[发明专利]一种冷轧带钢板形控制功效系数的现场测试方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧带钢领域，尤其涉及一种冷轧带钢板形控制功效系数的现场测试方法。

背景技术

随着国内装备制造业的飞速发展，下游用户对冷轧带钢产品的板形质量要求也越来越高，尤其表现在高档汽车、IT产业和家用电器等行业。提高产品板形质量已经成为冷轧带钢企业提高经济效益和核心竞争力的重要途径之一。冷轧带钢板形控制技术是一项融合多学科知识、高度复杂的关键性技术，涉及工艺、设备、液压、电气控制和计算机等多个学科的专业知识，需要各个专业协同做好每一个控制功能模块的优化设计工作。冷轧板形控制技术一直为国外公司所垄断而导致进口冷轧板形控制系统价格昂贵，即使高价进口后由于不掌握核心技术在产品变规格后不能保证系统良好运行，因此进行冷轧板形控制核心技术的国产化研发势在必行。为了增强冷轧机的板形控制能力，现代冷轧轧机一般具有多种板形控制手段，如压下倾斜、工作辊正负弯辊、中间辊正弯辊、轧辊横移和喷射冷却等。在冷轧带钢板形控制系统投入运行时，板形自动控制系统需要综合考虑各个板形调控手段的调控能力，通过统筹计算使得各板形调控手段相互配合以达到最大限度消除板形偏差的控制效果。因此，对各个板形调控手段的调控能力的准确评估，也就是说是否能够获取高精度的冷轧机板形控制功效系数便成为影响板形控制效果优劣的一个关键因素。

已有获取冷轧机板形控制功效系数的方法主要分为有限元数值计算法、简单轧机实验法和在线自学习三种方法。由于不同冷轧机板形调控机构对出口板形的影响机理非常复杂，模型中未知干扰因素众多，轧机工作状况也是不断变化的，因此很难通过传统的辊系弹性变形理论、轧件三维变形理论等机理性方法来精确计算出高精度的冷轧机板形控制功效系数；这也是用有限元数值计算方法解决该类问题时所遇到的瓶颈。在实际带材轧制生产过程中，冷轧机板形控制功效系数还会受到诸多轧制过程参数的影响，如带钢宽度、轧制力、轧辊粗糙度和轧辊温度等；不同规格的带钢对应不同的冷轧机板形控制功效系数，即使相同的规格的带钢在不同的工况下(例如不同轧制张力条件)其冷轧机板形控制功效系数也会发生变化，因而由简单轧机实验法得到的冷轧机板形控制功效系数在精度方面也存在较大问题。另一方面，使用在线自学习方法可以在一定程度上改善控制功效系数的精度，但是由于在线板形变化是由若干个板形控制机构共同作用的结果，各调控机构对板形的影响是相互耦合的，并且在线自学习算法会受到控制系统实时性的苛刻要求，目前已有在线自学习方法并不能对冷轧机板形控制功效系数进行精确解耦，因而所得到的自学习结果通常并不理想，甚至有时会变得更差，在这个过程中会导致带材浪费和增加生产成本。

另一方面，在轧机调试初期通过对相同的规格的带钢根据不同的工况进行精细分类，有规律的单独调整各个板形控制机构的动作量，现场采集不同动作量作用下出口板形的改变量数据，继而合理利用这些过程数据进行控制功效系数的计算，就可能得到更接近轧机真实生产过程中的存在的输入输出关系，从而获得高精度的冷轧机板形控制功效系数。与此同时，开发出这种冷轧带钢板形控制功效系数的现场测试方法不影响实际生产过程，而且不受控制系统的实时性要求限制，可以设计利用足够多组现场数据来进行冷轧机板形控制功效系数的计算，有效避免了样本数据过少时异常数据点造成计算结果精度变差现象的发生。因此，研发冷轧带钢板形控制功效系数的现场测试方法是一条能够进一步提高冷轧带钢板形控制质量的可行性技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种冷轧带钢板形控制功效系数的现场测试方法，能够很好地解决传统冷轧带钢生产中仅仅由技术人员使用机理模型计算方法进行冷轧机板形控制功效系数计算时计算值与实际值之间通常偏差较大，将精度不高的功效系数应用于闭环板形控制系统后会造成冷轧带钢产品板形控制精度不高、甚至发生断带停机生产事故的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：一种冷轧带钢板形控制功效系数的现场测试方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）在轧机调试初期通过对相同规格的带钢根据不同的工况进行精细分类：

根据轧制压力F和卷取机前张力T所处不同区间，将相同规格的带钢划分为N×N种不同工况；