[发明专利]长材轧制穿水冷却控制系统与控制方法

权利要求书

1.一种长材轧制穿水冷却控制方法，其特征在于，所述的方法包括前馈补偿步骤和在线模型修正步骤；其中，

所述的前馈补偿步骤包括：

第一步：当钢材到达冷却管入口处，通过入口温度检测，得到当前钢材的表面温度信息，此时根据在线检测的水箱水温、水压信息，并根据当前生产要求，设计穿水冷却温度变化曲线；

第二步：根据水箱水温，水压和初始钢材温度，修正1#冷却段的换热系数，通过1#冷却段模型计算出虚拟检测点1处的钢材断面温度分布状态和2#冷却段中冷却水的水温、水压的状态；

第三步：将穿水冷却温度变化曲线在虚拟检测点1处的值作为目标值，将虚拟检测点1处的预测值作为反馈值，送到1#冷却段控制器，做闭环控制；

第四步：将通过1#冷却段模型预测出的虚拟检测点1的钢材断面温度分布及2#水箱的水温、水压数据，修正2#冷却段的换热系数，作为2#冷却段模型的初始条件，计算出虚拟检测点2处的钢材断面温度分布状态和3#冷却段中冷却水的水温、水压的状态；

第五步：将穿水冷却温度变化曲线在虚拟检测点2处的值作为目标值，将虚拟检测点2处的预测值作为反馈值，送到2#冷却段控制器，做闭环控制；

第六步：以此类推，将前冷却段模型预测的值作为后冷却段模型的初始状态，将逐个向后递推，直到计算出冷却管出口处的钢材断面温度分布；

第七步：以此类推，将各虚拟检测点的穿水冷却温度变化曲线取值作为目标值，将各虚拟检测点的预测值作为反馈值，做闭环控制，最后一个分段控制器的目标值和反馈值取冷却出口的目标值和预测值；

第八步：比较钢材出口处的钢材断面温度分布的预测值和目标值之间的差异，对穿水冷却温度变化曲线设定进行前馈修正，从而实现长材穿水冷却的前馈-反馈控制；

在线模型修正步骤包括：

第一步：当冷却后的钢材出冷却段后,进行温度检测,得到冷却后的温度值；

第二步：将出口检测温度带入4#冷却段模型，根据正向计算时得到的换热系数和水温水压状态,反向计算虚拟检测点3钢材温度；

第三步：将虚拟检测点3反算的状态带入3#冷却段模型，根据正向计算时得到的换热系数和水温水压状态,反向计算虚拟检测点2钢材温度；

第四步：以此类推，将虚拟检测点的反算值带入前冷却段模型，根据正向计算时得到的换热系数和水温水压状态,反向计算前一个虚拟检测点的温度，逐个向前递推，直到计算出冷却管入口处的温度计算值；

第五步：计算虚拟检测点3状态的正向预测结果和反向计算结果的差距,修正4#冷却段模型；

第六步：以此类推，对3#，2#，1#冷却段模型进行修正，在前馈补偿的推导计算中采用更新后的模型。