[发明专利]一种冷轧带钢表面粗糙度的预报方法

摘要

本发明涉及一种冷轧带钢表面粗糙度的预报方法，主要解决现有冷轧带钢表面粗糙度无法准确在线预报的技术问题。本发明方法，包括：带钢表面粗糙度Ra按照公式(1)计算，公式(1)中η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε系数的确定方法，包括，先确定综合机组设备特性影响系数调节因子λ1、综合压印率影响系数调节因子λ2和综合遗传率影响系数调节因子λ3，再确定系数η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε。本发明方法冷轧带钢表面粗糙度的预报精度高，预报速度快，使用成本低。

主权项

1.一种冷轧带钢表面粗糙度的预报方法，其特征是，包括以下步骤：带钢表面粗糙度Ra按照公式(1)计算，公式(1)中hi、ki、εi、L1,i、L2,i、Rar01,i、Rar02,i、Ras0,i为已知，hi为带钢厚度；ki为带钢变形抗力；εi为总延伸率；L1,i为第一机架轧辊轧制公里数；L2,i为第二机架轧辊轧制公里数；Rar01,i为第一机架轧辊原始表面粗糙度；Rar02,i为第二机架轧辊原始表面粗糙度；Ras0,i带钢原始表面粗糙度，i＝1,2,…,n；公式(1)中η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε为未知，η1为第一机架设备特性影响系数；η2为第二机架设备特性影响系数；αh为第一机架出口表面粗糙度轧辊压印部分中机架带材的入口厚度影响系数；αh'为第二机架出口表面粗糙度轧辊压印部分中机架带材的入口厚度影响系数；αk为表面粗糙度压印部分中带材的材质影响系数；αε为表面粗糙度压印部分中延伸率率影响系数；βh为表面粗糙度遗传部分中机架带材的入口厚度影响系数；βk为表面粗糙度遗传部分带材的材质影响系数；βε为表面粗糙度遗传部分中延伸率率影响系数；公式(1)中η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε系数的确定方法，包括，先确定综合机组设备特性影响系数调节因子λ1、综合压印率影响系数调节因子λ2和综合遗传率影响系数调节因子λ3；综合机组设备特性影响系数调节因子λ1、综合压印率影响系数调节因子λ2和综合遗传率影响系数调节因子λ3的确定方法，包括，(a)参数收集，包括：已经生产完的n卷成品的带钢表面粗糙度Ra′s,i，μm，带钢原始表面粗糙度Ras0,i，μm，带钢厚度hi，mm，带钢变形抗力ki，MPa，总延伸率εi，％，第一机架轧辊原始表面粗糙度Rar01,i，μm，第一机架轧辊轧制公里数L1,i，km，第二机架轧辊原始表面粗糙度Rar02,i，μm，第二机架轧辊轧制公里数L2,i，km,i＝1,2,…,n；(b)设定目标函数初始值F0，给定综合压印率影响系数调节因子初始值λ′2＝0.5，以及综合遗传率影响系数调节因子初始值λ′3＝0.5；(c)令综合压印率影响系数调节因子λ2＝λ′2，综合遗传率影响系数调节因子λ3＝λ′3，同时定义综合机组设备特性影响系数调节因子寻优步长△1，设定综合机组设备特性影响系数调节因子寻优中间过程参数k1，并令k1＝0；(d)令综合机组设备特性影响系数调节因子λ1＝k1△1，计算当前状态下η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε，其表达式分别为η1＝η1,min+λ1(η1,max‑η1,min)，η2＝η2,min+λ1(η2,max‑η2,min)，αh＝αh,min+λ2(αh,max‑αh,min)，αh'＝αh',min+λ2(αh',max‑αh',min)，αk＝αk,min+λ2(αk,max‑αk,min)，αε＝αε,min+λ2(αε,max‑αε,min)，βh＝βh,min+λ3(βh,max‑βh,min)，βk＝βk,min+λ3(βk,max‑βk,min)，βε＝βε,min+λ3(βε,max‑βε,min)；式中，η1,min、η1,max分别为第一机架设备特性影响系数的最小值、最大值；η2,min、η2,max分别为第二机架设备特性影响系数的最小值、最大值；αh,min、αh,max分别为第一机架出口表面粗