專利名稱：冷軋帶鋼平直度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶鋼的一種軋制方法，特別涉及在冷軋機(jī)上對冷軋帶鋼的平直度 進(jìn)行控制的方法。
背景技術(shù)：
目前冷軋機(jī)組平直度控制系統(tǒng)主要有以下幾種類型-大多數(shù)冷軋機(jī)組配置以末機(jī)架反饋控制為重點(diǎn)的平直度自動控制系統(tǒng)。即目 前最常見的在末機(jī)架出口配置板形儀，對末機(jī)架出口平直度進(jìn)行閉環(huán)控制。部分冷連軋機(jī)組在1#機(jī)架、末機(jī)架分別配置平直度反饋控制系統(tǒng)。在1#機(jī)架、 末機(jī)架出口分別配置板形儀進(jìn)行平直度反饋控制，其中1#機(jī)架設(shè)置的平直度反饋 控制系統(tǒng)的主要目的是提高1#機(jī)架以及中間機(jī)架出口平直度質(zhì)量，確保軋制過程 穩(wěn)定順行，防止跑偏、斷帶現(xiàn)象發(fā)生，對末機(jī)架出口平直度質(zhì)量影響不大。少數(shù)機(jī)組在末機(jī)架配置平直度反饋控制系統(tǒng)，上游機(jī)架配置邊緣降控制系統(tǒng)， 對于一些特殊鋼種如硅鋼、造幣鋼等，同時(shí)控制平直度和邊緣降，對于常規(guī)冷軋 帶鋼只控制平直度。平直度控制和邊緣降控制是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)， 一般不考慮兩 者之間的解耦和協(xié)調(diào)控制。一般來說，當(dāng)軋機(jī)負(fù)載輥縫形狀與入口帶鋼帶鋼斷面形狀呈等比例相似時(shí)， 出口帶鋼平直度良好；否則，出口帶鋼將有可能出現(xiàn)板形缺陷如中浪、邊浪等。 冷軋機(jī)組入口熱軋來料斷面形狀如凸度和楔形等沿帶鋼長度方向的變化，是冷軋 機(jī)組出口板形的一個(gè)直接擾動，對冷軋后帶鋼平直度影響較大。上述幾種類型平直度控制系統(tǒng)，控制目標(biāo)主要是末機(jī)架出口帶鋼的平直度， 存在的主要不足是除了末機(jī)架以外的其它各機(jī)架出口平直度除了預(yù)設(shè)定控制以 外，主要依靠人工調(diào)節(jié)，不能進(jìn)行自動控制，難以及時(shí)響應(yīng)熱軋來料斷面形狀以 及軋制工藝參數(shù)等的快速變化。在傳統(tǒng)的平直度反饋控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用平直度前饋控制技術(shù)，可以在末 機(jī)架出口板形儀檢測到平直度缺陷之前，及時(shí)修正來料斷面變化對上游機(jī)架出平直度的擾動。文獻(xiàn)報(bào)道的平直度反饋控制與前饋控制技術(shù)有以下兩種類型(1 )末機(jī)架平直度反饋控制加1#機(jī)架平直度前饋控制。阿塞諾EKO廠和BFI 共同開發(fā)了新的平直度協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，并為此定制開發(fā)了專用的帶鋼斷面形狀檢 測儀。新系統(tǒng)提供了所有機(jī)架的平直度控制策略，即組合前幾個(gè)機(jī)架中的前饋控 制和末機(jī)架中的預(yù)測反饋控制，參見圖1。該項(xiàng)目中開發(fā)的控制系統(tǒng)主要由四個(gè)部 分組成1) 在1#機(jī)架前饋補(bǔ)償來料帶鋼橫斷面變化對該機(jī)架出口平直度的影響；2) 在1一4#機(jī)架通過彎輥力補(bǔ)償軋制力變化對出口平直度的影響；3) 在末機(jī)架中使用內(nèi)部模型控制IMC (Internal Model Control)的平直度控制 器，這個(gè)控制器可以用模型預(yù)測控制器MPC (Model Predictive Controller)代替；4) 機(jī)架觀察器(Mill Observer),在線預(yù)報(bào)機(jī)架間帶鋼平直度，根據(jù)實(shí)際軋制 情況自適應(yīng)修正傳遞函數(shù)。(2)末機(jī)架平直度反饋控制加末機(jī)架平直度前饋控制。1994年下半年，英國 Sidmar鋼廠將l抑令連軋機(jī)改造為酸軋聯(lián)合機(jī)組。此次改造過程中Sidmar開發(fā)了獨(dú) 特的平直度前饋控制技術(shù)。即根據(jù)1#機(jī)架出口板形儀實(shí)測的1#機(jī)架出口平直度， 識別出1#機(jī)架入口熱軋來料的斷面形狀變化，并且對其在機(jī)架間的傳遞進(jìn)行跟蹤， 修正末機(jī)架的彎輥力。通過這種方法，由于板斷面形狀快速變化將要引起的平直 度擾動在末機(jī)架反饋控制修正之前，即可得到了顯著的削弱。此外，各個(gè)機(jī)架都 采用了軋制力對彎輥力的前饋控制策略，降低了軋制力波動對出口板形的影響。 其它的現(xiàn)有相關(guān)專利分析如下日本專利JP2005-118840提出了一種板形板厚綜合控制方法在冷軋機(jī)入口， 在線檢測冷軋機(jī)入口來料板凸度和來料厚度，據(jù)此推算出軋機(jī)出口機(jī)械板凸度(假 設(shè)軋制壓力分布均勻條件下的板凸度)，并推算(或?qū)崪y)出出口側(cè)板厚，再根據(jù) 入口比例板凸度與出口比例機(jī)械板凸度的差值，計(jì)算出口帶鋼中間點(diǎn)與另外1個(gè) 邊部點(diǎn)的張力差。以同時(shí)減小出口板厚與目標(biāo)板厚的差值、出口張力差與目標(biāo)張 力差的差值為目標(biāo)，確定壓下位置(軋制力)修正值和彎輥力的修正值。日本專利JP10-005837A提出了一種冷連軋控制方法和設(shè)備配置，參見圖2, 通過合理設(shè)定各機(jī)架出口目標(biāo)板形曲線并據(jù)此對各機(jī)架出口板形進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn) 薄板的高速大張力軋制。薄板高速軋制時(shí)容易出現(xiàn)熱劃傷。提高帶鋼張力可以降 低軋制壓力，進(jìn)而避免薄板高速軋制時(shí)可能發(fā)生的表面熱劃傷。但是薄帶鋼大張力軋制容易發(fā)生斷帶現(xiàn)象。當(dāng)帶鋼為邊浪時(shí)，即使大張力軋制，斷帶的可能性也 會降低。因此，為保證軋制過程穩(wěn)定，可以將帶鋼出口目標(biāo)曲線設(shè)定為邊浪。另 外，如果為了減小帶鋼邊部減薄，可以將上游機(jī)架出口目標(biāo)板形曲線設(shè)定為中浪， 下游機(jī)架設(shè)定為邊浪。具體控制方法是對于4個(gè)機(jī)架及以上冷連軋機(jī)組，在軋 機(jī)入口設(shè)置帶鋼厚度橫向分布檢測儀，連續(xù)檢測來料斷面形狀沿帶鋼長度的變化 情況，并計(jì)算檢測斷面達(dá)到各機(jī)架的時(shí)刻。根據(jù)各機(jī)架出口目標(biāo)機(jī)械板凸度曲線， 計(jì)算確定各機(jī)架出口的目標(biāo)機(jī)械板凸度。根據(jù)出口機(jī)械板凸度與目標(biāo)機(jī)械板凸度 一致原則，計(jì)算確定該時(shí)刻板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的修正設(shè)定值并進(jìn)行控制，以使得各個(gè) 機(jī)架出口平直度達(dá)到目標(biāo)平直度曲線，避免斷帶的發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種冷軋帶鋼平直度控制方法，該控制方法將平直度 預(yù)設(shè)定控制、以1號機(jī)架為重點(diǎn)的平直度前饋控制和以末機(jī)架為重點(diǎn)的平直度反 饋控制相配合， 一方面可以及時(shí)消除熱軋來料斷面形狀、平直度以及冷軋軋制工 藝參數(shù)波動對末機(jī)架出口平直度的影響，可以進(jìn)一步提高冷軋帶鋼的平直度質(zhì)量； 另一方面，對各個(gè)機(jī)架出口平直度進(jìn)行自動控制，可以減少斷面、跑偏等異常情 況的發(fā)生率，提高冷連軋生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是包括平直 度前饋控制與平直度反饋控制以及兩者之間的協(xié)調(diào)控制；基于1號機(jī)架入口配置 的斷面儀實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷面形狀、平直度和各個(gè)機(jī)架實(shí)測軋制工藝參數(shù)，包 括軋制力實(shí)測值、板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)測值，對所有各個(gè)機(jī)架出口的平直度進(jìn)行前饋 控制；基于在冷軋機(jī)出口配置的板形輥實(shí)測冷軋帶鋼的平直度，重點(diǎn)對末機(jī)架出 口平直度進(jìn)行反饋控制；具體技術(shù)措施是第一，平直度預(yù)設(shè)定控制，平直度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值的確定，其輸入數(shù)據(jù)為軋機(jī)設(shè)備參數(shù)、熱軋來料 