一种热轧机二级控制轧制力预报方法技术

本发明专利技术提供一种热轧机二级控制轧制力预报方法。该方法适用于各种对象来料及各种规程的轧制，利用轧制过程的历史数据，预报后续来料每一道次的轧制力。对于同种材料同种规程的轧制，该预报方法基于前面带材的轧制结果即带材末道次实际的出口厚度与设定的目标出口厚度的偏差值进行设计的。它将厚差按某一组权系数依次分配到各个道次上，然后确定每道次上轧制力的调整量，通过调整所有道次的轧制力预报值来消除偏差，经过有限次调整后，给出合理的轧制力预报值。本发明专利技术的方法简单有效地解决了在现有轧制条件和水平下的二级控制系统中的轧制力设定问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，用于解决轧制二级控制系统中 的轧制力设定问题。
技术介绍
在金属加工行业中，目前很多厂家在铝热轧机生产中，在给定规程，给定各道次厚 度压下量下，轧制力预报值要么没有设定，要么通过人工经验给出或通过轧制力模型来设 定，这些值都不准确，结果给一级的厚度控制带来很大的困难和压力，轧出的带材达不到预 设的结果，产品的质量得不到保证。实际上要达到预设的结果，在现代轧制中，需要几方面的配合，即轧件模型方面如 变形抗力模型，温度模型，宽展模型等，轧机方面，如弹跳方程，辊缝设定等，还有轧机控制、 响应模型，当所有方面都达到一定的精度，才能保证设定的轧制力对于相应的轧制规程是 正确。而目前，现有的状况是满足不了这一要求的，所以面对如此复杂的系统，设计一种简 单有效的轧制力的预报方法具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种在线调整轧制力预报方 法，该方法简单稳定，可有效的解决板带轧制二级控制系统中的轧制力设定问题。本专利技术针对的是来料的厚度、宽度、长度、温度、合金成分以及最后要求的出口厚 度，轧制的总道次数一样的轧制规程。当没有轧制力设定或设定值不准确，或者面对的是一 种新型材料，没办法计算其轧制力，通过以下技术方案来实现轧制力的预报值首先在经验 给定初始轧制力预报值下进行辊缝设定，轧制，根据带材在轧制末道次的出口厚，计算实际 出口厚跟设定的目标值间的偏差；然后，将这种偏差分配到所有道次上，通过所有道次上轧 制力的调整来减小出口厚的偏差；再根据在新的轧制力预报值下的轧制结果，通过有限次 数的调整，使得最后的出口厚度符合生产要求。本专利技术方法具体包含以下几个步骤(1)计算末道次出口厚度的偏差。设向量PHAT = 是对当前料每一道次的轧制力的预报值，它是一个 1XN的向量，其中Pi*该料第i道次的轧制力的预报值，N为总的道次数。在该预报值下进行辊缝设定和轧制，测出该料最后道次的出口厚hACT，计算出口厚度的偏差<formula>formula see original document page 3</formula>其中h为成品目标厚度，Ah为末道次设定的压下量。(2)计算各道次轧制力调整率，给出调整后的轧制力预报值。将厚度偏差按两段分配到各个道次上，其中前N-3个道次分配50%，最后3个道次 分配50%，再转化成对应轧制力调整率，得到轧制力的新预报值。预报值重计算方法如下<formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 4</formula>Beta2 = 50% XetaX Beta = 则对下一块料的每道次轧制力的修改量A P为向量PHAT和Beta对应分量的乘积， 即AP = ，对下一块料 的轧制力的预报值为pNextmT，PZ = Phat +让。(3)根据调整后的轧制力预报值的轧制结果，判断后续调整方向和调整量。若在该修正下出现过调，即原来出口偏厚，现在出口偏薄了，etaNextXeta < 0，则 将令 \ = \ X80%。本专利技术的方法尤其适用于没有适当模型计算轧制力或不知其成份的带材的轧制， 根据带料的轧制过程的历史数据，求解轧制力的预报值，简单、稳定、实用，可有效的解决板 带轧制二级控制系统中的轧制力设定问题。将产品的厚差消除分两段进行，一段在前N-3 个道次上，另一段在后三个道次上，而分配曲线也分段进行设计，设计原理满足轧机负荷和 轧件成品厚度要求，工作效率较高。附图说明图1为轧制力预报方法示意图；图2为各道次厚差分配率曲线示意图；图3为轧制力预报值计算流程图。