[发明专利]基于机械性能检测的带钢厚度前馈控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及板带冷轧技术领域，尤其涉及冷连轧机组的板带厚度控制方法。

背景技术

现代工业的迅速发展对带钢生产提出了更高的要求，而板厚一直是衡量带钢质量的重要指标之一。随着带钢性能检测技术的不断发展和应用，研究在带钢变形抗力可获取条件下的厚度控制方法不断提高板厚精度，对于提高带钢的市场竞争力具有重要的意义。

来料厚差是冷轧带钢成品产生厚差的重要原因，因此冷连轧机架前配置有测厚仪，用来直接测量来料带钢厚差用于前馈控制。目前大多数冷连轧机组的自动厚度控制AGC(Automatic Gage Control)系统仅对机架入口厚差进行前馈控制，实际上厚度偏差随着各机架压下控制必将逐渐减小，而对成品厚度精度更具威胁的是来料机械性能波动，因为机械性能波动具有重发性，具有性能波动的某段带钢进入每一机架时都将产生新的厚差。

对于五机架冷连轧机组，第三机架一般不进行厚度自动控制，因此现有技术中有的系统利用第三机架的实测轧制力，根据轧制力公式求出各段带钢变形抗力，然后利用变形抗力计算公式推算得到下游各个机架带钢的变形抗力，从而对第四和第五进行前馈控制。但是，冷连轧中大的压下量主要是由上游机架来完成的，而带钢性能波动具有重发性，这种做法仅靠下游各个机架进行厚度前馈控制，并不能完全消除由该性能偏差引起的成品厚差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机械性能检测的带钢厚度前馈控制方法，该控制方法在机架前同时配置测厚仪和性能检测仪，这样可以综合考虑来料的厚度和变形抗力而对带钢的厚度进行前馈控制，从而保证整个钢卷长度方向上成品带钢厚度的一致性以提高带钢的成材率。

本发明是这样实现的：一种基于机械性能检测的带钢厚度前馈控制方法，首先给出一种检测仪表的配置方法，在第一机架前同时配置带钢测厚仪和机械性能检测仪，由性能检测值和轧制变形条件得到长度方向上相应段带钢的变形抗力值；然后给出厚度前馈控制策略，对带钢进行分段跟踪，将每一机架前得到的每段带钢的厚度波动值和变形抗力波动值依次存贮在移位数据表中，并随着带钢轧制速度向前移位，在该段带钢进入该机架前，取出与该段带钢相应的厚度波动值和变形抗力波动值，根据位置内环和轧制力内环不同方式下的前馈控制算法得到每个机架辊缝或轧制力的调节量用于实时前馈控制。

所述的检测仪表配置方法，是在第一机架轧机前相应的位置安装测厚仪和性能检测仪，用于分别在线测量该轧机入口来料带钢的厚度值和机械性能值；其余机架的入口带钢变形抗力则由带钢的累积变形量推算得到，对于厚度检测是在相应机架前配置测厚仪。

所述的对带钢进行分段跟踪的方法，是指：由性能检测仪和测厚仪到机架的距离和厚度前馈控制间隔长度确定两个移位数据表，分别用于入口厚度波动值和变形抗力波动值的存贮、移位和读取，由装在各个机架传动侧的脉冲计数器信号来获得带钢前进的长度，每当带钢前进的长度大于厚度前馈控制间隔长度时，读取移位数据表入口厚度波动值和变形抗力波动值，计算前馈控制调节量实施厚度前馈控制。

所述的厚度前馈控制策略，是指：将第一机架前在线测量的每段带钢的厚度波动值和由性能测量值得到的变形抗力波动值存贮在移位表中，并随着带钢轧制速度不断向前移位，在该段带钢进入第一机架前，取出与该段带钢相应的厚度波动值和变形抗力波动值，根据前馈控制算法得到第一机架辊缝或轧制力的调节量用于实时控制；剩余机架前馈控制的厚度值来自该机架前测厚仪信号，而变形抗力值则需利用第一机架前的性能检测仪的性能测量值和各机架带钢变形条件获取，并同样利用移位数据表进行贮存和移位。

所述的带钢的变形抗力波动值计算方法如下：

第一机架来料变形抗力K_i按下式由性能检测仪测量获取的来料屈服强度计算得到：

K₁＝K_fσ_s

其中，σ_s---性能检测仪检测得到的第一机架前来料带钢屈服强度，

K_f---变形抗力系数，由轧制变形条件决定，可由实验获取；

第二机架到第5机架带钢的变形抗力由变形抗力计算公式来获取：