雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，包括：參數(shù)采集步驟，在參數(shù)采集步驟中采集的參數(shù)包括：機(jī)架和軋機(jī)的參數(shù)、待軋制帶材的參數(shù)、軋制工藝參數(shù)以及工藝潤滑參數(shù)；初始化步驟，對控制過程參數(shù)進(jìn)行初始化；最優(yōu)壓下率搜索步驟，設(shè)置控制目標(biāo)變量和搜索參數(shù)，在控制目標(biāo)變量和搜索參數(shù)的初始值的基礎(chǔ)上循環(huán)執(zhí)行直至滿足退出條件，退出條件與帶材的厚度相關(guān)，滿足退出條件則退出循環(huán)執(zhí)行的過程并輸出最優(yōu)壓下率。
【專利說明】雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及帶材加工工藝，尤其涉及一種用于高等級汽車板冷軋及平整生產(chǎn)工藝 中的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車生產(chǎn)企業(yè)對汽車板材的質(zhì)量與產(chǎn)量的要 求越來越高。對于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)和鋼鐵銷售企業(yè)來說，面對汽車生產(chǎn)企業(yè)提出的要求和意 見，需要對汽車板材的質(zhì)量和產(chǎn)量進(jìn)行提高。汽車板材是由帶材加工形成，改進(jìn)質(zhì)量和產(chǎn)量 的主要方式由兩種：對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級改造或者對生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行改進(jìn)。
[0003] 對于生產(chǎn)設(shè)備的改造成本高、改造周期長，往往會影響企業(yè)的市場供應(yīng)，甚至?xí)?成客戶的流失，所以一般不輕易考慮對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的改造。這樣，如何在不增加設(shè) 備改造成本的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝過程來提高機(jī)組高等級汽車 板的生產(chǎn)產(chǎn)量與質(zhì)量，滿足市場對高等級汽車板日益擴(kuò)大的需求就成為鋼鐵企業(yè)技術(shù)攻關(guān) 的焦點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提出一種針對汽車板材加工過程中最常用的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材 軋制壓下率控制方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提出一種雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法， 包括：
[0006] 參數(shù)采集步驟，在參數(shù)采集步驟中采集的參數(shù)包括：機(jī)架和軋機(jī)的參數(shù)、待軋制帶 材的參數(shù)、乳制工藝參數(shù)以及工藝潤滑參數(shù)；
[0007] 初始化步驟，對控制過程參數(shù)進(jìn)行初始化；
[0008] 最優(yōu)壓下率搜索步驟，設(shè)置控制目標(biāo)變量和搜索參數(shù)，在控制目標(biāo)變量和搜索參 數(shù)的初始值的基礎(chǔ)上循環(huán)執(zhí)行以下過程直至滿足退出條件，所述退出條件與帶材的厚度相 關(guān)，循環(huán)執(zhí)行的過程包括：
[0009] 計(jì)算當(dāng)前壓下條件的步驟，計(jì)算第一機(jī)架的當(dāng)前壓下率、第二機(jī)架的當(dāng)前壓下率、 第一機(jī)架的帶材變形抗力和第二機(jī)架的帶材變形抗力作為當(dāng)前壓下條件；
[0010] 檢測摩擦及滑傷指標(biāo)的步驟，如果摩擦及滑傷指標(biāo)不滿足要求，則跳過后續(xù)的過 程，調(diào)整搜索參數(shù)并開始執(zhí)行一個新的過程，如果摩擦及滑傷指標(biāo)滿足要求，則繼續(xù)后續(xù)的 過程；
[0011] 檢測軋制壓力及軋制功率的步驟，如果檢軋制壓力及軋制功率不滿足要求，則跳 過后續(xù)的過程，調(diào)整搜索參數(shù)并開始執(zhí)行一個新的過程，如果軋制壓力及軋制功率滿足要 求，則繼續(xù)后續(xù)的過程；