原始數(shù)據(jù)、軋制工藝參數(shù)、1號機(jī)架入口熱軋來料斷面形狀和平直度實(shí)測值；經(jīng)平直度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定生成模塊運(yùn)算后，輸出數(shù)據(jù)為各個(gè)機(jī)架板形 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的預(yù)設(shè)定值、執(zhí)行機(jī)構(gòu)對出口平直度影響系數(shù)、出口平直度目標(biāo)值；第二，平直度反饋控制，平直度反饋控制的技術(shù)要點(diǎn)包括11(1) 用四次正交多項(xiàng)式擬合末機(jī)架平直度實(shí)測值與平直度目標(biāo)值之間的差值，得 到平直度偏差的一次、二次、三次以及四次分量，計(jì)算平直度實(shí)測值與多項(xiàng)式擬 合值之間的偏差值，得到平直度偏差的高次分量；(2) 基本平直度控制，改變末機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥力、中間輥彎輥力設(shè)定 值大小，修正帶鋼寬度范圍內(nèi)平直度實(shí)測值與平直度目標(biāo)值之間差值的一次、二 次、三次以及四次分量；(3) 精細(xì)冷卻控制，確定末機(jī)架工作輥輥面分段冷卻噴嘴流量，修正平直度偏差 的高次分量；(4) 邊部板形控制，改變l號機(jī)架至末機(jī)架中間輥竄輥量以及彎輥設(shè)定值大小， 修正帶鋼邊部浪形；第三，平直度前饋控制， 平直度前饋控制的主要流程包括(1) 在冷軋機(jī)l號機(jī)架入口配置一臺帶鋼斷面形狀檢測儀，實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷 面形狀和平直度；(2) 對于1號機(jī)架，根據(jù)本機(jī)架入口熱軋來料斷面形狀實(shí)測值計(jì)算得到入口帶鋼 斷面特征參數(shù)包括中心凸度、整體凸度和楔形，根據(jù)本機(jī)架入口熱軋來料平直 度實(shí)測值計(jì)算得到入口帶鋼平直度的一次、二次和四次分量，根據(jù)本機(jī)架入口帶 鋼斷面特征參數(shù)、平直度分量以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值，分別計(jì)算出本機(jī) 架出口帶鋼斷面特征參數(shù)預(yù)報(bào)值，以及出口平直度預(yù)報(bào)值；(3) 對于l號機(jī)架以外的其它每一個(gè)機(jī)架，根據(jù)本機(jī)架入口也就是前一個(gè)機(jī)架出 口帶鋼斷面特征參數(shù)預(yù)報(bào)值和平直度預(yù)報(bào)值，以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值， 分別計(jì)算出本機(jī)架出口帶鋼平直度預(yù)報(bào)值和斷面特征參數(shù)預(yù)報(bào)值；(4) 根據(jù)計(jì)算得到的各個(gè)機(jī)架出口平直度預(yù)報(bào)值與平直度目標(biāo)值之間的偏差，分 別確定本機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值的補(bǔ)償量，使得本機(jī)架 出口平直度偏差最??；第四，平直度前饋控制與平直度反饋控制之間的協(xié)調(diào)控制， 在各個(gè)機(jī)架上分別采用不同的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制輸出策略，實(shí)現(xiàn)平直度前饋控制 與平直度反饋控制之間的協(xié)調(diào)控制(1) 取平直度前饋控制周期大于或等于平直度反饋調(diào)節(jié)周期；(2) 對于末機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制輸出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制輸出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度前饋控制 給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，平直度反饋控制給 出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ) 償量分別輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；(3) 對于1號機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直 度前饋控制給出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度反饋控 制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，平直度反饋控制 給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值 補(bǔ)償量分別輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；(4) 對于1號機(jī)架和末機(jī)架以外的其它各個(gè)機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制給出的板形 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量 符號相反時(shí)，將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平 直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者 符號相同時(shí)，取平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋 控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量中的值大者輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明是在以末機(jī)架為重點(diǎn)的平直度反饋控制的基礎(chǔ)上，基于實(shí)測冷軋機(jī)入 口熱軋來料帶鋼的斷面形狀和平直度，以及各個(gè)機(jī)架的軋制力等軋制工藝參數(shù)， 對各個(gè)機(jī)架的出口平直度進(jìn)行前饋控制。本發(fā)明一方面可以及時(shí)消除熱軋來料斷 面形狀、平直度以及軋制工藝參數(shù)波動對末機(jī)架出口平直度的影響，可以進(jìn)一步 提高冷軋帶鋼的平直度質(zhì)量；另一方面，對各個(gè)機(jī)架出口平直度進(jìn)行自動控制， 可以減少斷面、跑偏等異常情況的發(fā)生率，提高冷連軋生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其特點(diǎn)和有益效果是 (l)在斷面儀的配置方面斷面儀測量點(diǎn)設(shè)置覆蓋帶鋼整個(gè)寬度，中間較疏， 由帶鋼中部向帶鋼邊緣逐步加密，既可以為實(shí)施平直度前饋控制提供比較準(zhǔn)確完 整地檢測熱軋來料斷面信息，又比較經(jīng)濟(jì)；同時(shí)檢測來料平直度，既可以校正來 料帶鋼平直度對斷面檢測精度的影響，又可以直接用于冷軋帶鋼平直度前饋控制。(2)在實(shí)施控制的機(jī)架方面平直度前饋控制不是僅在1#機(jī)架、或者末機(jī)架 實(shí)施，而且在各個(gè)中間機(jī)架實(shí)施。用前一個(gè)機(jī)架出口斷面形狀和平直度預(yù)測值作為后一個(gè)機(jī)架的入口帶鋼來料條件，預(yù)報(bào)后一個(gè)機(jī)架出口平直度和斷面形狀，根 據(jù)平直度預(yù)報(bào)值和目標(biāo)值的偏差，實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)架板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)定值，補(bǔ)償熱 軋來料帶鋼斷面形狀、平直度變化以及軋制工藝參數(shù)變化對本機(jī)架出口平直度的 影響，實(shí)現(xiàn)對機(jī)架間平直度進(jìn)行自動控制。(3) 在帶鋼斷面形狀的描述方面不是僅用一、兩個(gè)參數(shù)(如比例凸度)描 述帶鋼斷面形狀，而是根據(jù)帶鋼斷面厚度的分布規(guī)律，對帶鋼斷面形狀進(jìn)行合理 分區(qū)，分別定義相應(yīng)的斷面特征參數(shù)，并建立入口來料斷面特征參數(shù)與出口平直 度分量之間的關(guān)系模型。(4) 在平直度前饋控制方面不是僅控制平直度的個(gè)別分量(如二次分量)， 將機(jī)架出口平直度分解為一次分量、二次分量和四次分量。在此基礎(chǔ)上，建立以 斷面特征參數(shù)、入口平直度以及機(jī)架軋制工藝參數(shù)為輸入的機(jī)架出口平直度各次 分量的預(yù)報(bào)模型，并分別建立各板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對各平直度分量的控制模型，對各 個(gè)平直度分量偏差進(jìn)行綜合控制。(5) 針對不同機(jī)架分別采用不同的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制輸出策略，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī) 架平直度前饋控制與末機(jī)架平直度反饋控制之間的相互協(xié)調(diào)配合，及時(shí)消除熱軋 來料斷面形狀和平直度波動、以及軋制工藝參數(shù)變化對末機(jī)架出口平直度的影響， 以進(jìn)一步提高冷軋帶鋼的平直度質(zhì)量；(6) 對各個(gè)機(jī)架出口平直度進(jìn)行自動控制，減少斷面、跑偏等異常情況的發(fā) 生率，提高冷連軋生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。


