[发明专利]基于轧机弹跳特性曲线的板带轧制厚度控制方法

摘要

基于轧机弹跳特性曲线的板带轧制厚度控制方法，属于板带轧制自动控制技术领域，确定厚度计AGC控制方法的步骤如下：①、输入轧机的刚度系数K_m及板带塑性系数                                               ，确定厚控对象的比例系数K；②、通过压靠实验获得轧制牌坊弹跳特性曲线，并根据离线数据回归轧件弹跳曲线，得出总的轧机弹跳特性曲线方程，确定轧机弹跳量S_tr；③、基于轧机弹跳特性曲线的厚度计AGC原理，以前步确定的轧机弹跳量S_tr为基础，由实测轧制力和实测辊缝以及锁定轧制力和锁定辊缝确定轧机出口厚度偏差值Δh；④、考虑轧机压下效率，确定厚度计AGC的调节量ΔS_gm。本发明有效避免轧机刚度系数对弹跳方程的影响，提高自动控制过程中板带轧制的厚度精度。

主权项

基于轧机弹跳特性曲线的板带轧制厚度控制方法，其特征在于确定厚度计AGC的调节量ΔS_gm的步骤如下：(一)、输入轧机的刚度系数K_m及板带塑性系数Q，确定厚控对象的比例系数K：$K=1+\frac{Q}{K_m};---\left(1\right)$(二)、通过压靠实验获得轧制牌坊弹跳特性曲线，并根据离线数据回归轧件弹跳曲线，得出总的轧机弹跳特性曲线方程，从而确定轧机弹跳量S_tr：1)、轧机牌坊弹跳量的确定①、根据现场压靠实验方法采集机架的辊缝和轧制力数据，利用多项式回归轧机牌坊弹跳曲线方程：$f_H\left(P\right)={\mathrm{\α}}_0+{\mathrm{\α}}_1{\[(P-P_{st})/P_{sp}\]}^{\frac{1}{2}}+{\mathrm{\α}}_2\[(P-P_{st})/P_{sp}\]+{\mathrm{\α}}_3{\[(P-P_{st})/P_{sp}\]}^{\frac{3}{2}}+{\mathrm{\α}}_4{(\[(P-P_{st})/P_{sp}\])}^2---\left(2\right)$式中，P为实测轧制力；P_st为压靠初始轧制力；P_sp为压靠测试轧制力步距；α₀～α₄轧机牌坊弹跳系数；②、确定轧机牌坊弹跳量S_H：S_H＝f_H(P)‑f_H(P₀)         (3)2)、轧件弹性变形量的确定①、由离线模型确定轧件弹跳特性曲线：$f_M\left(W\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\β}}_{0}W+{\mathrm{\β}}_1{W}^2,& W\≤{\mathrm{\ϵ}}_1\\ {\mathrm{\β}}_2+{\mathrm{\β}}_3\sqrt{W},& W\>{\mathrm{\ϵ}}_1\end{array}\right.---\left(4\right)$式中，W为轧件宽度，单位为mm；β₀～β₃为轧件弹性变形系数；ε₁为临界值，单位为mm；②、确定轧件弹性变形量S_s：S_S＝η·[P·f_M(W)‑P₀·f_M(W_max)]           (5)式中，η为轧件弹性变形修正因子；3)、确定轧机弹跳量S_tr：S_tr＝S_H+S_S＝f_H(P)‑f_H(P₀)+η·[P·f_M(W)‑P₀·f_M(W_max)]      (6)(三)、基于轧机弹跳特性曲线的厚度计AGC原理，以前步(二)确定的轧机弹跳量S_tr为基础，由实测轧制力和实测辊缝以及锁定轧制力和锁定辊缝确定轧机出口厚度偏差值Δh：弹跳方程可以表示为：h＝S+ΔS_tr          (7)根据轧机弹跳特性曲线方程：ΔS_tr＝f(P)‑f(P₀)         (8)所以弹跳方程又可以表示为：h＝S+f(P)‑f(P₀)          (9)厚度计AGC投入时头部厚度锁定值为：h_L＝S_L+S_tr,L＝S_L+(f_H(P_L)‑f_H(P₀))+η·[P_L·f_M(W)‑P₀·f_M(W_max)]     (10)厚度实际值为：h＝S+S_tr＝S+(f_H(P)‑f_H(P₀))+η·[P·f_M(W)‑P₀·f_M(W_max)]     (11)由式(10)和式(11)得到厚度偏差为：Δh＝h‑h_L＝S‑S_L+(S_tr‑S_tr,L)＝S‑S_L+[(f_H(P)‑f_H(P_L))+η·f_M(W)·(P‑P_L)]                          (12)其中，S_L为锁定辊缝值，P_L为锁定轧制力值，h_L为锁定带钢厚度值，S为实测辊缝值，P为实测轧制力，h为带钢厚度值，Δh为厚度偏差值；(四)考虑轧机压下效率，确定厚度计AGC的调节量ΔS_gm：$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔS}}_{gm}=-(1+\frac{Q}{K_m})\mathrm{\Δ}h\\ =-(1+\frac{Q}{K_m})\{S-S_L+\[(f_H\left(P\right)-f_H\left(P\right))+\mathrm{\η}\·f_M\left(W\right)\·(P-P_L)\]\}\end{array}---\left(13\right).$