[发明专利]一种冷连轧升降速阶段的轧制力设定方法

权利要求书

1.一种冷连轧升降速阶段的轧制力设定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采集轧件参数、轧制工艺参数以及轧辊参数；

步骤2：根据轧件变形特点，构建满足体积不变条件和速度边界条件的动态速度场和应变速率场，得到轧件成形功率泛函表达式，解得泛函及内部塑性变形功率、剪切功率、张力功率和摩擦功率的最小值；

步骤3：将轧件参数、轧制工艺参数以及轧辊参数连同步骤2中得到的内部塑性变形功率、剪切功率和张力功率作为初选输入特征，计算初选输入特征与轧制力间的互信息熵，剔除互信息熵最低的六个特征，得到模型的最终输入特征；

步骤4：建立LSTM网络模型并确定最优超参数，对训练过程中的学习率进行优化以提升网络初始稳定性和训练速度，根据实际生产数据进行网络训练以及轧制力预测；

所述步骤2具体为：

步骤2.1：根据如下假设构建双抛物线动态速度场：

（1）动态速度场由稳态速度场和垂直速度附加项线性叠加，稳态速度场是辊缝变化速度为零时的特殊形式；

（2）从入口到中性面，带钢表面和中心的水平速度差逐渐增大，从中性面到出口，水平速度差逐渐减小到零；

（3）在同一垂直截面上水平速度为抛物线分布；

步骤2.2：根据双抛物线动态速度场得到轧件成形功率泛函表达式，所述轧件成形功率包括：内部塑性变形功率、摩擦功率、剪切功率和张力功率；

步骤2.3：采用搜索法求解使功率泛函最小的中性角，计算此时的内部塑性变形功率、摩擦功率、剪切功率和张力功率。

2.如权利要求1所述的冷连轧升降速阶段的轧制力设定方法，其特征在于，所述步骤1中：

轧件参数包括：带钢牌号、带钢宽度和来料厚度；轧制工艺参数包括：各道次前后张力、轧制速度、带钢出/入口速度、带钢出/入口厚度、实际辊缝值及其变化速度、电机扭矩和乳化液流量；轧辊参数包括：各道次轧辊辊径、粗糙度和轧制长度；

其中，实际辊缝变化速度通过对实际辊缝值微分求得；剩余所有轧件参数、轧制工艺参数和轧辊参数从冷轧产线上获取。

3.如权利要求1所述的冷连轧升降速阶段的轧制力设定方法，其特征在于，所述步骤2.1中构建的双抛物线动态速度场如下所示：

式中：

其中，x为距轧件入口处距离；y为距轧制线距离；v_x为轧件水平速度分布；v_y为轧件垂直速度分布；U为轧件秒体积流量；h_x为轧件任意垂直截面厚度；为轧件任意垂直截面厚度的导数；h₀为轧件入口厚度；h₁为轧件出口厚度；h_n为轧件中性面厚度；x_n为中性面距轧件入口处距离；α_n为中性角；v_n为中性面处轧辊水平速度；l为变形区长度；b为轧件宽度；R₀为轧辊半径；v_r为轧制速度；v_c(t)为辊缝变化速度；t为时间；v₀为轧件入口水平速度分布；v₁为轧件出口水平速度分布；

对应的应变速率场如下式所示：

其中，为x方向线应变速率；为y方向线应变速率；为xy平面内切应变速率。