專利名稱：一種新型的板帶厚度、板型解耦控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬加工板帶材產(chǎn)品軋制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型的板帶材厚度和板型的解耦控制方法，尤其是在線動(dòng)態(tài)板型板厚控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的板帶材軋機(jī)，一般都配置了彎輥裝置。彎輥的主要目的是改善軋機(jī)的板型(板的平直度和凸度)。在實(shí)際的軋制過(guò)程中，由于溫度不均勻、材料硬度不均勻等諸多原因，軋制壓力往往會(huì)發(fā)生變化，軋制壓力的變化往往會(huì)造成板型的變化，這是就需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整彎輥力來(lái)改善軋件的板型。但是，由于彎輥力的變化也使得軋制壓力發(fā)生變化，因此，彎輥力和軋制壓力之間存在很強(qiáng)的耦合關(guān)系。一般情況下，在軋制力發(fā)生變化時(shí)，彎輥力同步做出調(diào)整，其基本方程為 A Fb=K A Fz
其中，A Fb為彎輥力變化量計(jì)算值，K為系數(shù)，A Fz為軋制壓力變化量。目前這是國(guó)內(nèi)外通用的方法，但是此方法僅僅考慮了軋制力對(duì)彎輥的影響。對(duì)于彎輥力對(duì)軋制力的影響，通常的做法是從檢測(cè)軋制力中去除彎輥力數(shù)值作為厚度控制的基礎(chǔ)。但是，軋制過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理冶金過(guò)程。由于彎輥力的變化，改變了軋輥間的應(yīng)力分布，對(duì)軋制力造成了影響，此時(shí)，由于彎輥造成的軋制力變化會(huì)影響軋件的厚度。單純?nèi)コ龔澼伭Φ淖龇ê茈y實(shí)現(xiàn)厚度和板型的相互影響。因此，必須消除二者之間的互相影響，才能夠做到軋件厚和軋件板型的高精度控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出了一種新的方法，建立了軋制壓力變化和彎輥力變化相互影響的數(shù)學(xué)方法，可以同時(shí)給出二者相互之間的干擾量，從而軋件厚度和板型同時(shí)高精度控制的目的。軋制時(shí)，厚度控制一般由自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，彎輥控制則由彎輥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，二者是相對(duì)獨(dú)立的。本方法就是要解決在工況條件不斷變化的條件下，動(dòng)態(tài)地識(shí)別出軋制壓力對(duì)彎輥力的影響以及彎輥力對(duì)軋制壓力的影響，分別給出厚度控制系統(tǒng)和彎輥系統(tǒng)的設(shè)定。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
首先，計(jì)算出軋機(jī)的設(shè)定剛度和軋件的塑性系數(shù)，通過(guò)檢測(cè)方法或者計(jì)算方法計(jì)算出軋件的出口厚度和凸度以及厚度和凸度的變化量，通過(guò)這些因素按照以下方法計(jì)算出軋制壓力和彎棍力的波動(dòng)量。\fj] = [^P2| [AM] AXft(I)
LAFbJ LKpbJ15 Aoi其中，A Fz為所需的軋制壓力波動(dòng)量，A Fb為計(jì)算出的彎輥力波動(dòng)量。h為出口厚度，6為軋件的出口凸度，Ah為出口厚度的變化量，A 8為凸度變化量。Kpz、Kpb為系數(shù)，可取0. 5，為軋機(jī)剛度波動(dòng)量，A X為軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)的綜合變化量。本方法的實(shí)現(xiàn)步驟是
1.根據(jù)軋件規(guī)程、軋制力等信息計(jì)算出軋機(jī)剛度M;
2.通過(guò)以下方程計(jì)算出軋件的塑性系數(shù)；
權(quán)利要求
1.ー種新型的板帶厚度、板型的解耦控制方法，該方法用于解耦板帶材生產(chǎn)中的軋制力與彎輥力，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接ロ、軋機(jī)剛度波動(dòng)計(jì)算模塊、軋件塑性系數(shù)波動(dòng)計(jì)算模塊、軋件厚度波動(dòng)計(jì)算模塊、軋件凸度波動(dòng)計(jì)算模塊、軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)綜合波動(dòng)計(jì)算模塊、計(jì)算參數(shù)配置模塊、軋制力和彎輥カ波動(dòng)計(jì)算模塊 所述數(shù)據(jù)接ロ，從外部獲得計(jì)算必要數(shù)據(jù)的程序； 所述軋機(jī)剛度波動(dòng)計(jì)算模塊，根據(jù)輸入的軋制力、軋件尺寸等信息，計(jì)算軋機(jī)的剛度及剛度波動(dòng)值； 所述軋件塑性系數(shù)波動(dòng)計(jì)算模塊，根據(jù)輸入的軋制力、軋件尺寸等信息，計(jì)算軋件的塑性系數(shù)及塑性系數(shù)波動(dòng)值； 所述軋件厚度波動(dòng)計(jì)算模塊，通過(guò)輸入的軋制カ等信息，計(jì)算軋件厚度的波動(dòng)值，如果エ廠沒(méi)有軋件厚度測(cè)量設(shè)備，則直接使用本模塊的計(jì)算結(jié)果；如果エ廠有軋件厚度測(cè)量設(shè)備，則可以選擇使用本模塊的計(jì)算結(jié)果或使用實(shí)測(cè)的厚度波動(dòng)值； 所述軋件凸度波動(dòng)計(jì)算模塊，通過(guò)輸入的軋制カ等信息，計(jì)算軋件凸度的波動(dòng)值，如果エ廠沒(méi)有軋件凸度測(cè)量設(shè)備，則直接使用本模塊的計(jì)算結(jié)果；如果エ廠有軋件凸度測(cè)量設(shè)備，則可以選擇使用本模塊的計(jì)算結(jié)果或使用實(shí)測(cè)的凸度波動(dòng)值； 所述軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)綜合波動(dòng)計(jì)算模塊，根據(jù)計(jì)算得到的軋機(jī)剛度、軋件塑性系數(shù)、軋機(jī)剛度波動(dòng)值、軋件塑性系數(shù)波動(dòng)值，計(jì)算綜合波動(dòng)值； 