CN111842506B - 一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法 - Google Patents

一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法 Download PDF

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CN111842506B CN202010608837.XA CN202010608837A CN111842506B CN 111842506 B CN111842506 B CN 111842506B CN 202010608837 A CN202010608837 A CN 202010608837A CN 111842506 B CN111842506 B CN 111842506B
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Abstract

本发明本涉及冷轧轧辊窜辊量控制技术领域，公开了一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法，包括有以下步骤：S1、收集酸轧机组的设备参数；S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数；S3、对相关板形控制参数进行定义；S4、窜辊优化系数的模糊优化；S5、根据窜辊量优化系数α确定窜辊量精细优化的范围；S6、输出机组各个机架窜辊量最优值；S7、完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定。本发明具有提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点参数的特点。

Description

一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法
技术领域
本发明涉及轧钢过程中冷轧轧机窜辊量控制领域，具体涉及一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法。
背景技术
随着近年来钢铁产品需求层次的提高，用户对带材的尺寸精度和形状精度提出了更高的要求，带钢的出口板形由对称板形和非对称板形组成，在冷轧板带的生产过程中，非对称板形是限制板形精度提高的主要因素。
窜辊是一种慢速控制元素，用于均匀轧辊磨损或设定下块钢的辊缝并增大弯辊力调节范围，窜辊装置可以通过扩大带钢凸度的控制范围、减小带钢横断面上的边部减薄和重新分布带钢边缘附近的轧辊磨损来实现对带钢的板形控制。
在实际生产中，由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状，因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架综合作用的结果。考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言，调节窜辊量可以有效改善板形与边部减薄，提高产品板形的控制精度，但是随着窜辊量的增加，辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。
因此，为了提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点的参数，需要一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法，解决机组复杂浪形缺陷，提高冷轧产品的板形质量的特点。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法，包括以下步骤：
S1、收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 585761DEST_PATH_IMAGE001
、中间辊直径
Figure 597710DEST_PATH_IMAGE002
、支撑辊直径
Figure 328906DEST_PATH_IMAGE003
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 322270DEST_PATH_IMAGE004
、中间辊辊型分布
Figure 889648DEST_PATH_IMAGE005
、支撑辊辊型分布
Figure 954556DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 282202DEST_PATH_IMAGE007
、中间辊辊身长度
Figure 446467DEST_PATH_IMAGE008
、支撑辊辊身长度
Figure 750409DEST_PATH_IMAGE009
,1-5机架压下螺丝中间距
Figure 104161DEST_PATH_IMAGE010
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 482053DEST_PATH_IMAGE011
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 145115DEST_PATH_IMAGE012
，带材来料的平均厚度
Figure 421507DEST_PATH_IMAGE013
；弯辊力δ，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 765901DEST_PATH_IMAGE014
；
S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 60616DEST_PATH_IMAGE015
，来料板形的横向分布值
Figure 645312DEST_PATH_IMAGE016
，带钢的宽度
Figure 658268DEST_PATH_IMAGE017
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 540773DEST_PATH_IMAGE018
、平均前张力
Figure 703376DEST_PATH_IMAGE019
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 708242DEST_PATH_IMAGE020
;
S3、对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 21542DEST_PATH_IMAGE021
，令
Figure 520788DEST_PATH_IMAGE022
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 603145DEST_PATH_IMAGE023
，引入窜辊量优化系数
Figure 778911DEST_PATH_IMAGE024
，给定窜辊寻优步长
Figure 520121DEST_PATH_IMAGE025
；
S4、窜辊量优化系数的模糊优化；
S5、根据窜辊量优化系数
Figure 806746DEST_PATH_IMAGE026
模糊优化的结果
Figure 946871DEST_PATH_IMAGE027
确定窜辊量优化系数精细优化的范围；
S6、输出机组各个机架窜辊量最优值；
S7、完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定。
