一种带钢轧制在线控制摩擦系数模型优化方法

摘要

本发明涉及一种带钢轧制在线控制摩擦系数模型优化方法，将带钢轧制过程的实测轧制力代入轧制力理论计算模型中。由于轧制力是摩擦系数的函数，因此通过变式处理得到含有以摩擦系数为自变量的非线性方程。除了将实测轧制力值代入轧制力理论计算模型外，还要将轧制过程中带钢的实际入口厚度、实际出口厚度、实际张力等数据同时代入轧制力计算模型。通过求解该非线性方程获得摩擦系数的实际计算值，以实际摩擦系数为基础，对摩擦系数理论计算模型进行自适应优化。通过该方法可以提高摩擦系数在线设定精度。

主权项

一种带钢轧制在线控制摩擦系数模型优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)在线检测带钢轧制过程的实测轧制力、实测带钢轧制入口厚度及出口厚度、实测带钢轧制过程的前后张力，将上述工艺参数代入轧制力计算模型中，构成以摩擦系数为未知量的非线性方程，求解该方程得到轧制过程摩擦系数的后计算值，将该摩擦系数的后计算值作为实际摩擦系数值；所述的轧制力计算模型为： μ i back = Q Fi - 1.08 + 1.02 · r i back 1.79 · r i back 1 - r i back R i ′ mdl h i back - - - ( 13 ) Q Fi = F i measure { k mi mdl - α i t i back - β i t i - 1 back } W R i ′ mdl · Δ h i back - 2 3 1 - v 2 E k mi mdl h i back Δ h i back 式中：μiback摩擦系数后计算值实际值；riback压下率后计算实际值；R′mdl轧辊压扁半径模型计算值；hiback带钢厚度后计算实际值；Fimeasure轧制力实测值；kmimdl带钢变形抗力模型计算值；tiback带钢张力后计算实际值；Δhiback带钢压下量后计算实际值；i机架号；2)将上述的摩擦系数后计算值作为实际摩擦系数值，与摩擦系数模型计算值进行比较，计算出用于补偿摩擦系数模型计算值与实际值偏差的模型自适应学习系数，通过该模型自适应学习系数可以提高轧制过程摩擦系数模型的计算精度；所述的摩擦系数模型为：μ＝μL·μv+μmin                         (5)(1)轧制长度影响项 μ L = C 1 · a L · e b L · L + c L L 2 + d L · L 3 + e L · L 4 - - - ( 6 ) (2)速度影响项 μ v = a v · [ e C 2 { b v ( v - v 0 ) + c v ( v - v 0 ) 2 + d v ( v - v 0 ) 3 + e v ( v - v 0 ) 4 } | ] + f v - - - ( 7 ) μ     摩擦系数L      工作辊轧制长度v      出口带钢速度μmin  摩擦系数基准值aL～eL 轧制长度影响系数av～fv 速度影响系数v0     标准速度C1     轧制长度影响项的自适应学习系数C2     速度影响项的自适应学习系数通过公式(13)得出的摩擦系数的后计算值即实际摩擦系数值，再结合摩擦系数模型公式(5)、公式(6)、公式(7)，可以得出轧制长度影响项的自适应学习系数C1及速度影响项的自适应学习系数C2；C1i、C2i为第i对机架的自适应学习系数； C 1 i current = μ i back - μ min i μ vi ( a Li · e b Li · L i + c Li · L i 2 + d Li · L i 3 + e Li · L i 4 ) - - - ( 14 ) μ vi = a vi · { e c 2 i before [ b vi · ( v i back - v 0 i ) + c vi · ( v i back - v 0 i ) 2 + d vi · ( v i back - v 0 i ) 3 + e vi · ( v i back - v 0 i ) 4 ] } + f vi 极限检查：   C1ilower≤C1icurrent≤C1iupper                        (15)学习系数更新 C1inext＝(1‑αC1i)·C1icurrent+αC1i·C1ibefore       (16) C 2 i current = ln { μ i back - μ min i μ Li - f vi } - ln a vi { b vi ( v i back - v 0 i ) + c vi ( v i back - v 0 i ) 2 + d vi ( v i back - v 0 i ) 3 + e ( v i back - v 0 i ) 4 } - - - ( 17 ) 式中 μ Li = C 1 i before a Li · e b Li · L i + c Li · L i 2 + d Li · L i 3 + e Li · L i 4 极限检查：    C2ilower≤C2icurrent≤C2iupper                       (18)学习系数更新：C2inext＝(1‑αC2i)·C2icurrent +αC2i·C2ibefore     (19)式中C1inew，C2inew‑下一次计算摩擦系数模型自适应学习系数    C1icurrent，C2icurrent‑当前卷摩擦系数模型自适应学习系数计算值    C1ibefore，C2ibefore‑上一次计算摩擦系数模型自适应学习系数    αC1i，αC2i‑摩擦系数模型自适应学习系数平滑因子i‑机架号(1、2、3、4、5......)3)将计算出的轧制长度影响项的自适应学习系数C1i及速度影响项的自适应学习系数C2i，代入摩擦系数模型公式(6)、公式(7)，根据公式(5)计算出摩擦系数计算值。