[0012] 計(jì)算軋制壓力均值和與軋制功率均值并依據(jù)軋制壓力均值和與軋制功率均值更 新控制目標(biāo)變量；
[0013] 判斷更新后的控制目標(biāo)變量是否滿足退出條件，如果滿足退出條件則退出循環(huán)執(zhí) 行的過程并輸出最優(yōu)壓下率，如果不滿足退出條件則調(diào)整搜索參數(shù)并開始執(zhí)行一個新的過 程。
[0014] 在一個實(shí)施例中，在參數(shù)采集步驟中采集的機(jī)架和軋機(jī)的參數(shù)包括：第一機(jī)架的 工作輥直徑/尤與第二機(jī)架的工作輥直徑/尤，第一機(jī)架的軋機(jī)最大軋制壓力P lmax與第二機(jī) 架的軋機(jī)最大軋制壓力P2max，第一機(jī)架的軋機(jī)最大軋制功率Flmax與第二機(jī)架的軋機(jī)最大軋 制功率F2max ;
[0015] 在參數(shù)采集步驟中采集的待軋制帶材的參數(shù)包括：帶材的寬度B、帶材的厚度tv 帶材的彈性模量E、帶材的泊松比v、帶材的初始變形抗力σ s(1和帶材的變形抗力強(qiáng)化系數(shù) k ；
[0016] 在參數(shù)采集步驟中采集的軋制工藝參數(shù)包括：帶材出口厚度h2、后張力設(shè)定值T。、 前張力設(shè)定值?\、中張力設(shè)定值T z、滑傷指數(shù)臨界值、軋制速度V ;
[0017] 在參數(shù)采集步驟中采集的工藝潤滑參數(shù)包括：第一機(jī)架乳化液的流量fl〇Wl、第二 機(jī)架乳化液流量flow 2、乳化液的溫度Twd和乳化液的濃度C。
[0018] 在一個實(shí)施例中，初始化步驟中對下述控制過程參數(shù)進(jìn)行初始化：壓下率搜索參 數(shù)i且i=〇、第一機(jī)架的搜索壓下率ε η、第二機(jī)架的搜索壓下率ε21、第一機(jī)架的最優(yōu)壓下 率ε ly、第二機(jī)架的最優(yōu)壓下率ε 2y、控制目標(biāo)變量F且F的初始值匕=100000。
[0019] 在一個實(shí)施例中，計(jì)算當(dāng)前壓下條件的步驟中，
[0020] 計(jì)算第一機(jī)架的當(dāng)前壓下率％ =

【權(quán)利要求】
1. 一種雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，包括： 參數(shù)采集步驟，在參數(shù)采集步驟中采集的參數(shù)包括：機(jī)架和軋機(jī)的參數(shù)、待軋制帶材的 參數(shù)、乳制工藝參數(shù)以及工藝潤滑參數(shù)； 初始化步驟，對控制過程參數(shù)進(jìn)行初始化； 最優(yōu)壓下率搜索步驟，設(shè)置控制目標(biāo)變量和搜索參數(shù)，在控制目標(biāo)變量和搜索參數(shù)的 初始值的基礎(chǔ)上循環(huán)執(zhí)行以下過程直至滿足退出條件，所述退出條件與帶材的厚度相關(guān)， 循環(huán)執(zhí)行的過程包括： 計(jì)算當(dāng)前壓下條件的步驟，計(jì)算第一機(jī)架的當(dāng)前壓下率、第二機(jī)架的當(dāng)前壓下率、第一 機(jī)架的帶材變形抗力和第二機(jī)架的帶材變形抗力作為當(dāng)前壓下條件； 檢測摩擦及滑傷指標(biāo)的步驟，如果摩擦及滑傷指標(biāo)不滿足要求，則跳過后續(xù)的過程， 調(diào)整搜索參數(shù)并開始執(zhí)行一個新的過程，如果摩擦及滑傷指標(biāo)滿足要求，則繼續(xù)后續(xù)的過 程； 檢測軋制壓力及軋制功率的步驟，如果檢軋制壓力及軋制功率不滿足要求，則跳過后 續(xù)的過程，調(diào)整搜索參數(shù)并開始執(zhí)行一個新的過程，如果軋制壓力及軋制功率滿足要求，則 繼續(xù)后續(xù)的過程； 計(jì)算軋制壓力均值和與軋制功率均值并依據(jù)軋制壓力均值和與軋制功率均值更新控 制目標(biāo)變量； 判斷更新后的控制目標(biāo)變量是否滿足退出條件，如果滿足退出條件則退出循環(huán)執(zhí)行的 過程并輸出最優(yōu)壓下率，如果不滿足退出條件則調(diào)整搜索參數(shù)并開始執(zhí)行一個新的過程。