具体实施例方式图1为本专利技术的轧制力预报方法示意图。首先在初始轧制力预报值下进行辊缝设 定，轧制，根据带材在轧制末道次的出口厚，计算当前料的实际出口厚跟设定的目标值间的 偏差；将这种偏差按比例分配到各个道次上，计算每道次上轧制力的调整量，得出新的轧制 力预报值；再根据新轧制力预报值下的轧制结果，进一步确定轧制力的调整量，如此循环使 得通过有限次的调整，最后的出口厚度符合生产要求。图2是各道次厚差分配率曲线示意图。图中是一个道次数为20的轧制规程各个 道次上的厚差分配率。将厚度偏差按两段分配到各个道次上，其中前N-3个道次分配50%，最后3个道次分配50%。对于第一段的分配方法是每道次的分配比例依次为f—妒，其a a aa中a = I；3/2，i为道次数，N为总道次数。对于最后三个道次，依次定为0.5，0.3，0.2。这样i = \厚度偏差消除的任务主要落在以第N-3个道次为中心的前后两三个道次上。而头三个道次 和最后一个道次所给的分配比例很小，这样在保证厚度要求得到满足的同时，尽量保证带材板型质量。SP根据带材的塑性系数定义0 =;，有SP = Q* Sh，其中SP为轧制力增量，Shoh为带材轧出的厚度增量，Q为轧件的塑性刚度，也称塑性系数。可以看出，压下量的变化量 与相应轧制力的变化量成正比，因此在分配好厚度偏差后，对应的轧制力的调整率可近似的设定为Beta= ，其中彻tol = 50%xetox ;ix为第a a aa一段各个道次轧制力的调整率，\的初始值为1 ；Beta2 = 50% XetaX 第 二段各道次轧制力的调整率。对下一块料的每道次轧制力的修改量A P为向量PHAT和Beta对应分量的乘积，即 AP = ，对下一块料的轧制力 的预报值为PNratmT P二 = PHAT + AP c图3是本专利技术中的轧制力预报值计算过程示意图。图中公式上下标号k均表示料s%,Beta\ = 50%xetak xXx^—, —, — }N]，Beta2 = 50% XetakX ,a a aaAP = Beta ■ PkHAT = ，根据第 k 块料的轧制数据给出下一块料即第k+1块料的轧制力预报值/^f 二 /f47' + AP，在该值下进行摆 辊缝，由当前这一块料的轧制结果，判断后续轧制力调整方向和调整量若在该调整后的轧制力下的轧制结果出现过调现象，即etak+1Xetak < 0，原来出 口偏厚，现在出口偏薄了，或者原来出口偏薄，现在出口厚度偏厚了，则令入=A X80%, 降低第一段各道次上轧制力的调整力度。实际上，按上述方法进行轧制力预报值调整，一般 不会出现过调，如果出现过调，就修改一次、值。这样始终保证每次调整后，能将厚度偏差至少修正50%以上(保守的估计)，这样 通过若干几次就能将厚度偏差修正在容许公差之内，其中c为一个很小的整数，由产 品要求确定的。当厚度偏差在容许公差内，可以暂时停止轧制力预报值的修正，沿用上一块 料的轧制力预报值。权利要求，其特征在于包含以下步骤首先在经验给定初始轧制力预报值下进行轧制，根据带材在轧制末道次的出口厚，计算实际出口厚跟设定的目标值间的厚度偏差；然后先把所有道次分两段来设定厚度偏差分配率，再将所述的厚度偏差分配到所有道次上，计算各道次轧制力调整率，给出调整后的轧制力预报值；再根据在调整后的轧制力预报值下的轧制结果，判本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧机二级控制轧制力预报方法，其特征在于包含以下步骤：首先在经验给定初始轧制力预报值下进行轧制，根据带材在轧制末道次的出口厚，计算实际出口厚跟设定的目标值间的厚度偏差；然后先把所有道次分两段来设定厚度偏差分配率，再将所述的厚度偏差分配到所有道次上，计算各道次轧制力调整率，给出调整后的轧制力预报值；再根据在调整后的轧制力预报值下的轧制结果，判断后续调整方向和调整量；通过有限次数的调整，使得最后的出口厚度符合生产要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秀琴，李献国，贾建昇，徐刚，王震宇，张宏，周申，崔光现，
申请(专利权)人：中色科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]