[发明专利]一种板形模型预测控制方法

摘要

本发明涉及一种板形模型预测控制方法，属于轧钢质量控制技术领域。该方法当轧制控制计算机检测到带钢速度低于预定值时，首先以实际板形曲线中的二次板形分量和一次板形分量作为模型参数优化的目标值；再先后根据静态预报模型和动态预报模型，求得静态二次板形分量和静态一次板形分量，以及动态二次板形分量和动态一次板形分量；在以静态二次板形分量和静态一次板形分量作为控制初始值后，分别以动态二次板形分量和动态一次板形分量与对应的目标值相比较，并根据比较结果输出相应的控制参数。本发明由于以合理的预测参数取代实测参数进行比较控制，因此可以避免带钢运行速度较低时的控制滞后，从而作为现有板形反馈控制的补充，保证冷轧质量。

主权项

1.一种板形模型预测控制方法，在主要由控制五机架轧机的轧制控制计算机以及位于最终轧机输出端的板形仪构成的控制系统中，所述板形仪的信号输出端接轧制控制计算机的对应端口，所述轧制控制计算机的控制输出端分别接至各轧辊的受控端；当轧制控制计算机检测到带钢速度低于预定值时，按以下步骤进行一个基本循环过程控制：第一步、对板形仪采集的一组标准实测板形数据进行数据处理，得到实际板形曲线中的二次板形分量和一次板形分量，作为模型参数优化的目标值；第二步、根据静态预报模型，求得理想轧制情况下的静态二次板形分量A₂(t)和静态一次板形分量A₁(t)；二次板形静态预报模型为：A2(t)=FI(t)×KFI2+FW(t)×KFW2+IMR(t)×KIMR2+P(t)×KP2+T5(t)×KT52+T45(t)×KT452]]>式中：A₂(t)——为t时刻的静态二次板形分量；F_I(t)——为t时刻中间辊弯辊力平均值，单位：吨；F_W(t)——为t时刻工作辊弯辊力平均值，单位：吨；I_MR(t)——为t时刻上、下中间辊串辊量平均值，单位：毫米；P(t)——为t时刻轧制力，单位：吨；T₅(t)——为t时刻5机架出口张力，单位：吨；T₄₅(t)——为t时刻4～5机架间张力，单位：吨；K_P2、--分别为中间辊弯辊力、工作辊弯辊力、中间辊窜辊量、轧制力、5机架出口张力、4～5机架间张力对静态二次板形分量的影响系数；一次板形静态预报模型为：A1(t)=FID(t)×KFID1+FWD(t)×KFWD1+IMRD(t)×KIMRD1+IP(t)×KIP1]]>式中：A₁(t)——为t时刻的静态一次板形分量；F_ID(t)——为t时刻中间辊弯辊力差，单位：吨F_WD(t)——为t时刻工作辊弯辊力差，单位：吨；I_MRD(t)——为t时刻上下中间辊窜动量差，单位：毫米；I_P(t)——为t时刻轧辊倾斜量，单位：微米；——分别为中间辊弯辊力差、工作辊弯辊力差、中间辊窜动量差、轧辊倾斜量对静态一次板形分量的影响系数；第三步、根据动态预报模型，求得实际轧制情况下的动态预测模型预测的二次板形分量A₂(t)和一次板形分量A₁(t)；二次板形动态预报模型为：A2(t)=A2(t-1)×K2+ΔFI(t)×KFI2+ΔFW(t)×KFW2+ΔIMR(t)×KIMR2+ΔP(t)×KP2+]]>ΔT5(t)×KT52+ΔT45(t)×KT452]]>式中，A₂(t)——为当前一时刻的动态二次板形分量；A₂(t-1)——为前一时刻(即t-1时刻)的动态二次板形分量；ΔF_I(t)——为t时刻中间辊弯辊力增量，单位：吨；ΔF_W(t)——为t时刻工作辊弯辊力增量，单位：吨；ΔP(t)——为t时刻轧制力增量，单位：吨；ΔT₅(t)——为t时刻5机架出口张力增量，单位：吨；ΔT₄₅(t)——为t时刻4～5机架间的张力增量，单位：吨；一次板形动态预报模型为：A1(t)=A1(t-1)×K1+ΔFID(t)×KFID1+ΔFWD(t)×KFWD1+ΔIP(t)×KIP1]]>式中，A₁(t-1)——为前一时刻(即t-1时刻)动态一次板形分量；ΔF_ID(t)——为t时刻中间辊弯辊力差增量，ΔF_ID(t)＝F_ID(t)-F_ID(t-1)；ΔF_WD(t)——为t时刻工作辊弯辊力差增量，ΔF_WD(t)＝F_WD(t)-F_WD(t-1)；ΔI_p(t)——为t时刻轧辊倾斜量增量，ΔI_p(t)＝I_p(t)-I_p(t-1)；第四步、在以静态二次板形分量和静态一次板形分量分别与对应的所述目标值的比较结果向各轧辊输出初始控制信号后，分别以动态二次板形分量和动态一次板形分量与对应的所述目标值相比较，并根据比较结果向各轧辊输出动态控制信号。