一种冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置及方法

摘要

一种冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置及方法，属于自动控制、信息技术和先进制造领域。一种冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置，包括:初始压下率产生器、功率平衡计算器、能耗计算器、约束发生器、粗调更新器、约束非支配排序器、精调更新器、压下率选择器、压下率更新器筛选器和最终压下量与轧制速度产生器。本发明提出了一种冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置及方法，该装置及方法可在经验数据缺失的情况下计算出轧制不同规格带钢各机架的压下量与轧制速度，在保证每个机架负荷平衡的前提下，最大限度的降低轧制能耗，对于带钢轧制过程的节能减排有着十分重要的意义，同时也有着广泛的应用前景。

主权项

一种冷连轧各机架压下量与轧制速度的设定装置，其特征在于:包括初始压下率产生器:用于根据经验数据或采用随机方式产生N组冷连轧各机架压下率;功率平衡计算器:用于根据初始压下率产生器产生的压下率，计算N组压下率分别对应的功率裕量平衡系数，也用于计算粗调更新器或精调更新器或压下率更新器产生的新压下率对应的功率裕量平衡系数;能耗计算器:用于根据初始压下率产生器产生的压下率，计算N组压下率分别对应的总轧制能耗，也用于计算粗调更新器或精调更新器或压下率更新器产生的新压下率对应的轧制能耗;约束发生器:用于使计算过程中产生的末机架的绝对压下率控制在0.005～0.03之间，其他机架的相对压下率控制在0.1～0.45之间，使轧制力、轧制力矩、轧制功率控制在小于各机架所允许的最大值的范围内，使轧制速度控制在满足生产要求的末机架最小速度与轧机机械系统允许的最大速度之间;粗调更新器:用于对初始压下率产生器产生的Ｎ组冷连轧各机架压下率进行更新，采用固定的克隆规模对每组内冷连轧各机架的压下率进行复制，再使经过复制产生的每个压下率进行变异，将变异产生的各压下率与初始压下率产生器产生的相应压下率进行比较，选择功率平衡计算器与能耗计算器的输出之和最小的压下率作为该组内冷连轧各机架的压下率；约束非支配排序器:用于根据功率平衡计算器、能耗计算器和约束发生器的输出，计算Ｎ组冷连轧各机架压下率的约束非支配层数和拥挤距离两个参数;精调更新器:用于根据约束非支配排序器所产生的约束非支配层数和拥挤距离两个参数，确定粗调更新器或筛选器产生的每组内冷连轧各机架的压下率的克隆规模，在利用新产生的克隆规模对每组内冷连轧各机架的压下率进行复制，再使经过复制产生的每个压下率进行变异，将变异产生的各压下率与复制前的压下率进行比较，选择功率平衡计算器与能耗计算器的输出之和最小的压下率作为该组内冷连轧各机架的压下率;压下率选择器:用于选取Ｎ/2组压下率，用联赛选择机制根据冷连轧各机架压下率的约束非支配层数和拥挤距离选择出N/2组压下率输出，即压下率的约束非支配层数不同时，约束非支配层数小的一组胜出，约束非支配层数相同时，拥挤距离大的一组压下率胜出;压下率更新器:用于将压下率选择器的输出结果作为父代压下率，采用交叉变异的方法产生新的子代压下率;筛选器:用于根据约束非支配排序器输出的约束非支配层数和拥挤距离两个参数，对压下率更新器产生的压下率进行筛选，当约束非支配层数值不同时，选择约束非支配层数值小的值对应的压下率，当约束非支配层数值相同时，选择拥挤距离大的值对应的压下率，直至 压下率的总组数达到N，停止筛选;最终压下量与轧制速度产生器:根据筛选器选出的当前压下率对应的功率裕量平衡系数与轧制能耗的值的空间分布，在其几何中心区域选择一个解作为最终的压下率，并据此计算最终的压下量与轧制速度。