[发明专利]冷轧机板形控制目标模型的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢领域板形控制目标模型的设计方法，特别适用于极薄冷 轧带钢生产与控制，及多机组后续处理生产的冷轧带钢轧机的生产过程控制。

背景技术

随着用户对冷轧产品质量和品种要求的增加，冷轧生产线装备有不同目 的的机组。这些机组在连轧机生产出冷轧带钢后，对带钢进行不同的加工处 理。如带钢经过冷连轧以后，可以进行电解清洗、罩式炉退火、连续退火、 热镀锌、电镀锌等工序处理。

一些冷轧生产线具有轧制产品与规格多、轧后带钢后续处理工序多等特 点。如国内某钢铁企业的1500冷连轧生产线的冷轧产品包括家电、汽车、高 强、镀锌等冷轧基板，其产品厚度从0.18mm到2.0mm，宽度由650mm到 1400mm范围跨度很大。同时，轧后带钢的后处理方式比其它生产线更齐全， 包括电解清洗、罩式炉退火、连续退火、热镀锌及冷硬材等。轧制0.2毫米以 下极薄产品的板形控制要求极严，因为在1200m/min高速轧制时，板形不仅 是成品的一项技术指标，更是轧制是否稳定进行的核心因素，板形的偏差会 轻而易举造成断带事故，对生产、设备和仪表造成损伤。

另外，冷轧后带钢可以进行电解清洗、镀锌、罩式炉退火、连续退火以 及直接出冷硬产品等多种选择。而不同工序产品对连轧机组冷轧带钢的板形 要求是不同的，如果不考虑不同工序对冷轧带钢板形的要求，而只有一种板 形要求轧制，则会严重影响后序机组的带钢生产质量。因此，如何在冷连轧 机组的板形控制系统中保证众多产品品种、产品规格及不同后处理线生产要 求的带钢板形是一个重要的技术课题。

发明内容

本发明针对冷轧生产线多品种规格、多后处理工序对冷轧带钢的板形质 量要求，提出的冷轧机组带钢板形控制目标模型的设计方法。基于这种设计 方法，可以根据不同工艺条件、工序要求确定板形控制目标曲线，同时板形 目标曲线设定还考虑轧制温度、磨损的影响，满足内应力自相平衡和正交分 解条件。

本发明采用轧钢工艺控制技术、计算机辅助设计技术来确定板形控制目 标模型，根据不同的带钢品种规格、工序要求确定每一卷带钢轧制的目标板 形曲线。本发明的技术方案：

一种冷轧带钢板形控制目标模型的设计方法，其特征在于根据冷轧带钢 板形特点、轧机板形控制执行器的结构与工作原理及目标板形所应满足的数 学约束条件来确定描述冷轧带钢目标板形模型；根据轧制带钢的品种与规格 的不同工艺质量要求、轧后不同处理工序对带钢板形的要求以及轧制过程中 轧辊磨损与热凸度变化来确定板形目标模型中的不同控制参数，形成不同的 目标板形曲线，用于冷轧过程控制数学模型计算和基础自动化实时板形控制。

①冷轧带钢板形控制执行机构主要包括工作辊倾斜、中间辊串辊、工作 辊正负弯辊、中间辊正弯辊、轧辊分段冷却等。其中轧辊倾斜、轧辊弯辊可 以对带钢轧制过程中的一次、二次和四次板形缺陷进行快速响应控制，而经 过上述执行器控制后残余的带钢板形缺陷则由轧辊分段冷却进行控制。

②根据板形控制特点确定冷轧带钢目标板形模型的数学表达式G(X)由 一次、二次和四次三种多项式组合而成，即

G(X)＝Q[a₁P₁(X)+a₂P₂(X)+a₄P₄(X)]            (1)

其中X=2yB]]>|X|≤1

式中，Q-带钢板形应力显示比例；

B-冷轧带钢宽度；

y-带钢宽方向横坐标；

a_i-i＝1，2，4确定板形目标曲线的参数；

P₁(x)-边浪的基函数；

P₂(x)-中浪和双边浪的基函数；

P₄(x)-四分浪和边中浪的基函数。

③由式|X|≤1可以将带钢宽度由转化为[-1，1]，根据目标 板形的数学特性，有下式存在：