间,TI为积分控制器的积分时间参数,GREC为自适应增益值。

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