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于， 在參數(shù)采集步驟中采集的機(jī)架和軋機(jī)的參數(shù)包括：第一機(jī)架的工作輥直徑Al與第二 機(jī)架的工作輥直徑，第一機(jī)架的軋機(jī)最大軋制壓力Plmax與第二機(jī)架的軋機(jī)最大軋制壓力 P2max，第一機(jī)架的軋機(jī)最大軋制功率Flmax與第二機(jī)架的軋機(jī)最大軋制功率F2max ; 在參數(shù)采集步驟中采集的待軋制帶材的參數(shù)包括：帶材的寬度B、帶材的厚度tv帶材 的彈性模量E、帶材的泊松比V、帶材的初始變形抗力σ s(1和帶材的變形抗力強(qiáng)化系數(shù)k ; 在參數(shù)采集步驟中采集的軋制工藝參數(shù)包括：帶材出口厚度h2、后張力設(shè)定值?；、前張 力設(shè)定值?\、中張力設(shè)定值Tz、滑傷指數(shù)臨界值軋制速度V ; 在參數(shù)采集步驟中采集的工藝潤滑參數(shù)包括：第一機(jī)架乳化液的流量fl〇Wl、第二機(jī)架 乳化液流量flow2、乳化液的溫度Twd和乳化液的濃度C。
3. 如權(quán)利要求2所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，所 述初始化步驟中對下述控制過程參數(shù)進(jìn)行初始化： 壓下率搜索參數(shù)i且i=〇、第一機(jī)架的搜索壓下率εη、第二機(jī)架的搜索壓下率ε21、 第一機(jī)架的最優(yōu)壓下率ely、第二機(jī)架的最優(yōu)壓下率e2y、控制目標(biāo)變量F且F的初始值 F〇=100000〇
4. 如權(quán)利要求3所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，所 述計(jì)算當(dāng)前壓下條件的步驟中， 計(jì)算第一機(jī)架的當(dāng)前壓下率
計(jì)算第一機(jī)架的出口厚度hfhaQ- ε 1(|); 計(jì)算第二機(jī)架的當(dāng)前壓下率·

計(jì)算第一機(jī)架的帶材的變形抗力 計(jì)算第二機(jī)架的帶材的變形抗力
5. 如權(quán)利要求4所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，檢 測摩擦及滑傷指標(biāo)的步驟包括： 基于當(dāng)前壓下條件計(jì)算第一機(jī)架的摩擦系數(shù)和第二機(jī)架的摩擦系數(shù)μ d μ2; 基于當(dāng)前壓下條件計(jì)算第一機(jī)架的滑傷指數(shù)和第二機(jī)架的滑傷指數(shù) 判斷不等?
是否同時成立，如果不成立，則判斷摩擦及滑傷指標(biāo)不滿足要求， 如果成立，則判斷摩擦及滑傷指標(biāo)滿足要求。
6. 如權(quán)利要求5所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，檢 測軋制壓力及軋制功率的步驟包括： 基于當(dāng)前壓下條件計(jì)算第一機(jī)架的當(dāng)前軋制壓力和第二機(jī)架的當(dāng)前軋制壓力Pd Ρ2， 計(jì)算模型為
_中1^為壓扁半徑，qm 為等效張力； 基于當(dāng)前壓下條件計(jì)算第一機(jī)架的當(dāng)前軋制功率和第二機(jī)架的當(dāng)前軋制功率匕，F(xiàn)2， 計(jì)算模型為
其中Π 為電機(jī)效率，\為軋輥轉(zhuǎn)速(m/min)，R為軋輥直 徑（m)，N為軋制力矩；
§否同時成立，如果不成立，則判斷軋制壓力及軋制功率不 滿足要求，如果成立，則乳制壓力及軋制功率滿足要求。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，計(jì) 算軋制壓力均值和與軋制功率均值包括：
8. 如權(quán)利要求7所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于，更 新控制目標(biāo)變量包括： 更新控制目標(biāo)變量F，
其中α為加權(quán)系數(shù)，α =〇. 3 □ 0. 7 ; 判斷不等式？<?(!是否成立，如果不等式成立，則令FfF, εη=ε1(ι，ε21=ε2。
9. 如權(quán)利要求8所述的雙機(jī)架四輥軋機(jī)的帶材軋制壓下率控制方法，其特征在于， 所述退出條件為判斷不等式
I否成立，如果不等式成立，則令壓下率搜索 參數(shù)i=i+l，重新執(zhí)行一個新的而過程；如果不等式不成立，則滿足退出條件， 第一機(jī)架的最優(yōu)壓下率ely=en、第二機(jī)架的最優(yōu)壓下率e2y=e 21。
【文檔編號】B21B37/48GK104289529SQ201310303293
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】張海峰, 鐘辰, 朱明德, 季仁康, 蔣秀華 申請人:上海寶鋼鋼材貿(mào)易有限公司