进一步地，所述S4中，综合窜辊系数的模糊优化的步骤包括：
S41、设定弯辊力δ为基态；
S42、令
Figure 965643DEST_PATH_IMAGE028
；
S43、令
Figure 440486DEST_PATH_IMAGE029
；
S44、计算目标函数G(X)及辊间压力均匀程度
Figure 281534DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 525434DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 980686DEST_PATH_IMAGE032
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 427979DEST_PATH_IMAGE033
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 56406DEST_PATH_IMAGE014
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 358075DEST_PATH_IMAGE034
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 794348DEST_PATH_IMAGE035
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 978205DEST_PATH_IMAGE036
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 348006DEST_PATH_IMAGE037
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 317230DEST_PATH_IMAGE038
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布；
S45、判断不等式
Figure 114285DEST_PATH_IMAGE039
与
Figure 785438DEST_PATH_IMAGE040
是否同时成立，若同时成立，则转入步骤S48，否则，转入步骤S46；
S46、判断不等式
Figure 506400DEST_PATH_IMAGE041
与
Figure 517081DEST_PATH_IMAGE040
是否同时成立，若同时成立，则令
Figure 547354DEST_PATH_IMAGE042
转入步骤S47，否则，直接转入步骤S47；
S47、判断不等式
Figure 456536DEST_PATH_IMAGE043
是否成立，若成立，则令
Figure 168140DEST_PATH_IMAGE044
转入步骤S43，否则，直接转入步骤S48；
S48、输出窜辊量优化系数αk的最优解。
进一步地，所述S5中，窜辊量精细优化的步骤包括；
S51、根据窜辊量优化系数
Figure 95644DEST_PATH_IMAGE045
确定窜辊量精细优化的范围；
Figure 62199DEST_PATH_IMAGE046
式中，
Figure 645628DEST_PATH_IMAGE047
—精细优化过程窜辊量优化系数最小值；
Figure 223239DEST_PATH_IMAGE048
—精细优化过程窜辊量优化系数最大值；
Figure 942934DEST_PATH_IMAGE049
—第
Figure 65742DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最小值；
Figure 198783DEST_PATH_IMAGE051
—第
Figure 252189DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最大值；
S52、G0取步骤S46中最优解计算值；
S53、令
Figure 905019DEST_PATH_IMAGE052
；
S54、令
Figure 385679DEST_PATH_IMAGE053
；
S55、令
Figure 6016DEST_PATH_IMAGE054
；
S56、计算目标函数G（X）：
Figure 410583DEST_PATH_IMAGE055
;
S57、判断不等式
Figure 104870DEST_PATH_IMAGE056
是否成立，若成立，则令
Figure 84327DEST_PATH_IMAGE057
，转入步骤S58，否则直接转入步骤S58；
S58、判断不等式
Figure 674184DEST_PATH_IMAGE058
是否成立，若成立，则令
Figure 69393DEST_PATH_IMAGE059
，转入步骤S55，否则直接转入步骤S59；
S59、判断不等式
Figure 946083DEST_PATH_IMAGE060
是否成立，若成立，则令
Figure 768545DEST_PATH_IMAGE061
，转入步骤S54，否则直接转入步骤S510；
S510、输出
Figure 848628DEST_PATH_IMAGE062
的最优解。
相比于现有技术：
本发明充分结合五机架六辊UCM冷连轧机组的设备特点，由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状，因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架综合作用的结果。考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言，调节窜辊量可以有效改善板形与边部减薄，提高产品板形的控制精度，但是随着窜辊量的增加，辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。
在实际生产中，现场为了提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点的参数，希望冷连轧机组1-5机架的窜辊量尽可能的保持一致。所以，首先对窜辊量进行模糊优化得到窜辊量优化系数的设定值，然后在进行窜辊量的精细优化，得到最佳的机架窜辊量设定值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法流程图；
图2 是本发明窜辊控制方法的窜辊优化的流程图；
图3是本发明窜辊控制方法中窜辊量精细优化的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
结合图1、图2、图3所示，以某五机架六辊冷连轧酸轧机组的窜辊综合优化设定***为例，本发明提供了一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法，包括以下步骤：
步骤1，结合表1收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 109845DEST_PATH_IMAGE001
、中间辊直径
Figure 778723DEST_PATH_IMAGE002
、支撑辊直径
Figure 585137DEST_PATH_IMAGE003
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 339466DEST_PATH_IMAGE004
、中间辊辊型分布
Figure 138795DEST_PATH_IMAGE005
