一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法

摘要

本发明提供一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法，将入口带钢宽度用作前馈预设定控制；入口多点凸度仪测得来料两侧实际凸度，用前馈控制模型计算出传动侧和操作侧带锥度工作辊锥形段插入量，用作前馈预设定控制；将入口多点凸度仪测得来料跑偏量用于前馈预设定控制；出口多点边降仪测出成品带钢两侧实际边降，通过反馈闭环控制模型计算出传动侧和操作侧带锥度工作辊锥形段插入量；根据传动侧和操作侧单锥度工作辊位置变化，进行工作辊弯辊补偿控制；通过上下工作辊的独立窜动、操作侧和传动侧工作辊的独立弯辊，实现带钢两侧边部厚度的独立控制，使两侧凸度不同的来料达到理想的边部减薄效果，并补偿带钢跑偏对边部减薄的影响。

主权项

一种工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢边部减薄的方法，其特征在于，控制内容及方法为：（1）入口带钢的宽度W用作前馈预设定控制；（2）入口多点凸度仪测得来料两侧的实际凸度，用前馈控制模型分别计算出传动侧和操作侧带锥度工作辊的锥形段插入量ELD_F(i)和ELO_F(i)，用作前馈预设定控制；（3）由入口多点凸度仪测得的来料跑偏量S用于前馈预设定控制；（4）出口多点边降仪测出成品带钢两侧的实际边降，通过反馈闭环控制模型分别计算出传动侧和操作侧带锥度工作辊锥形段插入量ELD_B(i)和ELO_B(i)；（5）根据传动侧和操作侧单锥度工作辊位置的变化，给予相应工作辊弯辊补偿控制，实现工作辊非对称窜辊控制冷轧带钢的边部减薄；边部减薄工艺模型为：$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{WRSD}\left(i\right)=\mathrm{WRSFD}\left(i\right)+\mathrm{WRSBD}\left(i\right)\\ \mathrm{WRSO}\left(i\right)=\mathrm{WRSFO}\left(i\right)+\mathrm{WRSBO}\left(i\right)\\ \mathrm{WRBD}\left(i\right)=\mathrm{WRBFD}\left(i\right)+\mathrm{WRBBD}\left(i\right)+\mathrm{WRBSD}\left(i\right)\\ \mathrm{WRBO}\left(i\right)=\mathrm{WRBFO}\left(i\right)+\mathrm{WRBBO}\left(i\right)+\mathrm{WRBSO}\left(i\right)\end{array}\right.---\left(1\right)$式中：i—表示第i机架；WRSD(i)—第i机架传动侧带锥度工作辊位置；WRSFD(i)—由前馈控制模型计算出的第i机架传动侧带锥度工作辊前馈预设定位置；$\mathrm{WRSFD}\left(i\right)=\frac{W}{2}+S\left(i\right)-\mathrm{ELD}\_F\left(i\right)---\left(2\right)$W—带钢宽度；S(i)—第i机架带钢跑偏量，$S\left(i\right)=S0+(S1-S0)\frac{L\left(1\right)}{\mathrm{LO}}---\left(3\right)$S0—入口凸度仪测得的带钢跑偏量；S1—出口边降仪测得的带钢跑偏量；L(i)—第i机架辊缝到入口凸度仪的距离；LO—出口边降仪到入口凸度仪的距离；ELD_F(i)—入口多点凸度仪测出传动侧带钢实际凸度，用前馈控制模型计算出传动侧带锥度工作辊的锥形段插入量；WRSBD(i)—由反馈闭环控制模型计算出的第i机架传动侧带锥度工作辊反馈设定位置；WRSBD(i)=ELD_B(i)     （4）ELD_B(i)—出口多点边降仪测出成品带钢传动侧的实际边降，通过反馈闭环控制模型计算出传动侧带锥度工作辊锥形段插入量；WRSO(i)—第i机架操作侧带锥度工作辊位置；WRSFO(i)—由前馈控制模型计算出的第i机架操作侧带锥度工作辊前馈预设定位置；$\mathrm{WRSFD}\left(i\right)=\frac{W}{2}-S\left(i\right)-\mathrm{ELD}\_F\left(i\right)---\left(5\right)$ELO_F(i)—入口多点凸度仪测出操作侧带钢实际凸度，用前馈控制模型计算出操作侧带锥度工作辊的锥形段插入量；WRSBO(i)—由反馈闭环控制模型计算出的第i机架操作侧带锥度工作辊反馈设定位置；WRSBO(i)=ELO_B(i)     （6）ELO_B(i)—出口多点边降仪测出成品带钢操作侧的实际边降，通过反馈闭环控制模型计算出操作侧带锥度工作辊锥形段插入量；WRBD(i)—第i架工作辊传动侧弯辊力；WRBFD(i)—由前馈控制模型计算出的第i机架工作辊传动侧弯辊力；WRBFD(i)=kd_f(i)·ELD_F(i)     (7)kd_f(i)—第i机架传动侧前馈工作辊弯辊系数；WRBBD(i)—由反馈闭环控制模型计算出的第i机架工作辊传动侧弯辊力；WRBBD(i)=kd_b(i)·ELD_B(i)     （8）kd_b(i)—第i机架传动侧反馈工作辊弯辊系数；WRBO(i)—第i架工作辊操作侧弯辊力；WRBFO(i)—由前馈控制模型计算出的第i机架工作辊操作侧弯辊力；WRBFO(i)=ko_f(i)·ELO_F(i)     （9）ko_f(i)—第i机架操作侧前馈工作辊弯辊系数；WRBBO(i)—由反馈闭环控制模型计算出的第i机架工作辊操作侧弯辊力；WRBBO(i)=ko_b(i)·ELO_B(i)     （10）ko_b(i)—第i机架操作侧反馈工作辊弯辊系数；WRBSD(i)—带钢跑偏引起第i机架传动侧工作辊弯辊力的补偿量；WRBSD(i)=kd_s(i)·S(i)     （11）kd_s(i)—第i机架跑偏对传动侧工作辊弯辊的影响系数；WRBSO(i)—带钢跑偏引起第i机架操作侧工作辊弯辊力的补偿量；WRBSO(i)=ko_s(i)·S(i)     （12）ko_s(i)—第i机架跑偏对操作侧工作辊弯辊的影响系数；由式（1）～（12）可得到边部减薄的工艺模型为：$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{WRSD}\left(i\right)=\frac{W}{2}+S\left(i\right)-\mathrm{ELD}\_F\left(i\right)+\mathrm{EKLD}\_B\left(i\right)\\ \mathrm{WRSO}\left(i\right)=\frac{W}{2}-S\left(i\right)-\mathrm{ELO}\_F\left(i\right)+\mathrm{ELO}\_B\left(i\right)\\ \mathrm{WRBD}\left(i\right)=\mathrm{kd}\_f\left(i\right)·\mathrm{ELD}\_F\left(i\right)+\mathrm{kd}\_b\left(i\right)·\mathrm{ELD}\_B\left(i\right)\\ +\mathrm{kd}\_s\left(i\right)·S\left(i\right)\\ \mathrm{WRBO}\left(i\right)=\mathrm{ko}\_f\left(i\right)·\mathrm{ELO}\_F\left(i\right)+\mathrm{ko}\_b\left(i\right)·\mathrm{ELO}\_B\left(i\right)\\ +\mathrm{ko}\_s\left(i\right)·S\left(i\right)\end{array}\right.---\left(13\right)$由式（13）可得到边部减薄的控制模型为：$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Delta WRSD}\left(i\right)=\mathrm{\Delta S}\left(i\right)-\mathrm{\Delta ELD}\_F\left(i\right)+\mathrm{\Delta ELD}\_B\left(i\right)\\ \mathrm{\Delta WRSO}\left(i\right)=-\mathrm{\Delta S}\left(i\right)-\mathrm{\Delta ELO}\_F\left(i\right)+\mathrm{\Delta ELO}\_B\left(i\right)\\ \mathrm{\Delta WRBD}\left(i\right)=\mathrm{kd}\_f\left(i\right)·\mathrm{\Delta ELD}\_F\left(i\right)+\mathrm{kd}\_b\left(i\right)·\mathrm{\Delta ELD}\_B\left(i\right)\\ +\mathrm{kd}\_s\left(i\right)·\mathrm{\Delta S}\left(i\right)\\ \mathrm{\Delta WEBD}\left(i\right)=\mathrm{ko}\_f\left(i\right)·\mathrm{\Delta ELO}\_F\left(i\right)+\mathrm{ko}\_b\left(i\right)·\mathrm{\Delta ELO}\_B\left(i\right)\\ +\mathrm{ko}\_s\left(i\right)·\mathrm{\Delta S}\left(i\right)\end{array}\right.---\left(14\right)$工作辊的初始位置和初始弯辊力由工艺模型确定，轧制过程控制中的工作辊位置和弯辊力由边部减薄控制模型确定。