圖1為EKO四機(jī)架冷連軋機(jī)新的平直度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為JP10-005837A冷連軋機(jī)組一種系統(tǒng)配置圖；圖中1-板形儀2-板形 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3-斷面儀4-測壓儀5-測厚儀6-測速儀7-測寬儀； 圖3為本發(fā)明的平直度控制功能框圖； 圖4為本發(fā)明的斷面儀測量點(diǎn)布置方案圖； 圖5為帶鋼斷面分區(qū)示意圖； 圖6為平直度反饋控制功能框圖； 圖7為平直度前饋控制功能框圖； 圖8為平直度前饋控制流程圖；圖9為帶鋼邊部平直度偏差示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能更清楚地理解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作 進(jìn)一步說明。參見圖3， 一種冷軋帶鋼平直度控制方法，由平直度前饋控制與平直度反饋 控制以及兩者之間的協(xié)調(diào)控制組成。以1號機(jī)架為重點(diǎn)的平直度前饋控制，是基 于1號機(jī)架入口斷面儀實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷面形狀信息、平直度信息和各個(gè)機(jī)架 實(shí)測軋制工藝參數(shù)，包括軋制力反饋值、板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)反饋值，對所有各個(gè)機(jī)架 的出口平直度進(jìn)行前饋控制；以末機(jī)架為重點(diǎn)的平直度反饋控制，基于在冷軋機(jī) 出口實(shí)測冷軋帶鋼的平直度，對各個(gè)機(jī)架出口平直度進(jìn)行反饋控制。下面具體說明一、冷軋機(jī)組基本設(shè)備配置包括4個(gè)機(jī)架或以上的冷連機(jī)組，每個(gè)機(jī)架是6輥軋機(jī)。在冷軋機(jī)組1#機(jī)架 入口前配置帶鋼斷面形狀檢測儀，同時(shí)具有帶鋼平直度檢測功能，實(shí)測熱軋來料 帶鋼的斷面形狀和平直度。在末機(jī)架出口配置板形儀，實(shí)吋檢測冷軋機(jī)組出口帶 鋼的平直度。斷面儀基本配置方案在帶鋼寬度方向上共設(shè)置三組厚度測量點(diǎn)，測量點(diǎn)不 均勻分布于整個(gè)帶鋼斷面，其中左、右兩側(cè)各一組邊部測量點(diǎn)，測量點(diǎn)之間距離 較近，可沿寬度方向移動，自動適應(yīng)來料帶鋼寬度的變化，中間一組固定的中部 測量點(diǎn)，測量點(diǎn)之間距離較大。斷面儀測量點(diǎn)布置方案如圖4所示。斷面儀配置特點(diǎn)(1) 根據(jù)帶鋼斷面形狀中部變化平緩、邊部越靠近邊緣變化越快的特點(diǎn)，兩 組邊部測點(diǎn)間距由帶鋼內(nèi)側(cè)到邊緣逐漸加密。(2) 與常見的帶鋼中部區(qū)域僅在中心位置布置1 2個(gè)厚度測量點(diǎn)不同，適 當(dāng)增加帶鋼中部測量點(diǎn)，以提高斷面檢測精度，避免局部高點(diǎn)、局部低點(diǎn)以及其 它隨機(jī)干擾等對斷面檢測精度的影響。(3) 同時(shí)具有平直度檢測功能， 一方面可以消除平直度對斷面形狀檢測精度 的影響；另一方面，檢測的入口來料平直度信號用于冷軋平直度前饋控制。斷面儀安裝于冷連軋機(jī)1#機(jī)架入口之前較近的位置，此處帶鋼張力較大，帶 鋼比較平直，帶鋼對中精度和斷面檢測精度較高；離軋機(jī)較近，沿帶鋼長度方向 的位置跟蹤精度容易保證。二、帶鋼斷面描述與特征參數(shù)定義如圖5所示，根據(jù)帶鋼斷面厚度分布中間部分變化平緩、邊緣部分變化明顯 的特點(diǎn)，將帶鋼橫斷面形狀劃分成驟減區(qū)、邊緣降區(qū)和中間凸形區(qū)，對帶鋼斷面 按分區(qū)分別進(jìn)行描述。在斷面儀實(shí)測斷面各點(diǎn)厚度值的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多項(xiàng)式曲線 擬合，得到驟減區(qū)、邊緣降區(qū)和凸形區(qū)的輪廓曲線方程式。根據(jù)擬合后得到的帶 鋼斷面形狀方程式，計(jì)算得到斷面形狀的特征參數(shù)中心凸度、整體凸度以及楔形， 帶鋼斷面形狀各有關(guān)的特征參數(shù)定義如表1所示表l斷面特征參數(shù)符號定義計(jì)算公式中心厚度私帶鋼中心線上測得的厚度若中心測點(diǎn)左右各一 個(gè)，則取平均值邊部減薄區(qū)厚度 1) DS側(cè)厚度 2) WS側(cè)厚度 3) 平均厚度距傳動側(cè)邊緣距離為《處的帶鋼厚度 距操作側(cè)邊緣距離為《處的帶鋼厚度 傳動側(cè)和操作側(cè)邊部減薄區(qū)厚度算術(shù)平 均值其中5為帶鋼寬度驟減區(qū)厚度 1) DS側(cè)厚度 2) WS側(cè)厚度 3) 平均厚度仏距傳動側(cè)邊緣距離為e處的帶鋼厚度 距操作側(cè)邊緣距離為e處的帶鋼厚度 傳動側(cè)和操作側(cè)驟減區(qū)厚度算術(shù)平均值e=10~80mm楔形『g傳動側(cè)驟減區(qū)厚度與操作側(cè)驟減區(qū)厚度 之差整體凸度ce中心厚度與驟減區(qū)平均厚度之差Ce = //c —(私,i/ew) /2中心凸度c9中心厚度與邊部減薄區(qū)平均厚度之差Cg = //c — (//^f("/^) /2三、平直度預(yù)設(shè)定控制6輥軋機(jī)的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一般包括軋輥傾斜、工作輥彎輥、中間輥彎輥、中間輥傾斜以及工作輥分區(qū)冷卻等。板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值可以采用兩種方式產(chǎn)生要么査詢預(yù)設(shè)定值經(jīng)驗(yàn)表格，要么調(diào)用預(yù)設(shè)定數(shù)學(xué)模型進(jìn)行在線計(jì)算。預(yù)設(shè)定值經(jīng)驗(yàn)表格可以通過模型離線計(jì)算方法得到，或者通過實(shí)驗(yàn)的方法得到。確定板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值的輸入條件主要包括三個(gè)方面(1) 來料條件，包括帶鋼鋼種規(guī)格如鋼種等級、來料厚度、寬度、平直度和斷面 形狀等；(2) 軋制工藝條件，包括軋制力、軋制速度、張力、壓下規(guī)程、各個(gè)機(jī)架出口平 直度目標(biāo)曲線以及工藝潤滑等；(3) 設(shè)備條件，包括軋機(jī)牌坊、軋輥輥系參數(shù)、輥形曲線、輥面粗糙度等。 平直度控制機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值生成模塊在機(jī)組過程控制計(jì)算機(jī)中，模塊的輸出設(shè)定值包括(1) 各機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥、中間輥彎輥、中間輥傾斜以及工作輥分區(qū)冷 卻等板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的預(yù)設(shè)定值；(2) 各板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值的變化對機(jī)架出口平直度、斷面形狀的影響系數(shù)；(3) 各個(gè)機(jī)架出口平直度目標(biāo)值即平直度目標(biāo)曲線等。 為了提高板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的預(yù)設(shè)定精度，考慮熱軋來料斷面形狀和平直度變化對板形控制設(shè)定值的影響，將歷史和當(dāng)前實(shí)測熱軋來料鋼巻的實(shí)測斷面形狀和平直 度數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理后，作為同組別鋼種規(guī)格將要軋制鋼巻的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè) 定值確定的輸入?yún)?shù)。