[发明专利]一种板形执行机构群体协调调节方法

摘要

本发明提供了一种板形执行机构群体协调调节方法，步骤如下：一、基于板形辊检测到的待消除板形偏差和板形执行机构消除的板形偏差建立评价函数J；二、根据板形执行机构调节上、下极限确定约束条件；三、根据双边浪、中浪、单边浪以及边部减薄板形缺陷，设计板形目标曲线系数；四、构造实际板形状况判别因子；五、建立板形执行机构群体协调调节机制；六、计算板形执行机构群体协调调节量；七、建立Topkis‑Veinott和遗传算法协同优化的协调算法；八、输出板形执行机构群体协调调节量。采用本发明的执行机构群体协调调节方法，各测量段带钢板形偏差均显著减小，改善了带钢的板形质量。

主权项

1.一种板形执行机构群体协调调节方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、基于板形辊检测到的待消除板形偏差和板形执行机构消除的板形偏差建立评价函数J：沿带钢宽度方向等分为n₁个测量段，将每一个测量段上板形辊检测到的待消除板形偏差减去板形执行机构消除的板形偏差并取平方，再对全部测量段的平方差求和；步骤二、根据板形执行机构调节上、下极限确定约束条件：将前一个周期的调节机构实际值与本周期的调节机构调节量相加得出下一个周期的调节机构理论值，然后令下一个周期的调节机构理论值限制在调节机构上、下极限之内；步骤三、根据双边浪、中浪、单边浪以及边部减薄板形缺陷，设计板形目标曲线系数：将一次函数与目标板形曲线一次系数X_1作乘积，表示操作侧有单边浪、传动侧有单边浪；将二次函数与目标板形曲线二次系数作乘积，表示有中浪、双边浪；将一组递增项分别与目标板形曲线边部系数作乘积，表示边部减薄状况；表达式为：式中，X_1为目标板形曲线一次系数，X_2为目标板形曲线二次系数，X_3为目标板形曲线边部系数，m₃为带钢占用的测量段的个数，T(j)为j测量段目标板形值；步骤四、构造实际板形状况判别因子：通过板形辊测得实际板形值，对实际板形测量值进行特征提取；首先，分别将单边浪判别因子X_1_e、对称判别因子X_2_e和边部判别因子X_3_e代入T(j，X_1，X_2，X_3)得到T(j，X_1_e，X_2_e，X_3_e)；其次，将每一个测量段上的实际板形值M(j)与T(j，X_1_e，X_2_e，X_3_e)作平方差，并对全部测量段平方差求和；最后，通过这些判别因子的上限、下限建立约束条件，求解使达到最小值时对应的判别因子；步骤五、建立板形执行机构群体协调调节机制：1)当X_1_e单边浪判别因子大于一次合理范围上界，实际板形的局部状况为传动侧有单边浪，此时实际板形状况为非对称状态；当X_1_e单边浪判别因子小于一次合理范围的下界，实际板形的局部状况为操作侧有单边浪；此时实际板形状况为非对称状态；非对称状态下令板形调节执行机构组合方式为：轧辊倾斜调节量多；当X_1_e单边浪判别因子在一次合理范围内，实际板形的局部状况为操作侧板形与传动侧板形对称；此时实际板形状况为对称状态，令板形调节执行机构组合方式为，轧辊倾斜调节量少；2)当X_2_e对称判别因子大于二次合理范围上界，实际板形的局部状况为：带钢板形出现严重中浪；当X_2_e对称判别因子小于二次合理范围下界，实际板形的局部状况为：带钢板形出现严重双边浪；此时带钢出现严重板形缺陷，令板形调节执行机构组合方式为，工作辊弯辊调节量多于中间辊弯辊调节量；当X_2_e对称判别因子在二次合理范围内，实际的板形状况为：带钢出现轻微中浪、双边浪；此时带钢出现轻微板形缺陷，令板形调节执行机构组合方式为，工作辊弯辊调节量少于中间辊弯辊调节量；3)当X_3_e边部判别因子大于边部合理范围上界，实际板形的局部状况为：带钢出现严重边部减薄；当X_3_e边部判别因子小于边部合理范围下界，实际板形的局部状况为：带钢两端最外侧板形比较紧；当带钢出现严重边部减薄，令板形调节执行机构组合方式为，中间辊横移调节量多；当X_3_e边部判别因子在边部合理范围内，实际板形的局部状况为：带钢出现轻微边部减薄；当带钢出现轻微的边部减薄，令板形调节执行机构组合方式为，中间辊横移调节量少；步骤六、计算板形执行机构群体协调调节量：将评价函数J作为计算板形执行机构群体协调调节量的目标函数；根据实际板形状况判别因子选择与之相匹配的形执行机构群体协调调节策略，并与调节上限、下限约束条件共同作为计算板形执行机构群体协调调节量的约束条件；步骤七、建立Topkis‑Veinott和遗传算法协同优化的协调算法，求解板形状况判别因子与板形执行机构群体协调调节量；步骤八、输出板形执行机构群体协调调节量。