一种适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法

摘要

一种适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法，其主要包括以下可由计算机执行的步骤：1、收集双机架平整机组的设备特征参数、待综合设定金属模型参数的带材关键轧制工艺参数、待综合设定金属模型参数的带材的关键质量参数；2、计算当前轧制力、前后张应力下的延伸率和出口张应力分布；3、计算1#机架出口带钢粗糙度、计算2#机架出口带钢粗糙度和计算粗糙度控制目标函数；4、设定最优1#轧制力、最优2#轧制力，通过调整活塞的位置来完成轧制力的设定。本发明避免了双机架平整机组单独控制，考虑不全面的问题，避免带钢表面粗糙度超差，对现场生产有重要的指导意义。

主权项

1.一种适用于双机架平整机组的带钢表面粗糙度控制方法，其特征在于：其包括以下可由计算机执行的步骤：（a）收集双机架平整机组的设备特征参数，主要包括：1#机架工作辊直径D_w1、2#机架工作辊直径D_w2、工作辊与支撑辊原始辊型分布值ΔD_wi,ΔD_bi、工作辊与支撑辊辊身长度L₁,L₂、工作辊弯辊缸距l₂、压下螺丝中心矩l₁、工作辊弯辊允许的最大弯辊力与1#机架工作辊上机粗糙度Ra₁、2#机架工作辊上机粗糙度Ra₂、1#机架工作辊轧制公里数L₁、2#工作辊轧制公里数L₂、1#机架轧制力允许最大值P_1max、2#机架轧制力允许最大值P_2max、出口板面粗糙度轧辊复印部分中机架带材的入口厚度影响系数α_h,α_h′、机架出口板面粗糙度遗传部分中机架带材的入口厚度影响系数β_h、机架出口板面粗糙度遗传部分与复印部分中末机架带材的材质影响系数α_k,β_k、机架出口板面粗糙度遗传部分与轧辊复印部分中延伸率率影响系数α_ε,β_ε、机组设备特性影响参数η₁,η₂；（b）收集待综合设定金属模型参数的带材关键轧制工艺参数，主要包括：带材来料的厚度横向分布值H_i、来料粗糙度Ra_s0、来料板形的横向分布值L_i、带材的宽度B、入口张力T₀、中间张力T₁、出口张力T₂、出口张应力平均值σ₂；（c）收集待综合设定金属模型参数的带材的关键质量参数，主要包括：允许的最大板形SHAPE*；允许的最大延伸率ε_max；允许的最小延伸率ε_min；带钢表面的标准粗糙度的Ra′_s；（d）将弯辊力S设定为基态（e）设定目标函数初始值F₀＝1.0×10²⁰，1#轧制力初始值P₁₀＝P_1max/5及寻优步长ΔP₁，2#轧制力的初始值P₂₀＝P_2max/6及寻优步长ΔP₂；（f）设定1#轧制力寻优中间过程参数k₁，并令k₁＝0；（g）令1#轧制力P₁=P₁₀+k₁ΔP₁；（h）设定2#轧制力寻优中间过程参数k₂，并令k₂＝0；（i）令2#轧制力P₂＝P₂₀+k₂ΔP₂；（j）计算当前轧制力、前后张应力下的延伸率ε；（k）判断不等式ε_min<ε<ε_max是否成立如成立，则转入步骤（l）；否则，转入步骤（r）；（l）利用辊系弹性变形模型计算出口张应力分布σ_2i；（m）判断不等式(max(σ_2i)-min(σ_2i))/σ₂≤SHAPE*是否成立如成立，则转入步骤（n），否则，转入步骤（r）；（n）计算1#机架出口带钢粗糙度Ra_s1，其表达式为${\mathrm{Ra}}_{s1}={\eta }_1(1-{\alpha }_{h}H-{\alpha }_h^{\prime }{H}^2)e^{{\alpha }_k{\sigma }_s}{e}^{{\alpha }_{ϵ}{ϵ}_i}{\mathrm{Ra}}_{s0}+{\eta }_2\mathrm{th}\left({\beta }_{k}H\right)e^{{\beta }_k{\sigma }_s}\mathrm{th}\left({\beta }_{ϵ}ϵ\right){\mathrm{Ra}}_{r1}{e}^{B_L{L}_1};$（o）计算2#机架出口带钢粗糙度Ra_s2，其表达式为${\mathrm{Ra}}_{s2}={\eta }_1(1-{\alpha }_{h}H-{\alpha }_h^{\prime }{H}^2)e^{{\alpha }_k{\sigma }_s}{e}^{{\alpha }_{ϵ}{ϵ}_i}{\mathrm{Ra}}_{s1}+{\eta }_2\mathrm{th}\left({\beta }_{k}H\right)e^{{\beta }_k{\sigma }_s}\mathrm{th}\left({\beta }_{ϵ}ϵ\right){\mathrm{Ra}}_{r2}{e}^{B_L{L}_2};$（p）计算粗糙度控制目标函数F＝|(Ra_s2-Ra′_s)/Ra′_s|；（q）判断不等式F＜F₀是否成立如果成立，则令F₀＝F、最优1#轧制力P_1y=P₁、最优2#轧制力P_2y＝P₂，转入步骤（r）；否则，直接转步骤（r）；（r）判断不等式是否成立如果不等式成立，则令k₂＝k₂+1转入步骤（i）；否则转入步骤（s）；（s）判断不等式是否成立如果不等式成立，则令k₁＝k₁+1转入步骤（g）；否则转入步骤（t）；（t）设定最优1#轧制力P_1y、最优2#轧制力P_2y。