各個(gè)機(jī)架出口目標(biāo)板形曲線設(shè)定遵循以下方法-(1) 上游機(jī)架帶鋼的厚度還比較厚，帶鋼平直度不良引起的斷帶和跑偏情況 較少出現(xiàn)。上游機(jī)架出口帶鋼目標(biāo)平直度曲線的設(shè)定在滿足機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的條件 下，帶鋼邊部張應(yīng)力較大時(shí)，有利于抑制帶鋼的邊部減薄?；诖?，上游機(jī)架出 口目標(biāo)平直度曲線一般設(shè)定為中浪，即中間出口張應(yīng)力小兩邊出口張應(yīng)力大。(2) 末機(jī)架以外的下游機(jī)架厚度已比較薄，帶鋼平直度不良容易引起的斷帶和跑偏情況發(fā)生。所以，下游機(jī)架出口帶鋼的目標(biāo)平直度曲線的設(shè)定首先確保機(jī) 組穩(wěn)定運(yùn)行， 一般設(shè)定為邊浪，即中間出口張應(yīng)力大兩邊出口張應(yīng)力小。(3) 末機(jī)架出口目標(biāo)平直度曲線設(shè)定首先滿足下游機(jī)組對冷軋巻平直度的要求，如帶中浪的來料冷軋巻有利于連續(xù)退火機(jī)組實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定通板。其次，末機(jī) 架出口目標(biāo)平直度曲線設(shè)定還要考慮補(bǔ)償帶鋼巻取產(chǎn)生的附件巻取張應(yīng)力、帶鋼 冷卻產(chǎn)生的附加熱應(yīng)力、板形儀的檢測誤差等，以確保離線后的冷軋帶鋼平直度 良好，或者滿足下游機(jī)組對冷軋巻的平直度要求。四、平直度反饋控制平直度反饋控制以末機(jī)架為重點(diǎn)，納入反饋控制的調(diào)節(jié)手段及其分工策略(1) 末機(jī)架工作輥傾斜，控制末機(jī)架出口平直度偏差一次分量；(2) 末機(jī)架工作輥彎輥和中間輥彎輥，控制平直度偏差二次分量，以及M、 W型 浪形的四次分量；(3) 1#機(jī)架至4#機(jī)架工作輥彎輥、中間輥彎輥和中間輥竄輥以及末機(jī)架中間輥竄 輥，控制邊部板形，即小邊浪或碎邊浪。(4) 末機(jī)架工作輥分區(qū)冷卻，控制平直度偏差的高次分量，即高次不規(guī)則浪形。 平直度反饋控制功能的組成如圖6所示，主要包括(1) 基本平直度控制一一改變末機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥力、中間輥彎輥力設(shè) 定值大小，修正帶鋼寬度范圍內(nèi)平直度偏差的一次、二次和四次分量。(2) 精細(xì)冷卻控制一一改變末機(jī)架工作輥輥面分段冷卻噴嘴流量，修正平直度偏 差的高次分量。(3) 邊部板形控制一一改變1#機(jī)架至末機(jī)架中間輥竄輥量、彎輥力設(shè)定值大小，修正帶鋼邊部浪形。具體來說 1、基本平直度控制基本平直度控制原理與控制過程(1) 平直度偏差模式識別，用四次正交多項(xiàng)式擬合末機(jī)架平直度實(shí)測值與平直度 目標(biāo)值之間的差值即平直度偏差，得到平直度偏差的一次、二次、三次以及四次 分量，計(jì)算平直度實(shí)測值與多項(xiàng)式擬合值之間的偏差值，得到平直度偏差的高次 分量；(2) 基本平直度控制，改變末機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥力、中間輥彎輥力設(shè)定值大小，修正帶鋼寬度范圍內(nèi)平直度實(shí)測值與平直度目標(biāo)值之間差值的一次、二次、三次以及四次分量；(3) 精細(xì)冷卻控制，改變末機(jī)架工作輥輥面分段冷卻噴嘴流量，修正平直度偏差 的高次分量；(4) 邊部板形控制，改變l號機(jī)架至末機(jī)架中間輥竄輥量以及彎輥設(shè)定值大小， 修正帶鋼邊部浪形。1. 1平直度偏差模式識別平直度模式識別不僅要考慮實(shí)際平直度實(shí)測曲線的形狀，而且要考慮軋機(jī)的 控制特性。選擇平直度偏差識別的基本模式依據(jù)如下原則-(1) 平直度基本模式與軋機(jī)各板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制特性之間有較好的對應(yīng)關(guān)系， 以簡化控制策略；(2) 基本模式能夠比較準(zhǔn)確地?cái)M合逼近實(shí)際生產(chǎn)中各種常見的平直度類型；(3) 基本模式具有正交性或近似正交性，以保證平直度曲線數(shù)學(xué)描述的唯一性和 穩(wěn)定性。根據(jù)以上原則，平直度偏差信號采用下面的正交多項(xiàng)式進(jìn)行描述(1)上式中e(x)—平直度偏差橫向分布—平直度模式系數(shù)，即平直度偏差的各次分量 A(X)—平直度模式基函數(shù) X —帶鋼寬向各點(diǎn)位置的歸一化橫坐標(biāo)As(x)—平直度偏差高次分量式(1)中的基函數(shù)^(X)滿足式(2)正交條件正交基函數(shù)可以根據(jù)具體要求選擇如勒讓德正交多項(xiàng)式等具體正交多項(xiàng)式類型。通過最小二乘法擬合求出平直度偏差的一次至四次分量"、化、fl3和"4。1. 2末機(jī)架軋輥傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量計(jì)算算法(1)計(jì)算軋輥傾斜設(shè)定值的可能補(bǔ)償量A^—i、 AF/3式中，a。if/、 a^分別是軋輥傾斜兩對平直度偏差一次分量、三次分量的影響系數(shù)。由過程控制計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)定。(2)計(jì)算軋輥傾斜設(shè)定值的可能補(bǔ)償量區(qū)間 當(dāng)AF; , xAF, 3 >0時(shí)，AF)o二wax(AF, ,， AF, 3)如果AF,?！?， AF,_m; =AF,。， AF,—聽=0如果AF,。 >0， AF'—誦=0， AF, _=AF/0當(dāng)AF, , x AF, 3 <0時(shí)隨^mox(A^j， AF,—3) (3)最佳軋輥傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量AF,計(jì)算 將補(bǔ)償區(qū)間分成"等份4/;=一—鵬-J/"計(jì)算各點(diǎn)的評價(jià)函數(shù)G(/)的數(shù)值 / x [A^(,)]2 + x [A"3(,)]2Aa! ^ - 、 x AF, (/);〖=1,… Aa3 (! >= "3 - x AF, (!■);= 1,-.式中，為平直度偏差一次分量和三次分量的加權(quán)系數(shù)。使得G(0值最小的AF/(O即為最佳軋輥傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量 Min. G(/) 4 AF/二AF,。 1. 3末機(jī)架彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量計(jì)算末機(jī)架工作輥彎輥、中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量計(jì)算算法如下 (1)彎輥設(shè)定值可能補(bǔ)償量計(jì)算 ， w + l n + 1a， /〖。2^式中，〖么、A、 "a4~、 '、。A分別是工作輥彎輥、中間輥彎輥對平直度偏差二次分量、四次分量的影響系數(shù)。由過程控制計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)定得到。 (2)工作輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償范圍計(jì)算當(dāng)Ai^ 2xAFw 4 >0時(shí)，AFwr。=max(AFw 2， AFW如果AF胃?！?， AF,=0如果AF抓?！?， AFW _=0， AF旨，二Ai^ht0當(dāng)AF旨2xA^ 4<0時(shí)AF. :min(AF ，， AFAF =max(AFMT 420(3) 中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償范圍計(jì)算當(dāng)AF', 2xAF'r—4 >0時(shí)，Ai^。=max(AF;r—2， AFir 4)如果Af;?！?， Ai^—m,. =A^。， AF"狀二O 如果A^0〉0， AF",O， AF'r—max = A^。 