[发明专利]一种确定轧机板形调控能力的方法

说明书

本发明涉及一种确定轧机板形调控能力的方法，属于板带钢冷轧领域。该方法包括以下步骤：S1.使轧机处于稳定轧制阶段；S2.周期性地改变轧机的某一板形执行机构的控制量而保持其他板形执行机构的控制量不变；S3.通过轧机出口的板形仪实时检测对应板带钢的平直度分布；S4.对获取的平直度实测数据进行处理；S5.计算对应控制量最大值和最小值时平均平直度的差值，根据该平均平直度的差值及控制量的变化计算出该板形执行机构的板形调控能力；S6.依次重复步骤S2～S5，直至确定轧机所有板形执行机构的板形调控能力。该方法适应性强，计算时间短，计算结果精度极高，能大大提高板形反馈控制系统的控制精度，确保轧后板带钢具有良好的实物板形质量。

技术领域

本发明属于板带钢冷轧领域，涉及一种确定轧机板形调控能力的方法。

背景技术

轧机的板形调控能力决定了轧机消除板带钢来料板形缺陷的能力，轧机不同的板形执行机构具有不同的板形调控特性。一般来说，轧机的板形执行机构包括轧辊倾斜、工作辊弯辊，四辊轧机的板形执行机构还可以包括工作辊横移，六辊轧机的板形执行机构还可以包括中间辊弯辊、工作辊横移和中间辊横移。轧辊倾斜可有效控制一次浪形，如单边浪；轧辊弯辊(工作辊弯辊或中间辊弯辊)可有效控制二次和四次浪形，如中浪、双边浪、W形和M形复合浪等；轧辊横移(工作辊横移或中间辊横移)可有效控制二次浪形，如中浪和双边浪等。

板形反馈控制系统根据轧机出口的板形仪实时检测板带钢的平直度分布，与目标设定平直度分布作比较后求出两者之间的偏差，然后根据板形执行机构的调控能力来确定其实时的控制量，通过采用多种板形执行机构的组合使得实测值与设定值间的偏差最小。因此，板形执行机构的板形调控能力(通常以功效函数或功效系数来表示)准确与否直接影响到板形反馈控制的效果，决定着轧后板带材的板形质量。

目前，确定轧机板形调控能力的常用方法是有限元法，即首先针对特定的轧机采用一定的简化假设后建立起有限元模型，给出相应的材料属性、几何参数以及力能参数后，通过改变某一板形执行机构的作用量并计算轧制后板带钢沿宽度方向上的残余应力分布或平直度分布的变化，以此获得板形执行机构的板形调控能力。由于需要获得板带钢沿宽度方向的残余应力分布或平直度分布，必须建立二维或三维有限元模型，计算量巨大，计算时间太长，而且计算结果与实际值往往存在较大误差。针对不同的板带钢规格和不同的轧机参数(如辊径变化、轧辊横移位置变化等)均需要建立不同的有限元模型进行仿真计算，通常都要耗费相当长的时间。近年来也有基于板形理论建立简化的解析模型对板形执行机构的调控能力进行计算，但其计算结果的准确性太差，精度太低，难以满足板形反馈控制系统的控制要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种确定轧机板形调控能力的方法，解决当前有限元法确定轧机的板形执行机构的板形调控能力存在的计算量大、计算时间长、计算结果精度不高，以及基于板形理论建立的解析模型计算结果精度较低等问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种确定轧机板形调控能力的方法，包括以下步骤：

S1.使轧机处于稳定轧制阶段；

S2.周期性地改变轧机的某一板形执行机构的控制量而保持其他板形执行机构的控制量不变；

S3.通过轧机出口的板形仪实时检测对应板带钢的平直度分布；

S4.对获取的平直度实测数据进行处理；

S5.计算对应控制量最大值和最小值时平均平直度的差值，根据该平均平直度的差值及控制量的变化计算出该板形执行机构的板形调控能力；

S6.依次重复步骤S2～S5，直至确定轧机所有板形执行机构的板形调控能力。

进一步，该确定轧机板形调控能力的方法也适用于平整机，步骤S1中，将轧机或平整机的轧制速度提升到一定速度后保持不变，以使轧机或平整机处于稳定轧制阶段。