[发明专利]一种对热轧过程温度实测值进行修正的方法

说明书

技术领域

本发明主要属于热轧自动控制技术领域，具体涉及一种对热轧过程温度实测值进行修正的方法。

背景技术

在轧制过程控制系统中,轧件温度是一个至关重要的参数，其中，温度测量值的准确性尤为重要。精准的温度值的对于指导热连轧生产具有极其重要的作用，其测量精度直接决定了轧制规程设定精度及轧件温度控制效果，从而影响产品的尺寸精度和力学性能。

在生产过程中，轧件温度测量一般采用的是非接触式的红外高温计，轧制过程的水汽、烟雾以及轧件表面质量等因素都有可能在某种情况下对其测量值造成干扰。

目前，在现场生产中，为保证轧件温度测量值可靠性的主要方法是采用硬件冗余，即在轧线重要测量点的同一位置上设置两个或多个红外高温计。如果某个高温计出现异常，其测量值不在合理范围内，则可以采用备用高温计的测量数据而不会影响生产。然而，如果多个高温计传送上来的测量数据都在合理范围之内，最终采用的测量数据只能是凭借人工经验选择其一或取平均值。因此，硬件冗余方法只能解决温度测量值异常的问题，而无法有效应对现场环境偶然因素对测量值精度所造成的影响。

针对现有技术中，难以解决现场环境偶然因素对温度测量值精度所造成的影响这一问题，亟需开发一种对热轧过程温度实测值进行修正的方法以排除现场环境偶然因素对测量值精度所造成的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种对热轧过程温度实测值进行修正的方法，通过对高温计测得的轧件的温度实测值进行修正，获得修正后温度测量值，可以较好地排除现场环境偶然因素对测量值精度所造成的影响。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种对热轧过程温度实测值进行修正的方法，所述方法首先收集热轧过程中的历史轧件的生产数据，通过对所述历史轧件的生产数据进行聚类分析得到历史轧件生产的典型工况，通过历史轧件及当前轧件的生产数据对当前轧件及历史轧件进行工况匹配，然后进行数据融合以修正当前轧件的温度实测值，获得当前轧件修正后温度测量值。

进一步地，所述生产数据包括轧件的温度实测值以及与轧件温度相关的轧制过程参数值，所述轧制过程参数值包括成品目标厚度、板坯在炉时间、粗轧轧制时间、末道次轧制力、粗轧出口厚度和中间辊道时间中的全部或任意几个的组合。

进一步地，所述方法具体包括以下步骤：

(1)收集历史轧件的生产数据：收集从出炉到轧制完成过程中每块历史轧件的温度实测值以及与轧件温度相关的轧制过程参数值；

(2)聚类分析获得历史轧件生产的典型工况：将步骤(1)中每块历史轧件的所述温度实测值和所述轧制过程参数值组成样本对象，并将最近生产的N块历史轧件的样本对象组成样本集D，其中N大于1000；

对所述样本集D进行基于距离的聚类分析，将每个聚类中心的样本对象设为该聚类类别的典型工况，记为样本D_k^*，其中，k为聚类类别号，计算其聚类半径R_k，并计算该聚类类别中所有样本对象的所述温度实测值的平均值及置信度Z_k^(M)，所述温度实测值由在M处的高温计测得；

(3)工况匹配

获取在M处的高温计测得的当前轧件j的温度实测值以及与轧件温度相关的轧制过程参数值，组成样本对象，计算当前轧件j的样本对象与步骤(2)中每个聚类的典型工况样本D_k^*的距离d_jk；当前轧件j的样本对象与聚类类别号为k的聚类的距离最小，则当前轧件j的聚类类别号也为k；

(4)数据融合获得当前轧件修正后温度测量值步骤:步骤(3)工况匹配后，得到当前轧件j的聚类类别号为k，为当前轧件j在M处的高温计的修正后温度测量值，其计算公式如下：

其中，α为融合系数，T_j^(M)为当前轧件j在M处的高温计测得的温度实测值。

进一步地，步骤(4)所述融合系数α的计算公式为：

其中，λ为调节系数，λ的取值范围为0.8～1.0；G为当前轧件j在M处的高温计测得的温度实测值的置信度。

进一步地，当时，α＝0。

进一步地，所述M处为粗轧入口处、粗轧出口处、精轧入口处、精轧出口处、层流冷却入口处以及层流出口处中的任意一处。

本发明的有益技术效果：