當(dāng)Ai^—2xA/;」<0時(shí)A^—二min(W—2' 4)(4) 最佳彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量計(jì)算分別將工作輥彎輥、中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償范圍分成"、m等份_—AF'rmin)/m A^K，+(/-l)xA/wr / = 1,…，"+ l A^力)^A^—min+(/ —l)xA乂， y = l,…，m + l計(jì)算各點(diǎn)的評價(jià)函數(shù)4"')值4''， _/)= " x [Aa2 (/，力]2 + (1 _ a) x [Aa4 (/,力]2 0 S " 1.0△"2(f,;')^2 -、Fw xAFj)-《aA x AF力)△"4(")="4 xAFw(/)-i^巧xA巧,(y) / = 1，…，"+ l; _/ = 1,…，w + l使得評價(jià)函數(shù)值_/)最小時(shí)的AFw力)、A/^(/)即分別為最佳工作輥彎輥、 中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量Ai^、 AF,"Min. —Ai^^A7^(0; AF,r= AF,力)2工作輥精細(xì)冷卻控制沿末機(jī)架工作輥身軸向布置若干個(gè)冷卻液噴嘴。從平直度偏差中減去由上述 彎輥、竄輥補(bǔ)償量決定的一次至四次分量，得到剩余的高次分量e'(x)，如下式所 示。根據(jù)第!'冷卻區(qū)段內(nèi)延伸率偏差平均值s'(x,)的大小，調(diào)節(jié)噴射到工作輥輥面各區(qū)域的冷卻液流量，改變輥面熱膨脹的橫向分布，從而改變軋制帶鋼相應(yīng)位置 處的延伸率，達(dá)到控制高次復(fù)雜板形缺陷的目的。-+ A仏J4定義精細(xì)冷卻控制為評價(jià)函數(shù):式中a—軋輥第/區(qū)段歸一化坐標(biāo)，& e[-i,+i]軋輥輥面冷卻分區(qū)數(shù)量 %—第/區(qū)段平直度偏差的權(quán)重系數(shù) w—冷卻噴嘴數(shù)量^z—第/個(gè)噴嘴流量對第/段分區(qū)帶鋼平直度偏差影響系數(shù)極小化評價(jià)函數(shù)D，得到各噴嘴的流量值倫力4[A, /72， …，pj3邊部板形控制帶鋼邊部平直度偏差如圖9所示。 末機(jī)架出口帶鋼邊部板形偏差定義為式中A&^—帶鋼邊部板形偏差&超 一 從帶鋼邊緣向帶鋼中部板形儀第l個(gè)有效測量通道的平直度實(shí)測值 &超-1一從帶鋼邊緣向帶鋼中部板形儀第2個(gè)有效測量通道的平直度實(shí)測值(1) 當(dāng)A6^g〉&時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部起浪，末機(jī)架中間輥向帶鋼邊部外側(cè)移 動一定距離aw其中a,為給定值，fl >0;(2) 當(dāng)A&啦〈fl,時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部拉緊，末機(jī)架中間輥向帶鋼邊部內(nèi)側(cè)移動一定距離^，其中fl/為給定值，"/0;(3) 當(dāng)A&啦〉&時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部明顯起浪，末機(jī)架以外的各個(gè)機(jī)架工作 輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量取一給定值c，中間輥向帶鋼邊部內(nèi)側(cè)移動一定 距離6,"其中6 〉a >0， C<0;(4) 當(dāng)A&啦〈6,時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部明顯拉緊，末機(jī)架以外的各個(gè)機(jī)架工作輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量取給定值A(chǔ)中間輥向帶鋼邊部外側(cè)移動一定距離&，其中6,<a,<0， &0。221、 基本控制策略與控制方案平直度前饋的控制功能簡圖如圖7所示。(1) 控制對象以1#機(jī)架為重點(diǎn)，在1#機(jī)架至末機(jī)架的各個(gè)機(jī)架上實(shí)施。(2) 以工作輥彎輥、中間輥彎輥和軋輥傾斜為重點(diǎn)，納入平直度前饋控制的 調(diào)節(jié)手段及其分工策略工作輥傾斜，控制平直度偏差一次分量(單邊浪型)； 工作輥彎輥、中間輥彎輥，控制平直度偏差二次分量和四次分量。(3) 基本控制原理在1號機(jī)架至末機(jī)架的各個(gè)機(jī)架上，根據(jù)機(jī)架入口帶鋼 斷面特征參數(shù)、平直度實(shí)測值或預(yù)報(bào)值，以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值，計(jì)算 出本機(jī)架出口平直度預(yù)報(bào)值與目標(biāo)平直度的偏差，根據(jù)平直度偏差分別確定本機(jī) 架軋輥傾斜、工作輥彎輥/中間輥彎輥設(shè)定值的補(bǔ)償量，使得本機(jī)架出口平直度偏 差最小。2、 平直度前饋控制流程平直度前饋控制流程簡圖如圖8所示。 平直度前饋控制主要流程包括(1) 在冷軋機(jī)l號機(jī)架入口配置一臺帶鋼斷面形狀檢測儀，實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷 面形狀和平直度；(2) 對于1號機(jī)架，根據(jù)本機(jī)架入口熱軋來料斷面形狀實(shí)測值計(jì)算得到入口帶鋼 斷面特征參數(shù)包括中心凸度、整體凸度和楔形，根據(jù)本機(jī)架入口熱軋來料平直 度實(shí)測值計(jì)算得到入口帶鋼平直度一次、二次和四次分量，根據(jù)本機(jī)架入口帶鋼 斷面特征參數(shù)、平直度分量以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值，分別計(jì)算出本機(jī)架 出口帶鋼斷面特征參數(shù)預(yù)中心凸度、整體凸度和楔形預(yù)報(bào)值，以及出口平直度一 次、二次和四次分量預(yù)報(bào)值；(3) 對于1號機(jī)架以外的其它每一個(gè)機(jī)架，根據(jù)本機(jī)架入口也就是前一個(gè)機(jī)架出 口帶鋼斷面特征參數(shù)中心凸度、整體凸度和楔形預(yù)報(bào)值以及平直度平直度一次、 二次和四次分量預(yù)報(bào)值，以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值，分別計(jì)算出本機(jī)架出 口帶鋼平直度平直度一次、二次和四次分量預(yù)報(bào)值以及斷面特征參數(shù)中心凸度、 整體凸度和楔形預(yù)報(bào)值；(4) 根據(jù)計(jì)算得到的各個(gè)機(jī)架出口平直度預(yù)報(bào)值與平直度目標(biāo)值之間的偏差，分別確定本機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值的補(bǔ)償量，使得本機(jī)架 出口平直度偏差最小。3、平直度前饋控制基本控制模型和控制算法3、 1工作輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量計(jì)算由冷軋板帶軋制變形理論可知，軋機(jī)出口帶材的平直度F是軋制工藝參數(shù)、 入口來料條件和軋機(jī)設(shè)備參數(shù)等的函數(shù)。由于在一個(gè)鋼巻的軋制過程中，來料帶 鋼的寬度、強(qiáng)度以及軋機(jī)參數(shù)如軋輥尺寸、原始輥形等基本保持不變的，這里重 點(diǎn)考慮軋制工藝參數(shù)如軋制壓力P、工作輥彎輥力Fw、中間輥彎輥力F,y和中間輥 竄輥量/,，和來料參數(shù)如來料平直度Fo、來料凸度Co等與出口平直度F之間的關(guān) 系，用下式表示尸=K，P +《^Fwr +尺聲,FzV +尺,/r + i^0C0 +《,0F0 + "這里《，、X/fw、《,、《,、X/0)以及^/h)，分別是軋制力、彎輥力、入口凸度及 入口平直度等對出口平直度的影響系數(shù)，a為出口平直度常數(shù)，它們隨著帶鋼的寬 度、厚度、性能以及軋制變形量的不同而不同，可以將帶鋼按鋼種、規(guī)格進(jìn)行分 組，通過理論模型求解或?qū)嶒?yàn)的辦法獲得，由過程控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行預(yù)設(shè)定。(1) 機(jī)架出口平直度二次分量、四次分量預(yù)報(bào)值計(jì)算通過機(jī)架入口斷面儀實(shí)時(shí)檢測或模型計(jì)算得到來料凸度Co和平直度&，尸、 i^以及A等可以通過實(shí)測得到。將平直度F分解為一次分量F卜二次分量Fe、四次分量&等。機(jī)架出口平直度二次分量Fe、四次分量&可分別由下面計(jì)算 式得到式中a:,、《/eFw、 &#、 A:/eCe()、《/a以及A>eFe()，分別是本機(jī)架軋制力p、工作輥彎輥力^V、中間輥彎輥力i^、中間輥竄輥量力、入口整體凸度Go以及入口平直度二次分量Ko對出口平直度二次分量&的影響系數(shù)，"/e為出口平直度二次分量常數(shù)；《,、&Fw、 &#、 &，、 AT/—以及^^,0，分別是本機(jī)架軋制力P、工作 輥彎輥力Fw、中間輥彎輥力F,"、中間輥竄輥量/,、入口中心凸度C^以及入口 平直度四次分量^對出口平直度四次分量^的影響系數(shù)，o^為出口平直度四次分量常數(shù)。