[发明专利]薄带连铸活套的控制方法及装置

权利要求书

1.一种薄带连铸活套的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立活套姿态的近似数学模型；

计算所述活套近似模型最低点的运动轨迹；

对计算出的活套最低点运动轨迹进行一次拟合，并根据拟合结果计算活套扫描仪安装位置与角度；

对所述活套扫描仪采集的活套数据进行数据处理；

将处理后活套数据作为反馈值，利用预先设计带前馈的PID控制器控制活套的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立活套姿态的近似数学模型，具体包括：

以带钢轧制运行方向为X轴，以垂直水平向上方向为Y轴，建立平面坐标系；

以铸辊中心线连线中间所处位置为坐标原点，确定辊道外表面在平面坐标系上的投影圆；

将钢带在铸机内姿态在平面坐标系上的投影作为标准悬链线，简化为第一抛物线；

根据活套运动轨迹设置所述第一抛物线与所述投影圆相切，计算第一抛物线最低点的运动轨迹，建立活套姿态的近似书学模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述活套近似模型最低点的运动轨迹，具体包括：

分别对所述辊道外表面在平面坐标系上的投影与所述抛物线进行简化处理后，得到活套运动轨迹的抛物线方程，所述抛物线方程对应有角度参数的取值范围；

计算所述活套运动轨迹的抛物线方程对应导数为零的点；

在所述角度参数的取值范围内，将所述导数为零作为活套最低点带入所述活套运动轨迹的抛物线方程，得到所述活套近似模型最低点的运动轨迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对计算出的活套最低点运动轨迹进行一次拟合，具体包括：

在所述角度参数的取值范围内均匀的选取预设数量的点，计算每个点带入所述活套运动轨迹的抛物线方程对应的多个横纵坐标；

从所述多个横纵坐标中选取满足预设条件的横纵坐标作为用于拟合的目标点，对所述目标点进行拟合处理，所述预设条件为横纵坐标形成的半径大于活套扫描目标位置距离辊道的最小距离，并且横纵坐标形成的半径小于活套扫描仪最佳扫描长度。

5.根据权利要求4述的方法，其特征在于，所述根据拟合结果计算活套扫描仪安装位置与角度，具体包括：

根据拟合结果，计算活套扫描仪安装位置在平面坐标系上的投影点；

根据所述活套扫描仪距离平面坐标系的距离，计算所述活套扫描仪路径与平面坐标系横轴的夹角，确定活套扫描仪安装位置与角度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述活套扫描仪采集的活套数据进行数据处理，包括：

预先设置活套震荡判定累积阈值和活套单运算周期变化量限幅；

利用活套扫描仪当前运算周期发送的活套原始数据、上一运算周期发送的活套原始数据和活套扫描仪上一周期经过限制增长率处理的中间量所形成的区间，判断所述区间分别与活套震荡判定累积阈值和活套单运算周期变化量限幅的比较结果；

根据所述比较结果，对所述活套扫描仪采集的活套数据进行数据处理。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述将处理后活套数据作为反馈值，利用预先设计带前馈的PID控制器控制活套的位置信息，具体包括：

以所述处理后活套数据作为反馈值，活套调整量作为输出值，预先设置PID控制器中控制参数的取值范围；

判断当前对钢带前进速度起主要影响的设备，根据所述设备与基础速度之间的比例关系，调整带前馈的PID的零点调整量，控制活套的位置信息。

8.一种薄带连铸活套的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

建立单元，用于建立活套姿态的近似数学模型；

计算单元，用于计算所述活套近似模型最低点的运动轨迹；

拟合单元，用于对计算出的活套最低点运动轨迹进行一次拟合，并根据拟合结果计算活套扫描仪安装位置与角度；

处理单元，用于对所述活套扫描仪采集的活套数据进行数据处理；

控制单元，用于将处理后活套数据作为反馈值，利用预先设计带前馈的PID控制器控制活套的位置信息。