[发明专利]一种冷连轧动态变规格时的动态辊缝补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于冷连轧的自动控制技术领域，特别是提供了一种冷连轧动态变规格时的动态辊缝补偿方法。 

背景技术

冷连轧动态变规格FGC ( Flying Gauge Control ) 是在不停轧机情况下，将前一卷带钢轧制规程变化到后一卷带钢轧制规程，完成前后带钢厚度、宽度的变化。FGC 是一个复杂的变化过程，在这个过程中冷连轧机组各个机架的辊缝和辊速将进行多次调整，各机架张力、轧制力也将随之变化，各机架出口厚度不可避免地将发生波动，从而影响成品带钢的厚度精度。另外，由于辊缝和辊速要多次调整，因此冷连轧机组大部分AGC 功能将不再FGC过程中投入，辊缝和辊速调整值将在很大程度上由过程计算机的模型系统计算值决定。因而模型系统的计算精确度直接影响了FGC时厚度控制精度。 

为了提高动态变规格时的厚度控制精度，减少头尾厚度超差，保证变规格轧制过程稳定，酸轧过程计算机中采用了动态辊缝补偿方法。动态变规格时的动态辊缝补偿方法是通过轧机段入口测厚仪实测出机架入口厚度，计算出实际的压下率，根据设定模型，计算得到动态变规格时辊缝偏差值来修正FGC时的辊缝设定值，从而提高辊缝的设定精度；同时在轧机出口测厚仪处，根据实测数据进行动态自适应计算，在提高轧制力计算精度的同时也提高了辊缝的设定精度，对辊缝设定值进行补偿。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷连轧动态变规格时的动态辊缝补偿方法，解决了动态变规格时的厚度控制精度低、头尾厚度超差的技术问题；提高冷轧板带的成材率。 

本发明包括两部分，一部分是焊缝位置在轧机入口前测厚仪处的辊缝补偿；另一部分是焊缝位置在各个轧机出口测厚仪位置处的辊缝补偿。由于动态变规格过程中大部分AGC功能不会投入，所以辊缝调整值将在很大程度上由过程计算机的模型系统计算值决定。因而模型系统的计算精确度直接影响了动态变规格时的厚度控制精度。在轧机入口前测厚仪处通过采用实际测厚仪获得的实际入口厚度代替原料厚度，提高设定模型的初始数据精度，根据计算的前后钢卷辊缝偏差值来修正FGC 辊缝的设定值，从而提高辊缝的设定精度。在各个轧机出口测厚仪位置处，通过动态自适应，获得更精确的轧制力精度，提高了辊缝的设定精度，进而对动态变规格时的辊缝值进行补偿。工艺步骤如下： 

1）轧机段入口前测厚仪处，根据实测数据，进行设定计算，提高模型设定精度，对辊缝设定值进行动态补偿； 

2）各个轧机出口测厚仪处，根据实时测量数据，通过动态自适应，提高轧制力计 算精度，对辊缝设定值进行动态补偿； 

作为本发明的进一步改进是，步骤1）中包括以下步骤： 

第一步，将轧机段入口处测厚仪测量到的带钢实际入口厚度H_a替代原料厚度H，同时根据实际入口厚度得到实际的压下率， 2#、3#、4#、5#机架的压力率不变； 

第二步，根据获得的实际入口厚度和压下率，使用轧制力模型、轧制力矩模型、轧制功率模型、摩擦系数模型、变形抗力模型、压扁半径模型、前滑模型、辊缝计算模型，塑性变形系数模型，计算不同轧制状态下（稳态高速、剪切低速和动态变规格）的轧制参数，最后获得动态变规格轧制状态时前后钢卷的辊缝差值，作为辊缝补偿值下发给L1级PLC控制执行机构。 

作为本发明的进一步改进是，步骤2）中包括以下步骤： 

第一步，各个轧机出口测厚仪处，根据收集来自于过程控制系统的实际轧制参数（实际带钢厚度、轧制速度、轧制力、前滑、辊缝、功率），计算得到动态轧制力自适应系数和前滑系数；具体步骤如下： 

a．各个轧机出口测厚仪处，收集来自于过程控制系统的实际轧制参数，获得实际轧制力p_a，同时根据实际轧制参数，得到计算轧制力p_ca，然后计算得到实际轧制力自适应系数zp_a=p_ca/p_a。 

b．将实际轧制力自适应系数zp_a和反馈表里的轧制力自适应系数zp_f进行指数平滑，获得新的动态轧制力自适应系数zp=zp_f(1-ε)+zp_a；其中ε为指数平衡因子。 

c．根据收集来自于过程控制系统的实际轧制参数，计算各个机架的实际前滑值。 

第二步，在轧制数学模型使用动态自适应系数，重新计算轧制参数值，包括轧制速度、轧制力、辊缝，从而对机架出口测厚仪处的辊缝值进行动态补偿；具体步骤如下：