(2) 平直度目標(biāo)值四次分量、二次分量Fw、 i^^與出口平直度預(yù)報(bào)值四次分量、二次分量偏差計(jì)算(3)工作輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值可能補(bǔ)償量計(jì)算(4)工作輥彎輥力補(bǔ)償值區(qū)間計(jì)算當(dāng)AF附exAFw g〉0時(shí)，AFw。=maX(AFwr—e， AFW—g)如果AF^〈0， AFW, 如果AF^?！?， AFW,,0， AF ,0(圃二min(AF附 AF附max=max(AFw (5)中間輥彎輥力補(bǔ)償值區(qū)間計(jì)算如果Ai^?！?， A/^—m, =A^;。， AF'r—max=0 如果A&。〉0， Af;—_ =當(dāng)Ai^—^Ai^一9<0時(shí)(6)最佳彎輥力補(bǔ)償值計(jì)算工作輥彎輥WR、中間輥彎輥IMR彎輥力補(bǔ)償區(qū)間分成"、m等份: 《=((—隨-AFwmin)/" max — AF'r—min)/m AF,(0=AFw—min+('' —l)xA/w / = …，"+ 1 A^rG.)=AF,r—齒+(j' — l)xA人 / = …，w + 125w + l; j' = l， …,m + lw+l; = …,m+l 中間輥彎輥力設(shè)定值補(bǔ)計(jì)算各點(diǎn)的評價(jià)函數(shù)值 G/(/, _/')= < x [AFe (,',力f + (1 - x [A (/,力]2 AF力,加A^-K一xAF，(/)-《,xAF，(/.) "1,..極小化評價(jià)函數(shù)值G/zV)得到本機(jī)架的工作輥彎輥力M/"跳力—AF， -AF"z) AF， =AF,(/) 3、 2軋輥傾斜補(bǔ)償量計(jì)算機(jī)架出口帶鋼平直度一次分量可由下式計(jì)算得到《=^ ^"廁^。 "/一A。 +"A ^/i/w、 Kyiwg以及^mo分別是本機(jī)架軋制力差A(yù)P、入口來料楔形『go以及入 口來料平直度一次分量Ao對出口平直度一次分量的影響系數(shù)，"yi為出口平直 度一次分量常數(shù).。AP為傳動側(cè)軋制壓力/^與操作側(cè)軋制力尸w之差，即A/^ & —Av。根據(jù)出口平直度目標(biāo)值一次分量巧^與平直度預(yù)測值一次分量^的偏差，則 可以得到軋輥傾斜量^/, = — (K/W ^ +尺灣『g。 ++ "！ )P K，式中X/m為軋制傾斜量對出口平直度一次分量影響系數(shù)，F(xiàn)^為出口平直度目標(biāo) 值一次分量。3、 3機(jī)架出口整體凸度、中心凸度及楔形預(yù)報(bào)計(jì)算由冷軋板帶軋制變形理論可知，軋機(jī)出口帶材的凸度C是軋制工藝參數(shù)、入 口來料條件和軋機(jī)設(shè)備參數(shù)等的函數(shù)。由于在一個(gè)鋼巻的軋制過程中，來料帶鋼 的寬度、強(qiáng)度以及軋機(jī)參數(shù)如軋輥尺寸、原始輥形等基本保持不變的，這里重點(diǎn) 考慮軋制工藝參數(shù)入軋制壓力尸、工作輥彎輥力Fw、中間輥彎輥力i^V和中間輥竄 輥量力，和來料參數(shù)如來料凸度Q)等與出口凸度C之間的關(guān)系，可用函數(shù)式表示C =+ KCfW,wr +尺^i^ + KCT々+ KCC()C。 + 6 這里《cp、《ctv" ife>、尺Cfr以及《CCO，分別是軋制力、工作輥彎輥力、中間輥彎 輥力、中間輥竄輥量以及入口凸度等對出口凸度的影響系數(shù)，6為出口凸度常數(shù)， 它們隨著帶鋼的寬度、厚度、性能以及軋制變形量的不同而不同，可以將帶鋼按鋼種、規(guī)格進(jìn)行分組，通過理論模型求解或?qū)嶒?yàn)的辦法獲得，由過程控制計(jì)算機(jī) 進(jìn)行預(yù)設(shè)定。
通過機(jī)架入口斷面儀實(shí)時(shí)檢測或模型計(jì)算得到入口帶鋼整體凸度Ceo和中心 凸度C一 P、 Fw、 i^以及A等可以通過實(shí)測得到。軋機(jī)出口帶鋼整體凸度G和 中心凸度Q分別按下式計(jì)算-
式中Kc^、 ZCgFw、《C^>、《C^以及ifc《Q。，分別是本機(jī)架軋制力尸、工作輥彎輥 力尸^、中間輥彎輥力F,"、中間輥竄輥量/,以及入口中心凸度C一對出口中心凸 度C《的影響系數(shù)，Z^為出口中心凸度常數(shù)；《CeP、《CeFw、《CW,、《Cefr以及^:^0，
分別是本機(jī)架軋制力P、工作輥彎輥力Fw、中間輥彎輥力F,"中間輥竄輥量/,
以及入口整體凸度Ceo對出口整體凸度Ce的影響系數(shù)，6Ce為出口整體凸度常數(shù)。 機(jī)架出口帶鋼楔形『g可由下式計(jì)算得到
『g :《昨尸wA^ +《昨昨c)『go+w
式中尺^iW、 ^Tg^gO分別是本機(jī)架軋制力差A(yù)P、入口來料楔形『go對出口楔形K
的影響系數(shù)，w為出口楔形常數(shù)。
六、平直度前饋控制與平直度反饋控制之間的協(xié)調(diào)
在各個(gè)機(jī)架上分別采用不同的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制輸出策略，實(shí)現(xiàn)平直度前饋 控制與平直度反饋控制之間的協(xié)調(diào)控制
(1) 取平直度前饋控制周期大于或等于平直度反饋調(diào)節(jié)周期；
(2) 對于末機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制輸出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度 前饋控制輸出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度前饋控制 給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，平直度反饋控制給 出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ) 償量分別輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
(3) 對于1號機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直 度前饋控制給出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度反饋控 制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，平直度反饋控制 給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值 補(bǔ)償量分別輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
(4)對于l號機(jī)架和末機(jī)架以外的其它各個(gè)機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制給出的板形 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量 符號相反時(shí)，將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平 直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者 符號相同時(shí)，取平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋 控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量中的值大者輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明提供一種冷軋機(jī)組平直度綜合控制方法，基于在冷軋機(jī)入口實(shí)測熱軋 來料帶鋼的斷面形狀和平直度，對各個(gè)機(jī)架的出口平直度進(jìn)行前饋控制，并與平 直度反饋控制相結(jié)合。可以達(dá)到以下效果
(1) 及時(shí)消除熱軋來料斷面形狀和平直度波動對末機(jī)架出口平直度的影響， 以進(jìn)一步提高冷軋帶鋼的平直度質(zhì)量；
(2) 減少斷面、跑偏等異常情況的發(fā)生率，提高冷連軋生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。 本發(fā)明提供一種冷軋機(jī)組平直度綜合控制方法，特別適用于多機(jī)架冷連軋機(jī)
組，其中的基本方法還適用于單機(jī)架或雙機(jī)架冷軋機(jī)組。
權(quán)利要求