、支撑辊辊型分布
Figure 475229DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 905074DEST_PATH_IMAGE007
、中间辊辊身长度
Figure 209016DEST_PATH_IMAGE008
、支撑辊辊身长度
Figure 484139DEST_PATH_IMAGE009
,1-5机架压下螺丝中间距
Figure 943589DEST_PATH_IMAGE010
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 341073DEST_PATH_IMAGE011
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 69994DEST_PATH_IMAGE012
，带材来料的平均厚度
Figure 961858DEST_PATH_IMAGE013
；弯辊力δ，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 459835DEST_PATH_IMAGE014
。
表1 五机架六辊冷连轧酸轧机组设备参数
Figure DEST_PATH_IMAGE064A
步骤2，结合表2收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 916968DEST_PATH_IMAGE015
，来料板形的横向分布值
Figure 680656DEST_PATH_IMAGE016
，带钢的宽度
Figure 563161DEST_PATH_IMAGE017
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 977962DEST_PATH_IMAGE018
、平均前张力
Figure 733560DEST_PATH_IMAGE019
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 171494DEST_PATH_IMAGE065
。
表2 板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数
名称 第一机架 第二机架 第三机架 第四机架 第五机架
带钢的宽度/mm 1300 1300 1300 1300 1300
平均后张力/KN 183 162 235 164 191
平均前张力/KN 87 75 93 78 75
压下量延伸率设定值 0.43 0.42 0.32 0.32 0.2
步骤3，对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 654428DEST_PATH_IMAGE021
，令
Figure 940047DEST_PATH_IMAGE022
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 53497DEST_PATH_IMAGE023
，引入窜辊量优化系数
Figure 41044DEST_PATH_IMAGE066
，给定窜辊寻优步长
Figure 265352DEST_PATH_IMAGE025
。
步骤4，窜辊量优化系数的模糊优化：
步骤41，设定弯辊力为基态；
步骤42，令
Figure 131109DEST_PATH_IMAGE028
；
步骤43，令
Figure 477777DEST_PATH_IMAGE029
；
步骤44，计算目标函数G(X)及辊间压力均匀程度
Figure 890304DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 731352DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 912935DEST_PATH_IMAGE032
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 164925DEST_PATH_IMAGE033
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 877797DEST_PATH_IMAGE014
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 443907DEST_PATH_IMAGE034
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 807893DEST_PATH_IMAGE035
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 168467DEST_PATH_IMAGE036
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 368635DEST_PATH_IMAGE037
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 800753DEST_PATH_IMAGE067
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布。
步骤45，判断不等式
Figure 691349DEST_PATH_IMAGE039
与
Figure 298523DEST_PATH_IMAGE068
是否同时成立，若同时成立，则转入步骤48，否则，转入步骤46；
步骤46，判断不等式
Figure 969676DEST_PATH_IMAGE069
与
Figure 143168DEST_PATH_IMAGE068
是否同时成立；若同时成立，则令
Figure 966899DEST_PATH_IMAGE070
转入步骤47，否则，直接转入步骤47；
步骤47，判断不等式
Figure 934855DEST_PATH_IMAGE043
是否成立，若成立，则令
Figure 93304DEST_PATH_IMAGE044
转入步骤43，否则，直接转入步骤48；
最后在步骤48中，输出窜辊量优化系数αk的最优解。
步骤5，窜辊量精细优化：
步骤51，根据窜辊量优化系数
Figure 617957DEST_PATH_IMAGE045
确定窜辊量精细优化的范围：
Figure 483145DEST_PATH_IMAGE046
式中，
Figure 684319DEST_PATH_IMAGE047
—精细优化过程窜辊量优化系数最小值；
Figure 267747DEST_PATH_IMAGE048
—精细优化过程窜辊量优化系数最大值；
Figure 330513DEST_PATH_IMAGE049
—第
Figure 378103DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最小值；
Figure 687862DEST_PATH_IMAGE051
—第
Figure 574565DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最大值；
步骤52，G0取步骤S46中最优解计算值；
步骤53，令
Figure 690288DEST_PATH_IMAGE052
；
步骤54，令
Figure 530068DEST_PATH_IMAGE071
；
步骤55，令
Figure 823778DEST_PATH_IMAGE054
；