所述計(jì)算參數(shù)配置模塊，用于配置計(jì)算所需的各種參數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)算參數(shù)可適應(yīng)不同的エ業(yè)現(xiàn)場(chǎng)； 所述軋制力和彎輥カ波動(dòng)計(jì)算模塊，利用各種中間計(jì)算模塊的結(jié)果，執(zhí)行解耦運(yùn)算，獲得軋制カ和彎輥カ的波動(dòng)值，并送往軋機(jī)自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)和軋機(jī)彎輥控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其數(shù)據(jù)接ロ包括獲得軋制力檢測(cè)儀表、軋件厚度檢測(cè)儀表、軋件凸度檢測(cè)儀表、軋件規(guī)程信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于軋機(jī)剛度波動(dòng)計(jì)算模塊能根據(jù)實(shí)際軋制情況，動(dòng)態(tài)計(jì)算軋機(jī)剛度及軋機(jī)剛度波動(dòng)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于軋件塑性系數(shù)波動(dòng)計(jì)算模塊能根據(jù)軋件的出口厚度波動(dòng)情況，動(dòng)態(tài)計(jì)算軋件的塑性系數(shù)及塑性系數(shù)波動(dòng)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋件厚度波動(dòng)計(jì)算模塊能根據(jù)エ廠實(shí)際設(shè)備情況，選擇使用理論計(jì)算的軋件厚度波動(dòng)值或軋件厚度測(cè)量?jī)x表實(shí)測(cè)的軋件厚度波動(dòng)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋件凸度波動(dòng)計(jì)算模塊能根據(jù)エ廠實(shí)際設(shè)備情況，選擇使用理論計(jì)算的軋件凸度波動(dòng)值或軋件凸度測(cè)量?jī)x表實(shí)測(cè)的軋件凸度波動(dòng)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)綜合波動(dòng)計(jì)算模塊能根據(jù)軋機(jī)剛度波動(dòng)計(jì)算模塊和軋件塑性系數(shù)波動(dòng)計(jì)算模塊的運(yùn)行結(jié)果，動(dòng)態(tài)計(jì)算軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)綜合波動(dòng)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于計(jì)算參數(shù)配置模塊能根據(jù)エ廠的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同的生產(chǎn)要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋制カ和彎輥力波動(dòng)計(jì)算模塊計(jì)算得到的軋制カ波動(dòng)值，可以直接附加在軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)的軋制カ設(shè)定值上；計(jì)算得到的彎輥カ波動(dòng)值，可以直接附加在軋機(jī)彎輥控制系統(tǒng)的彎輥カ設(shè)定值上。
10.ー種利用權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)所述系統(tǒng)的板帶厚度、板型解耦控制方法，包括以下步驟 A :根據(jù)從數(shù)據(jù)接ロ獲得的軋件信息和軋制カ信息，計(jì)算軋機(jī)剛度和軋機(jī)剛度波動(dòng)值； B :根據(jù)從數(shù)據(jù)接ロ獲得的軋制カ信息和軋制規(guī)程信息，計(jì)算軋件塑性系數(shù)和軋件塑性系數(shù)波動(dòng)值； C :根據(jù)步驟A、步驟B的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)綜合波動(dòng)值； D :根據(jù)軋件厚度測(cè)量?jī)x表實(shí)測(cè)結(jié)果或軋件厚度波動(dòng)計(jì)算模塊的結(jié)果，確定軋件厚度波動(dòng)值； E :根據(jù)軋件凸度測(cè)量?jī)x表實(shí)測(cè)結(jié)果或軋件凸度波動(dòng)計(jì)算模塊的結(jié)果，確定軋件凸度波動(dòng)值； F :根據(jù)計(jì)算參數(shù)配置模塊的設(shè)置，確定解耦計(jì)算的參數(shù)； G :根據(jù)步驟A至步驟F的運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行軋制力和彎輥カ的解耦運(yùn)算，并輸出計(jì)算結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種新型的板帶厚度、板型解耦控制方法，屬于金屬加工板帶材產(chǎn)品軋制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括軋制力測(cè)量?jī)x表、軋件規(guī)程信息、軋件厚度測(cè)量?jī)x表(可選，非必要)、軋件凸度測(cè)量?jī)x表(可選，非必要)、數(shù)據(jù)接口、軋機(jī)剛度波動(dòng)計(jì)算模塊、軋件塑性系數(shù)波動(dòng)計(jì)算模塊、軋件厚度波動(dòng)計(jì)算模塊、軋件凸度波動(dòng)計(jì)算模塊、軋機(jī)剛度和軋件塑性系數(shù)綜合波動(dòng)計(jì)算模塊、計(jì)算參數(shù)配置模塊、軋制力和彎輥力波動(dòng)計(jì)算模塊、軋機(jī)自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)、軋機(jī)彎輥控制系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)軋制力和彎輥力的解耦運(yùn)算，為厚度控制與板型控制提供精確的設(shè)定。
文檔編號(hào)B21B37/28GK102814341SQ201110155308
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者王 琦 申請(qǐng)人:上海優(yōu)控科技有限公司