1、一種冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是包括平直度前饋控制與平直度反饋控制以及兩者之間的協(xié)調(diào)控制；基于1號機(jī)架入口配置的斷面儀實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷面形狀、平直度和各個(gè)機(jī)架實(shí)測軋制工藝參數(shù)，包括軋制力實(shí)測值、板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)測值，對所有各個(gè)機(jī)架出口的平直度進(jìn)行前饋控制；基于在冷軋機(jī)出口配置的板形輥實(shí)測冷軋帶鋼的平直度，重點(diǎn)對末機(jī)架出口平直度進(jìn)行反饋控制；具體技術(shù)措施是第一，平直度預(yù)設(shè)定控制，平直度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值的確定，其輸入數(shù)據(jù)為軋機(jī)設(shè)備參數(shù)、熱軋來料原始數(shù)據(jù)、軋制工藝參數(shù)、1號機(jī)架入口熱軋來料斷面形狀和平直度實(shí)測值；經(jīng)平直度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定生成模塊運(yùn)算后，輸出數(shù)據(jù)為各個(gè)機(jī)架板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的預(yù)設(shè)定值、執(zhí)行機(jī)構(gòu)對出口平直度影響系數(shù)、出口平直度目標(biāo)值；第二，平直度反饋控制，平直度反饋控制的技術(shù)要點(diǎn)包括(1)用四次正交多項(xiàng)式擬合末機(jī)架平直度實(shí)測值與平直度目標(biāo)值之間的差值，得到平直度偏差的一次、二次、三次以及四次分量，計(jì)算平直度實(shí)測值與多項(xiàng)式擬合值之間的偏差值，得到平直度偏差的高次分量；(2)基本平直度控制，改變末機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥力、中間輥彎輥力設(shè)定值大小，修正帶鋼寬度范圍內(nèi)平直度實(shí)測值與平直度目標(biāo)值之間差值的一次、二次、三次以及四次分量；(3)精細(xì)冷卻控制，確定末機(jī)架工作輥輥面分段冷卻噴嘴流量，修正平直度偏差的高次分量；(4)邊部板形控制，改變1號機(jī)架至末機(jī)架中間輥竄輥量以及彎輥設(shè)定值大小，修正帶鋼邊部浪形；第三，平直度前饋控制，平直度前饋控制的主要流程包括(1)在冷軋機(jī)1號機(jī)架入口配置一臺帶鋼斷面形狀檢測儀，實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷面形狀和平直度；(2)對于1號機(jī)架，根據(jù)本機(jī)架入口熱軋來料斷面形狀實(shí)測值計(jì)算得到入口帶鋼斷面特征參數(shù)包括中心凸度、整體凸度和楔形，根據(jù)本機(jī)架入口熱軋來料平直度實(shí)測值計(jì)算得到入口帶鋼平直度的一次、二次和四次分量，根據(jù)本機(jī)架入口帶鋼斷面特征參數(shù)、平直度分量以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值，分別計(jì)算出本機(jī)架出口帶鋼斷面特征參數(shù)預(yù)報(bào)值，以及出口平直度預(yù)報(bào)值；(3)對于1號機(jī)架以外的其它每一個(gè)機(jī)架，根據(jù)本機(jī)架入口也就是前一個(gè)機(jī)架出口帶鋼斷面特征參數(shù)預(yù)報(bào)值和平直度預(yù)報(bào)值，以及本機(jī)架軋制工藝參數(shù)實(shí)測值，分別計(jì)算出本機(jī)架出口帶鋼平直度預(yù)報(bào)值和斷面特征參數(shù)預(yù)報(bào)值；(4)根據(jù)計(jì)算得到的各個(gè)機(jī)架出口平直度預(yù)報(bào)值與平直度目標(biāo)值之間的偏差，分別確定本機(jī)架軋輥傾斜、工作輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值的補(bǔ)償量，使得本機(jī)架出口平直度偏差最?。坏谒?，平直度前饋控制與平直度反饋控制之間的協(xié)調(diào)控制，在各個(gè)機(jī)架上分別采用不同的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制輸出策略，實(shí)現(xiàn)平直度前饋控制與平直度反饋控制之間的協(xié)調(diào)控制(1)取平直度前饋控制周期大于或等于平直度反饋調(diào)節(jié)周期；(2)對于末機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制輸出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制輸出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量分別輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；(3)對于1號機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量分別輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；(4)對于1號機(jī)架和末機(jī)架以外的其它各個(gè)機(jī)架，當(dāng)平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的同一板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量符號相反時(shí)，將平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量賦零，只將平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)兩者符號相同時(shí)，取平直度反饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量與平直度前饋控制給出的板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定值補(bǔ)償量中的值大者輸出到該板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是各個(gè)機(jī)架出 口平直度目標(biāo)值即平直度目標(biāo)曲線設(shè)定遵循以下方法(1 )上游機(jī)架帶鋼的厚度比較厚，上游機(jī)架出口平直度目標(biāo)曲線一般設(shè)定為中浪， 即中間出口張應(yīng)力較小兩邊出口張應(yīng)力較大，以有利于控制帶鋼邊部減??；(2)末機(jī)架以外的下游機(jī)架厚度比較薄，下游機(jī)架出口帶鋼的平直度目標(biāo)曲線的 設(shè)定為邊浪，即中間出口張應(yīng)力大兩邊出口張應(yīng)力小，以有利于降低軋制過程中 斷帶的發(fā)生幾率；(3 )末機(jī)架出口平直度目標(biāo)曲線設(shè)定首先滿足下游機(jī)組對冷軋帶鋼平直度的要 求，其次，還要考慮補(bǔ)償出口帶鋼平直度檢測誤差、帶鋼巻取過程中產(chǎn)生的附件 巻取張應(yīng)力、帶鋼冷卻過程中產(chǎn)生的附加熱應(yīng)力，以確保離線后的冷軋帶鋼平直 度良好。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是所述平直度 反饋控制中的基本平直度控制過程為(1 )對末機(jī)架出口帶鋼平直度實(shí)測值與平直度目標(biāo)值之間的偏差信號進(jìn)行模式識 別，用四次正交多項(xiàng)式將平直度偏差信號正交分解為一次分量、二次分量、三次 分量和四次分量；(2) 根據(jù)平直度偏差的一次分量a和三次分量化，極小化評價(jià)函數(shù)G(z')，得到末機(jī)架軋輥傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量AF/;<formula>formula see original document page 2</formula> 式中/ 一一次分量和三次分量權(quán)重系數(shù)AfXO —軋輥傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量的可能取值、 /^3W—軋輥傾斜量對平直度偏差一次分量、三次分量的影響系數(shù)(3) 根據(jù)平直度偏差二次分量^和四次分量a4，極小化評價(jià)函數(shù)J(/,y)，得到末 機(jī)架工作輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量Ai;和中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量AF,:<formula>formula see original document page 0</formula> 式中a—平直度偏差二次分量和四次分量的權(quán)重系數(shù) AF4/) —工作輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量的可能取值 AF,力')一中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量的可能取值、《"4F^—工作輥彎輥力對平直度偏差二次分」、中間輥彎輥力對平直度偏差二次分量
