[发明专利]冷轧热镀锌镀层均匀度的偏差值控制方法

摘要

本发明提供一种冷轧热镀锌镀层均匀度的偏差值控制方法，包括以下步骤：1）建立刀唇开度对镀层厚度的影响模型；2）建立决定每一个气刀刀唇伺服电机调整量对各个镀层影响权值的影响效率函数矩阵；3）根据二次型误差函数最小原则求解电机调整量；4）考虑实际应用特征修正二次型误差函数，当某点镀锌厚度测量值偏移大部分的测量点时，为了避免极端值的干扰影响其它区域的镀层控制，在误差函数中增加了一项过滤函数，最后得到所需的气刀唇开度。本发明提出了新的适应工业应用的镀锌层厚度计算模型，引入影响效率函数矩阵，提高了镀层均匀度控制精度，同时增加成本函数和过滤函数项，提高了镀层误差函数精度，从而提高了镀层均匀度计算精度，使镀锌产品表面质量得以改善。

主权项

1.一种冷轧热镀锌镀层均匀度的偏差值控制方法，其特征在于包括以下步骤：1）建立刀唇开度对镀层厚度的影响模型 C W = K 1 L S a D b P c e K 2 α - - - ( 1 ) ]]>式中，CW为平均锌层厚度；LS为带钢速度；D为气刀与带钢距离；P为气刀压力；α为刀唇开度；a,b,c为实验数据回归分析得到的自适应系数；K₁=1.787为经验常数，其中K₂取决于镀层类型。2）建立决定每一个气刀刀唇伺服电机调整量对各个镀层影响权值的影响效率函数矩阵镀层测厚仪测量区域数量为n，气刀刀唇伺服电机数量为m，伺服电机之间的距离为X_a，计算公式如下： M ij = M a x ( 0 , m i j ) = M a x ( 0 , X a | P i X j | X a ) - - - ( 2 ) ]]>式中，P_i为第i个测量点与第m个电机之间的距离，X_j为第j个电机与第m个电机之间的距离，M_ij为影响效率函数矩阵第i列、第j行的元素；3）根据二次型误差函数最小原则求解电机调整量根据最优化原理定义每一个测量区域的镀层厚度误差函数，此为一个多变量函数，变量为α_i,i∈1…m： J = ∑ j = 1 n [ ( m e s j ) ∑ i = 1 m α i M i j + c ] 2 - - - ( 3 ) ]]>式中，n为镀层测厚仪测量区域数量，m为气刀刀唇伺服电机数量，c为修正常数，计算得到的修正量总和等于0，目的是使得测量平均值维持不变，mes_j为第j个测量区域测量值-镀层目标值，α_i为第i个电机修正值；通过求误差函数的最小值计算每个气刀刀唇伺服电机的电机调整量，调整α_i,i∈1…m可以得到不同的J，控制目标是使得J为最小，即误差值最小，此时的α_i就是各个气刀刀唇电机调整量： ∂ J ∂ α i = 0 , for , i = 1 · · · m ]]> 2 [ mes 1 - Σ i = 1 m α i M i 1 + c ] M 11 + . . . + 2 [ mes n - Σ i = 1 m α i M in + c ] M 1 n 2 [ mes 1 - Σ i = 1 m α i M i 1 + c ] M 21 + . . . + 2 [ mes n - Σ i = 1 m α i M in + c ] M 2 n . . . 2 [ mes 1 - Σ i = 1 m α i M i 1 + c ] M m 1 + . . . + 2 [ mes n - Σ i = 1 m α i M in + c ] M mn = 0 0 . . . 0 ⇒ ]]> M m × n [ mes 1 - Σ i = 1 m α i M i 1 + c ] [ mes 2 - Σ i = 1 m α i M i 2 + c ] . . . [ mes n - Σ i = 1 m α i M in + c ] n × 1 = 0 0 . . . 0 ⇒ M m × n [ [ mes 1 + c ] [ mes 2 + c ] . . . [ mes n + c ] - M T α 1 α 2 . . . α m ] n × 1 = 0 0 . . . 0 m × 1 ⇒ ]]> M [ mes 1 + c ] [ mes 2 + c ] . . . [ mes n + c ] - MM T α 1 α 2 . . . α m = 0 0 . . . 0 ⇒ MM T α 1 α 2 . . . α m = b ]]>则刀唇电机调整量为： α 1 α 2 . . . α m = ( MM T ) - 1 b - - - ( 4 ) ]]>式中， b = M [ mes 1 + c ] [ mes 2 + c ] . . . [ mes n + c ] ]]>；MM^T为可逆矩阵（M为影响效率函数矩阵）；4）考虑实际应用特征修正二次型误差函数在上述镀层厚度误差函数中增加了一项成本函数： C ( α i ) = ∑ i = 1 m g s i · ( q i + α i ) 2 - - - ( 5 ) ]]>式中，q_i为第i个电机的目前参考位置，g_si为静态成本增益；为了避免极端值的干扰影响其它区域的镀层控制，在误差函数中增加了一项过滤函数： F ( α i ) = ∑ i = 1 m g d i · α i 2 - - - ( 6 ) ]]>式中，g_di为动态成本增益；最后转化为求解一个二次规划问题得到所需的气刀开度，将（3）、（5）、（6）式整合得： J 2 = ∑ j = 1 n [ m e s j ∑ i = 1 m α i M i j +c ] 2 + ∑ i = 1 m g s i · ( q i + α i ) 2 + ∑ i = 1 m g di · · α i 2 - - ( 7 ) ]]>解此二次规划问题，得到所需的气刀唇开度。