[发明专利]一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法

权利要求书

1.一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1-1：根据历史数据库中粗轧每道次与中间坯镰刀弯相关的工艺数据，建立基于数据驱动的粗轧中间坯头部、尾部镰刀弯预测模型；

步骤1-2：采集粗轧上一道次轧制完成的及本道次预设定计算的与镰刀弯相关的工艺数据；

步骤1-3：将本道次操作工调平值ΔS在调平值允许范围内以设定精度为步长，结合步骤1-2已经采集的工艺数据，组成多组输入数据XOc；

步骤1-4：根据组成的输入数据及建立的粗轧中间坯头部、尾部镰刀弯预测模型，预测头部镰刀弯值YHc和尾部镰刀弯值YTc；

步骤1-5：根据得到的预测头部镰刀弯值YHc和尾部镰刀弯值YTc计算每一个本道次操作工调平值ΔS对应的目标函数值，目标函数为：

F(ΔS)＝|λYHc(ΔS)|+|(1+λ)YTc(ΔS)|

其中，λ表示系数；YHc(ΔS)表示当本道次操作工调平值为ΔS时，YHc的值；YTc(ΔS)表示当本道次操作工调平值为ΔS时，YTc的值；

步骤1-6：求取F(ΔS)的最小值，并记录最小值对应的本道次操作工调平值ΔS；

步骤1-7：获取本道次操作工调平值ΔS的干预值ΔS₀；

步骤1-8：本道次操作工综合调平值(ΔS+ΔS₀)下发至粗轧基础自动化控制系统，执行轧辊倾斜调整。

2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，其特征在于，所述步骤1-1中预测模型通过以下步骤建立：

步骤2-1：获取历史数据库中粗轧每道次与中间坯镰刀弯相关的工艺数据，作为训练样本，包括N条输入样本数据XO，N个头部弯曲输出样本数据YHO，N个尾部弯曲输出样本数据YTO；

步骤2-2：对获取的样本数据进行无量纲标准化处理，形成N条输入样本数据X，N个头部弯曲输出样本数据YH，N个尾部弯曲输出样本数据YT；

步骤2-3：在输入样本数据的M个输入变量中，选择m个变量，为选择的每个变量建立n_i个变量中心，排列组合形成个集合中心其中，k＝1,2,...,c；i＝1,2,...,m，为V^k中的第i个元素；

步骤2-4：计算输入样本数据X中每条数据对每个集合中心V^k的隶属度

步骤2-5：以头部弯曲输出样本数据YH为输出，根据得到的隶属度计算头部系数β_H；

步骤2-6：将步骤2-1中上道次出口头部弯曲量替换为上道次出口尾部弯曲量，并将步骤2-5中以头部弯曲输出样本数据YH为输出替换为以尾部弯曲输出样本数据YT为输出，按照步骤2-2至2-5的操作计算尾部系数β_T。

3.根据权利要求1所述的基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，其特征在于，所述步骤1-2中工艺数据包括以下变量：上道次操作工调平值、上道次操作侧平均轧制力、上道次传动侧平均轧制力、操作侧轧机纵向刚度、传动侧轧机纵向刚度、中间坯宽度、本道次板坯塑性变形系数、上道次中间坯出口厚度、本道次中间坯出口厚度和上道次出口头部弯曲量。

4.根据权利要求2所述的基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，其特征在于，所述步骤1-4中根据组成的输入数据及建立的粗轧中间坯头部、尾部镰刀弯预测模型，预测头部镰刀弯值YHc和尾部镰刀弯值YTc，包括以下步骤：

步骤4-1：对输入数据XOc进行无量纲标准化处理，形成输入数据Xc；

步骤4-2：计算输入数据Xc中每条数据对每个集合中心V^k的隶属度ω^k，其中，k＝1,2,...,c；

步骤4-3：计算系数其中k＝1,2,...,c；

步骤4-4：根据β_H，预测头部镰刀弯值YHc：

其中，k＝1,2,...,c；[x₁,x₂,...,x_M]是输入数据Xc中的一条数据；

步骤4-5：将步骤1-2中上道次出口头部弯曲量替换为上道次出口尾部弯曲量，并根据β_T，按照步骤4-1至4-5预测尾部镰刀弯值YTc。