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是所述平直度 反饋控制中的工作輥精細(xì)冷卻控制為沿末機(jī)架工作輥身軸向布置若干個(gè)冷卻液 噴嘴，從末機(jī)架出口平直度偏差中減去由末機(jī)架工作輥彎輥、中間輥彎輥、軋輥 傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量決定的一次至四次分量，得到平直度偏差高次分量s'(x,)，極小 化評價(jià)函數(shù)Z)，得到各個(gè)噴嘴的噴射流量A:w + 1四次分量影響系數(shù)； 四次分量影響系數(shù)。Mz力.D ~> [pj, / 2 ，式中x,—軋輥第；區(qū)段歸一化坐標(biāo)，^e[-l,+ l]"一軋輥輥面冷卻分區(qū)數(shù)量%—第/區(qū)段平直度偏差的權(quán)重系數(shù)m—冷卻噴嘴數(shù)量^z—第y個(gè)噴嘴流量對第z'段分區(qū)帶鋼平直度偏差影響系數(shù)。
5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是所述平直度反饋控制中的邊部板形控制為末機(jī)架出口帶鋼邊部板形偏差定義為式中A&^—帶鋼邊部板形偏差&啦 一 從帶鋼邊緣向帶鋼中部板形儀第l個(gè)有效測量通道的平直度實(shí)測值&^一從帶鋼邊緣向帶鋼中部板形儀第2個(gè)有效測量通道的平直度實(shí)測值(1) 當(dāng)厶&*>^時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部起浪，末機(jī)架中間輥向帶鋼邊部外側(cè)移 動一定距離a,"其中a"為給定值，" >0;(2) 當(dāng)厶&*<",時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部拉緊，末機(jī)架中間輥向帶鋼邊部內(nèi)側(cè)移 動一定距離","其中fl/為給定值，a/<0;(3) 當(dāng)厶&啦>6 時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部明顯起浪，末機(jī)架以外的各個(gè)機(jī)架工作 輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量取一給定值c，中間輥向帶鋼邊部內(nèi)側(cè)移動一定距離&>，其中6 >flf >0， C<0;(4) 當(dāng)A^農(nóng)〈&時(shí)，末機(jī)架出口帶鋼邊部明顯拉緊，末機(jī)架以外的各個(gè)機(jī)架工作 輥彎輥和中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量取給定值A(chǔ)中間輥向帶鋼邊部外側(cè)移動一定距 離^，其中6/<a/<0， tW 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是所述帶鋼平 直度前饋控制方法中，各個(gè)機(jī)架出口帶鋼平直度預(yù)報(bào)值包括一次分量Fi、 二次分 量K和四次分量&，計(jì)算公式分別為-<formula>formula see original document page 6</formula> 式中K/uvrf、 X/^g以及A^FK)分別是本機(jī)架軋制力差A(yù)P、入口來料楔形『go 以及入口來料平直度一次分量i^對出口平直度一次分量&的影響系數(shù)，印為出口平直度一次分量常數(shù)；《,、《,w、 A>#、 Z^ck)、《,以及^^。，分別是本機(jī)架軋制力i5、工作輥彎輥力Fw、中間輥彎輥力F;,、中間輥竄輥量/,、入口整體凸 度Ceo以及入口平直度二次分量Ro對出口平直度二次分量&的影響系數(shù)，雄為出口平直度二次分量常數(shù)；A:,、 &~、《/9c《妙以及X/^0，分別是本機(jī) 架軋制力P、工作輥彎輥力i^、中間輥彎輥力F,"、中間輥竄輥量/r、入口中心 凸度C>以及入口平直度四次分量F,對出口平直度四次分量&的影響系數(shù)，為 出口平直度四次分量常數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是所述平直度前饋控制方法中，各個(gè)機(jī)架出口帶鋼中心凸度CV整體凸度Ce和楔形『g預(yù)報(bào)值 計(jì)算公式為式中《c^、 a:c^w、 Kc^,"《c^以及^^^，分別是本機(jī)架軋制力p、工作輥彎輥力F^、中間輥彎輥力F,r、、中間輥竄輥量/,以及入口中心凸度qo對出口中心凸度G的影響系數(shù)，6c《為出口中心凸度常數(shù)；Kcw、尺c^、《cw、《c^以及^x:eo，分別是本機(jī)架軋制力p、工作輥彎輥力Fw、中間輥彎輥力F&、中間輥竄輥量以及入口整體凸度CeO對出口整體凸度Ce的影響系數(shù)，6ce為出口整體凸度常數(shù)； ^rgPW、《^PfgO分別是本機(jī)架軋制力差A(yù)F、入口來料楔形『go對出口楔形『g的影 響系數(shù)，W為出口楔形常數(shù)。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是所述平直度前饋控制方法中，對于各個(gè)機(jī)架，通過極小化評價(jià)函數(shù)值Q/(zV)得到本機(jī)架的工作輥彎輥力、中間輥彎輥力設(shè)定值補(bǔ)償量AFy^、 AF,:G/G, _/)= < x [AFe (/,力]2 + (1 - <)x [Af; (i，力]2Af;(/,力二AF廠K,—rxAF>r(/)_《/( F,rxAF，(/) / = …，"+l; / = …，m+lM/".G/(,',y')~>AF,=AF,(/)， AF,-AF，(力 式中c f一平直度偏差二次分量和四次分量的權(quán)重系數(shù)A^ —本機(jī)架出口帶鋼平直度預(yù)報(bào)值與平直度目標(biāo)值偏差二次分量A&— 本機(jī)架出口帶鋼平直度預(yù)報(bào)值與平直度目標(biāo)值偏差四次分量AFyw(/) —工作輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量的可能取值A(chǔ)P介(/)一中間輥彎輥設(shè)定值補(bǔ)償量的可能取值對于各個(gè)機(jī)架，本機(jī)架的軋輥傾斜設(shè)定值補(bǔ)償量Ai^的計(jì)算公式為 W乃=[C —(^wW + K微^。十[v,。十"』/K，式中X/m為軋制傾斜量對出口平直度一次分量影響系數(shù)，F(xiàn)^為出口平直度目標(biāo) 值一次分量。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼平直度控制方法，其特征是斷面儀配置 方案為(1) 在帶鋼寬度方向上共設(shè)置三組厚度測量頭，測量點(diǎn)不均勻分布于整個(gè)帶鋼斷 面，其中左、右兩側(cè)各一組邊部測量點(diǎn)，兩側(cè)的兩組測量點(diǎn)之間距由帶鋼邊部內(nèi) 側(cè)向邊緣逐漸加密，可沿寬度方向移動，自動適應(yīng)來料帶鋼寬度的變化，中間一 組固定的中部測量點(diǎn)，測量點(diǎn)之間距離較大；(2) 具有平直度檢測功能， 一方面檢測入口來料平直度，用于平直度前饋控制， 另一方面，利用平直度實(shí)測值校正斷面形狀檢測值，降低來料平直度對斷面檢測 精度的影響；(3) 斷面儀安裝于距離冷軋機(jī)1財(cái)幾架入口之前較近的位置，此處帶鋼張力較大， 帶鋼對中精度和斷面檢測精度較高，離軋機(jī)較近，帶鋼位置跟蹤精度容易保證。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷軋帶鋼平直度控制方法，包括平直度前饋控制與平直度反饋控制以及兩者之間的協(xié)調(diào)控制；基于1號機(jī)架入口配置的斷面儀實(shí)時(shí)檢測熱軋來料斷面形狀、平直度和各個(gè)機(jī)架實(shí)測軋制工藝參數(shù)，包括軋制力實(shí)測值、板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)測值，對所有各個(gè)機(jī)架出口的平直度進(jìn)行前饋控制；基于在冷軋機(jī)出口配置的板形輥實(shí)測冷軋帶鋼的平直度，重點(diǎn)對末機(jī)架出口平直度進(jìn)行反饋控制。本發(fā)明一方面及時(shí)消除熱軋來料斷面形狀、平直度以及軋制工藝參數(shù)波動對末機(jī)架出口平直度的影響，可以進(jìn)一步提高冷軋帶鋼的平直度質(zhì)量；另一方面，對各個(gè)機(jī)架出口平直度進(jìn)行自動控制，可以減少斷面、跑偏等異常情況的發(fā)生率，提高冷連軋生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。
文檔編號B21B37/28GK101618402SQ20081003985
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者何汝迎, 唐成龍, 張永杰, 李山青, 李紅梅, 斐 熊, 王瑞庭, 陳培林, 顧廷權(quán) 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司