[发明专利]基于稳定性指标的连退平整机板形自动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及板带冷轧后处理领域，尤其涉及一种连退平整机板形自动控制方法。

背景技术

板形是冷轧带钢的重要质量指标，冷轧带钢的板形直接影响到汽车、家电、仪表、食品包装等下游行业的生产率、成材率和成本的高低以及产品的外观，因此，在冷轧生产中采用板形自动控制技术，从而提高带钢板形质量。

连续退火机组是冷轧生产设备中重要的关键的处理线，它将脱脂、退火炉、平整、精整等冷轧生产各主要工序组合在一起，成为一条连续、高效的薄板生产线。由于工艺的特殊性，连退机组直接决定了产品的品种和品质，是冷轧生产的核心机组。连退平整机是位于连续退火机组出口段的重要设备，它对经过再结晶退火后的带钢以较小的变形量进行轧制，以消除屈服平台、控制板形，同时达到表面质量要求的轧制设备。由于连退平整是决定成品带钢板形的最后一道工序，所以，优化连退平整机板形自动控制参数，对于提高连退平整机的板形控制能力具有非常重要的意义。

连退平整机板形自动控制原理为：首先，利用板形测量辊测量到实测板形数据，对实测板形数据和目标板形的差值进行拟合得到板形偏差方程dev(x)，                                                ，从板形偏差方程中即可获取板形偏差系数，然后将板形偏差系数乘以增益系数，得到对应的板形执行机构调整量，其中一次板形偏差系数对应倾斜调整量，二次板形偏差系数对应弯辊调整量；最后，板形执行机构动作，从而达到消除板形偏差的目的。其中，板形自动控制的增益系数决定了板形执行机构消除板形偏差的动态效果。

现有的连退平整机板形自动控制方法采用在线试验的方法或者保守原则将板形自动控制的增益系数设置为某一常数。该增益系数的设定可以保证轧制过程的稳定性，但是不能获得最佳的板形控制效果。

现有的连退平整机板形自动控制方法具体流程如附图1所示包括以下步骤：

(1) 对板形偏差信号进行参数识别，将板形偏差信号分解为一次板形偏差系数、二次板形偏差系数；

(2) 将一次板形偏差系数乘以倾斜增益系数（常数），得到倾斜调整量；将二次板形偏差系数乘以弯辊增益系数（常数），得到弯辊调整量；

(3) 将调整量输出到相关的执行机构，改变连退平整机出口带钢板形。

板形控制调试工程师根据经验或者采用试验的方法整定出倾斜增益系数（常数）和弯辊增益系数（常数）后不会再去修改；增益系数固定后虽然能保证连退平整机在轧制过程中的稳定性，不会引起带钢跑偏、断带，但是，容易造成板形自动控制的动态效果欠佳，从而降低整个钢卷长度方向上成品带钢板形质量。因此，板形自动控制的关键在于如何整定增益系数，使之既满足轧制稳定性的要求，又能达到理想的动态控制效果，从而提高整个钢卷长度方向上成品带钢板形质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于稳定性指标的连退平整机板形自动控制方法，该方法中增益系数随着板形偏差的变化进行在线优化，从而提高了整个钢卷长度方向上成品带钢的板形质量。

本发明是这样实现的：一种基于稳定性指标的连退平整机板形自动控制方法，包括以下步骤：

步骤一、利用板形测量辊测量到实测板形数据，对实测板形数据和目标板形的差值进行拟合得到二次多项式形式的板形偏差方程，

           (1)

从板形偏差方程中获取一次板形偏差系数、二次板形偏差系数；

步骤二、通过对连退平整机进行试验得到该连退平整机的倾斜板形调控能力、弯辊板形调控能力、最大可调整一次板形偏差系数、最大可调整二次板形偏差系数、最大可调整一次板形偏差系数变化量和最大可调整二次板形偏差系数变化量,以上数值都取正值；

步骤三、根据连退平整机板形自动控制系统的布置通过公式(3)、(4)计算得到倾斜基本增益系数和弯辊基本增益系数，

                     (3)

  其中：T － 控制周期；

          τ － 板形测量滞后时间；

                         (4)

其中：l － 连退平整机到板形测量辊的水平距离；

           d － 板形测量辊的直径； 

                  v －  带钢的运动速度；

步骤四、根据公式(5)计算得到倾斜稳定性指标、根据公式(6)计算得到弯辊稳定性指标，

                 (5)