步骤56，计算目标函数G（X）：
Figure 116219DEST_PATH_IMAGE055
步骤57中，判断不等式
Figure 35633DEST_PATH_IMAGE056
是否成立,若成立，则令
Figure 729920DEST_PATH_IMAGE057
，转入步骤58，否则直接转入步骤58；
步骤58中判断不等式
Figure 194530DEST_PATH_IMAGE058
是否成立,若成立，则令
Figure 239847DEST_PATH_IMAGE059
，转入步骤55，否则直接转入步骤59；
步骤59中，判断不等式
Figure 697373DEST_PATH_IMAGE060
是否成立,若成立，则令
Figure 59215DEST_PATH_IMAGE061
，转入步骤54，否则直接转入步骤510；
最后步骤510中，输出
Figure 147257DEST_PATH_IMAGE072
的最优解。
步骤6，输出机组各个机架窜辊量最优值；
最后步骤7，完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定，结合表3可得到本发明控制方法窜辊综合优化前后的板形对比。
表3 五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化前后板形对比
第一机架窜辊量/mm 第二机架窜辊量/mm 第三机架窜辊量/mm 第四机架窜辊量/mm 第五机架窜辊量/mm 板形值/I
优化前 0 0 0 0 0 26.61
优化后 0 -3 42.75 0 25 4.771
实施例2：
步骤1，结合表4收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 476607DEST_PATH_IMAGE001
、中间辊直径
Figure 485627DEST_PATH_IMAGE002
、支撑辊直径
Figure 888926DEST_PATH_IMAGE003
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 210186DEST_PATH_IMAGE004
、中间辊辊型分布
Figure 964516DEST_PATH_IMAGE005
、支撑辊辊型分布
Figure 514577DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 100279DEST_PATH_IMAGE007
、中间辊辊身长度
Figure 530123DEST_PATH_IMAGE008
、支撑辊辊身长度
Figure 319219DEST_PATH_IMAGE009
,1-5机架压下螺丝中间距
Figure 859921DEST_PATH_IMAGE010
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 565709DEST_PATH_IMAGE011
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 713925DEST_PATH_IMAGE012
，带材来料的平均厚度
Figure 442847DEST_PATH_IMAGE013
；弯辊力δ，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 583978DEST_PATH_IMAGE014
。
表4五机架六辊冷连轧酸轧机组设备参数
名称 第一机架 第二机架 第三机架 第四机架 第五机架
工作辊直径mm 340 340 340 340 340
中间辊直径mm 450 450 450 450 450
支撑辊直径mm 720 720 720 720 720
工作辊辊身长度/mm 2000 2000 2000 2000 2000
中间辊辊身长度/mm 2010 2010 2010 2010 2010
支撑辊辊身长度/mm 2000 2000 2000 2000 2000
工作辊压下螺丝中间距mm 4310 4310 4310 4310 4310
中间辊压下螺丝中间距mm 4510 4510 4510 4510 4510
支撑辊压下螺丝中间距mm 4310 4310 4310 4310 4310
带材来料的平均厚度/mm 4 2.5 1.3 1.1 0.7
弯辊力/kN 16.38 14.54 13.35 10.87 11.59
步骤2，结合表5收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 722153DEST_PATH_IMAGE015
，来料板形的横向分布值
Figure 228221DEST_PATH_IMAGE016
，带钢的宽度
Figure 506755DEST_PATH_IMAGE017
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 389261DEST_PATH_IMAGE018
、平均前张力
Figure 554794DEST_PATH_IMAGE019
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 559659DEST_PATH_IMAGE065
。
表5 板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数
名称 第一机架 第二机架 第三机架 第四机架 第五机架
带钢的宽度/mm 1050 1050 1050 1050 1050
平均后张力/KN 163 182 215 184 181
平均前张力/KN 77 85 73 88 70
压下量延伸率设定值 0.42 0.52 0.34 0.34 0.2
步骤3，对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 997594DEST_PATH_IMAGE021
，令
Figure 231260DEST_PATH_IMAGE022
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 703830DEST_PATH_IMAGE023
，引入窜辊量优化系数
Figure 614017DEST_PATH_IMAGE066
，给定窜辊寻优步长
Figure 352297DEST_PATH_IMAGE025
。
步骤4，窜辊量优化系数的模糊优化：
步骤41，设定弯辊力为基态；
步骤42，令
Figure 576605DEST_PATH_IMAGE028
；
步骤43，令
Figure 965998DEST_PATH_IMAGE029
；
步骤44，计算目标函数G(X)及辊间压力均匀程度
Figure 60468DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 472995DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 297732DEST_PATH_IMAGE032
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 479314DEST_PATH_IMAGE033
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 747616DEST_PATH_IMAGE014
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 709755DEST_PATH_IMAGE034
