[发明专利]一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法

说明书

本发明提供一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，能够有效减少操作干预，实现兼顾中间坯头部、尾部镰刀弯质量的有效控制。所述方法包括：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；采集粗轧与镰刀弯相关的工艺数据；将本道次操作工调平值在调平值允许范围内以设定精度为步长，组成多组输入数据；根据组成的输入数据及建立的预测模型，预测头部镰刀弯值YHc和尾部镰刀弯值YTc；根据得到的YHc和YTc，确定每一个本道次操作工调平值对应的目标函数值；将目标函数取最小值时的本道次操作工调平值及其干预值之和作为本道次操作工综合调平值下发至粗轧基础自动化控制系统，执行轧辊倾斜调整。本发明涉及板带轧制技术领域。

技术领域

本发明涉及板带轧制技术领域，特别是指一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法。

背景技术

近年来，随着我国钢铁冶金技术的发展，对高精度、高附加值和高技术的需求越来越高，带钢板形问题是困扰我国高精度板带钢生产效率及产品质量的主要问题之一。由于不对称影响因素，中间坯容易在热轧粗轧生产过程中产生镰刀弯等缺陷，导致后续轧制中出现勒辊、轧卡、断带、撕裂、堆钢等事故。在粗轧轧制过程中，需要对中间坯进行实时精准地控制，否则容易产生镰刀弯缺陷，对中间坯精准控制是保证带钢质量和下游轧制顺利进行的基础。

目前，镰刀弯基于机理的控制研究已经有所进展，但是由于现场的复杂性给中间坯镰刀弯精准控制的数学建模增加了很多困难。中间坯在粗轧轧制过程中存在大量的非线性影响因素，现有的镰刀弯机理控制模型难以准确描述非线性特性，传统和常规的镰刀弯控制方法难以满足热连轧现场镰刀弯控制的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，能够运用离线数据训练镰刀弯预测模型，通过穷举法计算不同的调平值对应的头部、尾部尾部镰刀弯值，最终通过寻找目标函数最小值对应的调平值，结合调平值的干预值，形成综合调平值下发至粗轧基础自动化控制系统，执行轧辊倾斜调整，实现基于数据驱动的兼顾中间坯头尾质量的控制目标。

为了实现上述技术目的，本发明实施例提供一种基于数据驱动的粗轧镰刀弯控制方法，包括：

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。

针对一个粗轧机所述步骤1-1执行完之后，针对每块中间坯每道次的镰刀弯控制只需执行步骤1-2—步骤1-7；

进一步地，所述步骤1-1中预测模型通过以下步骤建立：