[发明专利]基于多目标协同控制的热轧极薄板带工作辊辊形设计方法

权利要求书

1.一种基于多目标协同控制的热轧极薄板带工作辊辊形设计方法，其特征在于，采用分段曲线组合形式实现工作辊不同区域板形目标的协同控制，具体包括以下步骤：

S1、根据工作辊辊形控制目标，划分17段辊形曲线，在沿辊身长度方向的归一化坐标系下定义x₁至x₁₈共18个关键点，所述18个关键点对应y₁至y₁₈共18个关键点纵坐标值；区间(x₁,x₂)以及(x₁₇,x₁₈)为防止辊端压靠辊形段，对应曲线1和曲线17；区间(x₂,x₃)以及(x₁₆,x₁₇)为过渡辊形段，对应曲线2和曲线16；区间(x₃,x₄)以及(x₁₅,x₁₆)为稳定薄带对中辊形段，对应曲线3和曲线15；区间(x₄,x₅)、(x₉,x₁₀)以及(x₁₄,x₁₅)为适应轧辊热辊形和来料断面轮廓基础辊形段，对应曲线4、曲线9以及曲线14；区间(x₅,x₆)、(x₆,x₇)、(x₇,x₈)、(x₈,x₉)、(x₁₀,x₁₁)、(x₁₁,x₁₂)、(x₁₂,x₁₃)以及(x₁₃,x₁₄)为消除特定位置局部浪形辊形段，对应曲线5、曲线6、曲线7、曲线8、曲线10、曲线11、曲线12以及曲线13；

S2、工作辊沿辊身长度方向的归一化坐标按下式计算：

x_i＝2*l_i/L

其中，x_i为归一化坐标系下关键点i的坐标值，l_i为关键点i到以轧辊中点为原点的距离，轧辊中点左侧距离为负值，L为轧辊长度值；

S3、根据不同区域的辊形控制目标，工作辊辊形曲线由下式组合表示：

其中，a₁至a₁₇、b₁至b₁₆以及c₁至c₁₆为各多项式系数，通过以下方程表示各段多项式所满足的条件：

A1、基础辊形区域

曲线4、曲线9以及曲线14

a₄＝a₉＝a₁₄

b₄＝b₉＝b₁₄

其中，曲线4、曲线9以及曲线14的系数相同，C₂、C₄为以来料宽度中心点为原点的归一化坐标系下来料断面的四次凸度和二次凸度，C_hot为以工作辊中心点为原点，在来料宽度范围内的归一化坐标系下通过四次曲线拟合热凸度的系数，L为轧辊长度，W为来料宽度；

A2、稳定薄带对中区域

曲线3

其中，y₃、y₄为关键点3和关键点4的纵坐标值，y'₃为关键点3在曲线3上的一阶导数值，取值0；

曲线15

其中，y₁₅、y₁₆为关键点15和关键点16的纵坐标值，y'₁₆为关键点16在曲线15上的一阶导数值，取值0；

A3、控制局部浪形区域

曲线5

其中，y₅、y₆为关键点5和关键点6的纵坐标值，y'₅为关键点5在曲线4上的一阶导数值；

曲线6

其中，y₆、y₇为关键点6和关键点7的纵坐标值，y'₆为关键点6在曲线5上的一阶导数值，y'₇为关键点7在曲线7上的一阶导数值，取值0；

曲线7

其中，y₇、y₈为关键点7和关键点8的纵坐标值，y'₈为关键点8在曲线8上的一阶导数值，y'₇为关键点7在曲线7上的一阶导数值，取值0；

曲线8

其中，y₈、y₉为关键点8和关键点9的纵坐标值，y'₉为关键点9在曲线9上的一阶导数值，y'₈为关键点8在曲线8上的一阶导数值，取值0；

曲线10

其中，y₁₀、y₁₁为关键点10和关键点11的纵坐标值，y'₁₀为关键点10在曲线9上的一阶导数值；

曲线11

其中，y₁₁、y₁₂为关键点11和关键点12的纵坐标值，y'₁₁为关键点11在曲线10上的一阶导数值，y'₁₂为关键点12在曲线11上的一阶导数值，取值0；

曲线12

其中，y₁₂、y₁₃为关键点12和关键点13的纵坐标值，y'₁₃为关键点13在曲线13上的一阶导数值，y'₁₂为关键点12在曲线12上的一阶导数值，取值0；

曲线13

其中，y₁₃、y₁₄为关键点13和关键点14的纵坐标值，y'₁₄为关键点14在曲线14上的一阶导数值；

A4、过渡段辊形区域

曲线2

其中，y₂、y₃为关键点2和3的纵坐标值，y'₃为关键点3在曲线2上的一阶导数值，取值0；

曲线16

其中，y₁₆、y₁₇为关键点16和17的纵坐标值，y'₁₆为关键点16在曲线16上的一阶导数值，取值0；

A5、防止辊端压靠区域

曲线1

其中，y₁、y₂为关键点1和2的纵坐标值；

曲线17

其中，y₁₇、y₁₈为关键点17和18的纵坐标值。