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 275866DEST_PATH_IMAGE035
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 125004DEST_PATH_IMAGE036
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 751158DEST_PATH_IMAGE037
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 200594DEST_PATH_IMAGE038
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布。
步骤45，判断不等式
Figure 117865DEST_PATH_IMAGE039
与
Figure 274040DEST_PATH_IMAGE040
是否同时成立，若同时成立，则转入步骤48，否则，转入步骤46；
步骤46，判断不等式
Figure 133412DEST_PATH_IMAGE069
与
Figure 558227DEST_PATH_IMAGE073
是否同时成立；若同时成立，则令
Figure 731719DEST_PATH_IMAGE074
转入步骤47，否则，直接转入步骤47；
步骤47，判断不等式
Figure 804717DEST_PATH_IMAGE075
是否成立，若成立，则令
Figure 772673DEST_PATH_IMAGE044
转入步骤43，否则，直接转入步骤48；
最后在步骤48中，输出窜辊量优化系数αk的最优解。
步骤5，窜辊量精细优化：
步骤51，根据窜辊量优化系数
Figure 681855DEST_PATH_IMAGE045
确定窜辊量精细优化的范围：
Figure 190196DEST_PATH_IMAGE046
式中，
Figure 320963DEST_PATH_IMAGE047
—精细优化过程窜辊量优化系数最小值；
Figure 272870DEST_PATH_IMAGE048
—精细优化过程窜辊量优化系数最大值；
Figure 856298DEST_PATH_IMAGE049
—第
Figure 168331DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最小值；
Figure 966654DEST_PATH_IMAGE051
—第
Figure 276412DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最大值；
步骤52，G0取步骤S46中最优解计算值；
步骤53，令
Figure 409453DEST_PATH_IMAGE052
；
步骤54，令
Figure 272979DEST_PATH_IMAGE076
；
步骤55，令
Figure 112760DEST_PATH_IMAGE054
；
步骤56，计算目标函数G（X）：
Figure 655736DEST_PATH_IMAGE055
步骤57中，判断不等式
Figure 948177DEST_PATH_IMAGE056
是否成立,若成立，则令
Figure 618324DEST_PATH_IMAGE057
，转入步骤58，否则直接转入步骤58；
步骤58中判断不等式
Figure 374928DEST_PATH_IMAGE058
是否成立,若成立，则令
Figure 26489DEST_PATH_IMAGE059
，转入步骤55，否则直接转入步骤59；
步骤59中，判断不等式
Figure 884855DEST_PATH_IMAGE060
是否成立,若成立，则令
Figure 342381DEST_PATH_IMAGE061
，转入步骤54，否则直接转入步骤510；
最后步骤510中，输出
Figure 891174DEST_PATH_IMAGE062
的最优解。
步骤6，输出机组各个机架窜辊量最优值；
最后步骤7，完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定，结合表6可得到本发明控制方法窜辊综合优化前后的板形对比。
表6 五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化前后板形对比
第一机架窜辊量/mm 第二机架窜辊量/mm 第三机架窜辊量/mm 第四机架窜辊量/mm 第五机架窜辊量/mm 板形值/I
优化前 0 0 0 0 0 25.52
优化后 10 42 2 4 50 6.783
综上所述，本发明充分结合五机架六辊UCM冷连轧机组的设备特点，由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状，因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架综合作用的结果。
考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言，调节窜辊量可以有效改善板形与边部减薄，提高产品板形的控制精度，但是随着窜辊量的增加，辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。在实际生产中，现场为了提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点的参数，希望冷连轧机组1-5机架的窜辊量尽可能的保持一致。所以，首先对窜辊量进行模糊优化得到窜辊量优化系数的设定值，然后在进行窜辊量的精细优化，得到最佳的机架窜辊量设定值。
本发明能够根据冷轧带钢的现场生产情况，充分结合五机架六辊冷连轧机组的设备特点，通过对机组机架窜辊量的优化设定，有效提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点参数，为改善带钢板形控制提供了一套新的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种用于五机架六辊冷连轧机组的窜辊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 719234DEST_PATH_IMAGE001
、中间辊直径
Figure 764551DEST_PATH_IMAGE002
、支撑辊直径
Figure 222077DEST_PATH_IMAGE003
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 830257DEST_PATH_IMAGE004
、中间辊辊型分布
Figure 918299DEST_PATH_IMAGE005
、支撑辊辊型分布
Figure 247649DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 446549DEST_PATH_IMAGE007
、中间辊辊身长度
Figure 912165DEST_PATH_IMAGE008
、支撑辊辊身长度
Figure 233425DEST_PATH_IMAGE009
,1-5机架压下螺丝中间距
Figure 987755DEST_PATH_IMAGE010
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 787083DEST_PATH_IMAGE011