糙度轧辊压印部分中机架带材的入口厚度影响系数的最小值、最大值；αh',min、αh',max分别为第二机架出口表面粗糙度轧辊压印部分中机架带材的入口厚度影响系数的最小值、最大值；αk,min、αk,max分别为表面粗糙度压印部分中带材的材质影响系数的最小值、最大值；αε,min、αε,max分别为表面粗糙度压印部分中延伸率率影响系数的最小值、最大值；βh,min、βh,max分别为表面粗糙度遗传部分中机架带材的入口厚度影响系数的最小值、最大值；βk,min、βk,max分别为表面粗糙度遗传部分带材的材质影响系数的最小值、最大值；βε,min、βε,max分别为表面粗糙度遗传部分中延伸率率影响系数的最小值、最大值；(e)按照公式(1)计算当前状态下成品带钢表面粗糙度Ras,i；(f)计算目标函数F(X)，其表达式为(g)判断不等式F是否成立？如果不等式成立，则令k₁＝k₁+1，转入步骤(d)，否则,令λ₁＝λ_1y，转入步骤(i)；(i)定义综合压印率影响系数调节因子寻优步长△2，设定综合压印率影响系数调节因子寻优中间过程参数k2，并令k2＝0；(j)令综合压印率影响系数调节因子λ2＝k2△2，计算当前状态下η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε；(k)按照公式(1)计算当前状态下成品带钢表面粗糙度Ras,i；(l)计算目标函数F(X)，其表达式为(m)判断不等式F是否成立？如果不等式成立，则令k₂＝k₂+1，转入步骤(j)，否则,令λ₂＝λ_2y，转入步骤(o)；(o)判断不等式|λ2‑λ′2|<0.05是否成立，如果成立，则转入步骤(p)，否则，令λ′2＝λ2y，转入步骤(c)；(p)定义综合遗传率影响系数调节因子寻优步长△3，设定综合遗传率影响系数调节因子寻优中间过程参数k3，并令k3＝0；(q)令综合遗传率影响系数调节因子λ3＝k3△3，计算当前状态下η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε；(r)按照公式(1)计算当前状态下成品带钢表面粗糙度Ras,i；(s)计算目标函数F(X)，其表达式为(t)判断不等式F是否成立？如果不等式成立，则令k₃＝k₃+1，转入步骤(q)，否则,令λ₃＝λ_3y，转入步骤(v)；(v)判断不等式|λ3‑λ′3|<0.05是否成立，如果成立，则转入步骤(w)，否则，令λ′3＝λ3y，转入步骤(c)；(w)输出λ1、λ2、λ3的值；确定系数η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε，首先定义综合机组设备特性影响系数中各影响系数调节因子，包括双机架平整机组第一机架设备特性影响系数调节因子λ1,η1、双机架平整机组第二机架设备特性影响系数调节因子λ1,η2，使得定义综合压印率影响系数中各影响系数调节因子，包括双机架平整机组第一机架出口表面粗糙度轧辊压印部分中机架带材的入口厚度影响系数调节因子双机架平整机组第二机架出口表面粗糙度轧辊压印部分中机架带材的入口厚度影响系数调节因子双机架平整机组机架出口表面粗糙度压印部分中带材的材质影响系数调节因子双机架平整机组机架出口表面粗糙度压印部分中延伸率率影响系数调节因子使得同时定义综合遗传率影响系数中各影响系数调节因子，包括双机架平整机组机架出口表面粗糙度遗传部分中机架带材的入口厚度影响系数调节因子双机架平整机组机架出口表面粗糙度遗传部分带材的材质影响系数调节因子双机架平整机组机架出口表面粗糙度遗传部分中延伸率率影响系数调节因子使得在定义完以上系数后，根据λ₁、λ₂、λ₃确定结果进行微调，其调整的顺序依次为λ_1,η1、λ_1,η2、为了保证各系数对压印率以及遗传率影响的敏感性，每个系数调控的幅度不超过20％，机组设备特性影响系数η₁的确定，包括，(1)定义中间变量k1,η1，并令k1,η1＝0；(2)给定搜索步长△1,η1＝0.02λ1，令λ1,η1＝0.8λ1+k1,η1△1,η1；(3)令λ_1,η2＝λ₁、(4)按照公式(1)计算当前状态下成品带钢表面粗糙度Ras,i；(5)计算目标函数F(X)，其表达式为(6)判断不等式F1,η1，计算出η₁，开始λ_1,η2的计算过程，依次类推确定(9)计算出系数η1、η2、αh、αh'、αk、αε、βh、βk、βε。