[发明专利]一种连轧过程板带质量分布式调控方法

权利要求书

1.一种连轧过程板带质量分布式调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取精轧流程的历史数据，其中，所述历史数据包括：过程工艺变量和质量指标；

将精轧流程划分为7个子系统，将所述过程工艺变量划分至不同的子系统中，根据最大相关、最小冗余筛选原理，得到各子系统内部过程工艺变量和质量指标的优选数据集合；

采用混合核函数的方法将所述优选数据集合映射到高维特征空间；

根据所述高维特征空间中优选数据集合构建多系统分布式协调控制模型；

基于所述多系统分布式协调控制模型，引入群智能优化算法，采用循环修正策略，实现机架间的协调控制；

引入群智能优化算法，采用循环修正策略，实现机架间的协调控制的方法为：

设定有关厚度和板形的综合目标函数以及个体的维度，其中，所述个体的维度设置为14维，分别为7个机架的出口厚度和凸度；

以所述综合目标函数为基准，对各机架的出口厚度和凸度进行寻优，寻优后得到各机架的最佳出口厚度和最佳凸度值；

校验末机架的出口厚度和凸度是否满足所述综合目标函数，满足条件终止迭代，否则继续迭代，直至达到误差允许范围内；

当终止迭代后，根据各机架的最佳出口厚度和最佳凸度值，结合所述多系统分布式协调控制模型反推出各个机架所施加的轧制力、弯辊力、窜辊量，结合轧制力、弯辊力、窜辊量的具体数值反推出液压缸和弯辊缸的具体行程，完成相应过程工艺变量的调控；

在完成相应过程工艺变量的调控后，通过多功能仪测量得到成品出口厚度和凸度的实测值和目标值存在的偏差向量；根据调控矩阵,计算得到消除相应偏差向量所需要的调节量；以时间为变量循环往复对生产过程进行调控，实现各个机架负荷分配和机架间的动态协调；

所述综合目标函数的表达式为：，其中，表示未来的最佳输出，即控制系统设定的最佳控制效果，其中的表示质量指标中对应的最佳出口厚度，表示质量指标中对应的最佳板形；

将精轧流程划分的7个子系统包括：第一机架、第二机架、第三机架、第四机架、第五机架、第六机架、第七机架；

将所述过程工艺变量划分至不同的子系统的方法为：

其中，表示过程工艺变量数据集，为第一机架过程工艺变量组成的数据集，为第二机架过程工艺变量组成的数据集，为第三机架过程工艺变量组成的数据集，为第四机架过程工艺变量组成的数据集，为第五机架过程工艺变量组成的数据集，为第六机架过程工艺变量组成的数据集，为第七机架过程工艺变量组成的数据集；

其中，表示质量指标数据集,表示质量指标数据集对应的成品的厚度和凸度；

根据最大相关、最小冗余筛选原理，得到各子系统内部过程工艺变量和质量指标的优选数据集合的方法包括：

根据最大相关筛选原理，得到各子系统内部所述过程工艺变量和所述质量指标之间的关联关系；

根据最小冗余筛选原理，得到各子系统内部所述过程工艺变量之间和所述质量指标之间的冗余关系；

基于所述关联关系和所述冗余关系，分别对各子系统内部所述过程工艺变量和所述质量指标引入联合度量系数，得到各子系统内部所述过程工艺变量的优选数据集合和所述质量指标的优选数据集合；

其中，最大相关筛选原理对应的公式为：，式中，表示为输入变量集合，表示输出变量集合，和分别为和中的元素，定义为和之间的最大信息系数；

所述过程工艺变量和质量指标之间的关联关系的表达式为：

，

，式中，表示各子系统的过程工艺变量集合，表示质量指标集合，和分别为和中的元素，定义为和间的最大信息系数；

所述最小冗余筛选原理对应的公式为：，式中，为输入变量集合，和为中的元素，为和之间的最大信息系数；

所述过程工艺变量之间和质量指标之间的冗余关系的表达式为：，，式中，表示各子系统的过程控制变量集合，表示质量指标集合，和是中的元素，和是中的元素，表示元素之间的最大信息系数；

所述过程工艺变量引入的联合度量系数为：；

所述质量指标引入的联合度量系数为：；

所述混合核函数的表达式为：

式中，表示过程工艺变量和的混合核函数，表示质量指标和的混合核函数，和为在子系统中的过程工艺变量，为质量指标，均为对应核函数的参数，其中，为带宽参数，其值大于0,此外。