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 372786DEST_PATH_IMAGE012
，带材来料的平均厚度
Figure 802630DEST_PATH_IMAGE013
；弯辊力δ，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 840993DEST_PATH_IMAGE014
；
S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 381696DEST_PATH_IMAGE015
，来料板形的横向分布值
Figure 87484DEST_PATH_IMAGE016
，带钢的宽度
Figure 422650DEST_PATH_IMAGE017
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 216818DEST_PATH_IMAGE018
、平均前张力
Figure 357949DEST_PATH_IMAGE019
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 918244DEST_PATH_IMAGE020
；
S3、对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 424312DEST_PATH_IMAGE021
，令
Figure 702846DEST_PATH_IMAGE022
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 647668DEST_PATH_IMAGE023
，引入窜辊量优化系数
Figure 152DEST_PATH_IMAGE024
，给定窜辊寻优步长
Figure 5017DEST_PATH_IMAGE025
；
S4、窜辊量优化系数的模糊优化；
S5、根据窜辊量优化系数
Figure 505269DEST_PATH_IMAGE026
模糊优化的结果
Figure 925886DEST_PATH_IMAGE027
确定窜辊量优化系数精细优化的范围；
S6、输出机组各个机架窜辊量最优值；
S7、完成五机架六辊冷连轧机组的窜辊综合优化设定；
所述S4中，窜辊量优化系数的模糊优化的步骤包括：
S41、设定弯辊力δ为基态；
S42、令
Figure 460772DEST_PATH_IMAGE028
；
S43、令
Figure 308643DEST_PATH_IMAGE029
；
S44、计算目标函数G(X)及辊间压力均匀程度
Figure 293261DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 517569DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 906962DEST_PATH_IMAGE032
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 191312DEST_PATH_IMAGE033
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 666156DEST_PATH_IMAGE014
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 490893DEST_PATH_IMAGE034
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 672475DEST_PATH_IMAGE035
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 190044DEST_PATH_IMAGE036
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 89867DEST_PATH_IMAGE037
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 718295DEST_PATH_IMAGE038
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布；
S45、判断不等式
Figure 754384DEST_PATH_IMAGE039
与
Figure 442854DEST_PATH_IMAGE040
是否同时成立，若同时成立，则转入步骤S48，否则，转入步骤S46；
S46、判断不等式
Figure 829973DEST_PATH_IMAGE041
与
Figure 996512DEST_PATH_IMAGE040
是否同时成立，若同时成立，则令
Figure 152687DEST_PATH_IMAGE042
转入步骤S47，否则，直接转入步骤S47；
S47、判断不等式
Figure 14988DEST_PATH_IMAGE043
是否成立，若成立，则令
Figure 623824DEST_PATH_IMAGE044
转入步骤S43，否则，直接转入步骤S48；
S48、输出窜辊量优化系数αk的最优解；
所述S5中，窜辊量精细优化的步骤包括；
S51、根据窜辊量优化系数
Figure 859633DEST_PATH_IMAGE045
确定窜辊量精细优化的范围；
Figure 870315DEST_PATH_IMAGE046
式中，
Figure 900588DEST_PATH_IMAGE047
—精细优化过程窜辊量优化系数最小值；
Figure 996720DEST_PATH_IMAGE048
—精细优化过程窜辊量优化系数最大值；
Figure 505061DEST_PATH_IMAGE049
—第
Figure 635828DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最小值；
Figure 837003DEST_PATH_IMAGE051
—第
Figure 420431DEST_PATH_IMAGE050
机架窜辊量允许最大值；
S52、G0取步骤S46中最优解计算值；
S53、令
Figure 732463DEST_PATH_IMAGE052
；
S54、令
Figure 717737DEST_PATH_IMAGE053
；
S55、令
Figure 89812DEST_PATH_IMAGE054
；
S56、计算目标函数G（X）：
Figure 160537DEST_PATH_IMAGE055
;
S57、判断不等式
Figure 276260DEST_PATH_IMAGE056
是否成立，若成立，则令
Figure 116040DEST_PATH_IMAGE057
，转入步骤S58，否则直接转入步骤S58；
S58、判断不等式
Figure 656087DEST_PATH_IMAGE058
是否成立，若成立，则令
Figure 948528DEST_PATH_IMAGE059
，转入步骤S55，否则直接转入步骤S59；
S59、判断不等式
Figure 867943DEST_PATH_IMAGE060
是否成立，若成立，则令
Figure 562229DEST_PATH_IMAGE061
，转入步骤S54，否则直接转入步骤S510；
S510、输出
Figure 276107DEST_PATH_IMAGE062
的最优解。
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