[發明專利]周期變厚度帶材軋制過程中軋件的微跟蹤方法及系統

有效

• 申請號: 200910012395.6
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN101602065A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 吳志強;劉相華;張殿華;胡賢磊;孫濤;矯志杰;支穎;李旭;孫杰
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B37/26
• 分類號: B21B37/26;G05B19/04;G05D5/03
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁 焱

1.一種周期變厚度帶材軋制過程中軋件的微跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：在軋件上對周期變厚度帶材的厚區、薄區和過渡區進行分區；

步驟二：通過人機界面計算機設定來料種類是均一厚度軋件還是周期變厚度軋件；

步驟三：確定軋制起始點；

具體過程如下：

根據步驟二設定的結果，若來料為均一厚度軋件，則可從任意人工設定的起始點開始軋制；若來料為周期變厚度軋件，則進行周期變厚度軋件的軋制起始點判斷；

所述的對周期變厚度軋件進行軋制起始點判斷過程如下：

設在t_i時刻，入口測厚儀測量的軋件厚度為h_in(i)，入口側脈沖編碼器測量的本周期軋件軋制的長度為L_in(i)，h₀為正在經過入口測厚儀的一段均一厚度區段的厚度，并設長度為n的入口測厚儀測量的軋件厚度反饋數據堆棧、入口側軋件軋制長度數據堆棧為：

hin_1hin_2······hin_nLin_1Lin_2······Lin_n]]>

堆棧采取先入先出的原則，將每個周期的h_in(i)、L_in(i)測量值壓入堆棧；并將堆棧內的所有h_in(i)的值與h₀進行比較，預先設定一個正值小量ε_h，如下式：

f(hin_j,h0)=1,|hin_j-h0|≥ϵh0,|hin_j-h0|<ϵh,j=1···n]]>

當n個結果全部為1時，表明過渡區開始經過入口測厚儀，開始跟蹤；此時，j＝1時刻的位置為過渡區起始點，即為周期變厚度軋件的軋制起始點；

當h_{in_j}≥h₀時，表明薄區向厚區過渡；

當h_{in_j}＜h₀時，表明厚區向薄區過渡；

則經過k個周期后，過渡區起始點距入口測厚儀的距離L_{in_k}為：

Lin_k=Σi=1kLin(i)+Σj=1nLin_j]]>

設入口測厚儀距軋制中線的距離為L_{in_Xray}，則下式結果為1時，表明過渡區起始點已經到達軋機的軋制點，控制系統開始跟蹤軋制：

f(Lin_k,Lin_Xray)=1,Lin_k≥Lin_Xray0,Lin_k<Lin_Xray;]]>

步驟四：對軋制過程中軋制長度進行微跟蹤；

具體過程如下：

設在t_i時刻，出口測厚儀測量的軋件厚度為h_out(i)，出口側脈沖編碼器測量的本周期軋件軋制的長度為L_out(i)，設軋制從某一區段的起始點開始計時，將i賦值為1，經過m個周期后，軋件該區段累計軋制的長度為：

Lout_m=Σi=1mLout(i)]]>

對該區段的累計軋制長度進行跟蹤；

步驟五：根據步驟二中設定的結果，若來料為均一厚度軋件，則根據步驟四中對該區段軋制長度的跟蹤結果，直接判斷該區段的軋制過程是否結束；若來料為周期變厚度軋件，則在對該區段軋制長度跟蹤的同時，對周期變厚度軋件的軋制厚度進行跟蹤修正，并將跟蹤修正的厚度設定值送入周期變厚度帶材軋制過程中的厚度控制系統中，再根據步驟四中對該區段軋制長度的跟蹤結果，判斷該區段的軋制過程是否結束；

所述的對周期變厚度軋件的軋制厚度進行跟蹤修正的具體過程如下：

因為來料是周期變厚度軋件，所以設L_{in_p}為正在軋制的區段軋制前長度，h_{in_p}或h_{in_p}(x)為正在軋制的區段軋制前厚度或厚度函數；設L_{out_p}為正在軋制的區段軋制后的目標長度，h_{out_p}或h_{out_p}(x)為正在軋制的區段軋制后的目標厚度或目標厚度函數；L_{out_m}為軋件該區段累計軋制的長度，L_{in_m}為軋件該區段累計軋制前進料的長度，

當軋制段為周期變厚度軋件的厚度均一區段時，設L_{out_c}為預設的軋制修正長度，h_{out_c}為預設的軋制修正厚度，則有：

(L_{in_p}-L_{in_m})×h_{in_p}＝(L_{out_p}-L_{out_m}-L_{out_c})×h_{out_p}+L_{out_c}×(h_{out_p}+h_{out_c})

hout_c=((Lin_p-Lin_m)×hin_p-(Lout_p-Lout_m)×hout_p)/Lout_c]]>

當軋制段為周期變厚度軋件的厚度過渡區段時，設L_{out_c}為預設的軋制修正長度，h_{out_c}為預設的軋制修正厚度函數，則有：

∫Lin_mLin_phin_p(x)dx=∫Lout_mLout_m+Lout_c(hout_p(x)+hout_c)dx+∫Lout_m+Lout_cLout_phout_p(x)dx]]>

hout_c=(∫Lin_mLin_phin_p(x)dx-∫Lout_mLout_phout_p(x)dx)/Lout_c;]]>

所述的判斷該區段軋制過程是否結束的具體過程如下：

將步驟四中的軋制長度的跟蹤結果L_{out_m}作為軋件在該區段的實測長度，將其與設定的該區段的目標長度L_{out_p}相比較，得到長度差δL_{out_m}，即：

δL_{out_m}＝L_{out_p}-L_{out_m}

當δL_{out_m}小于預先設定的正值小量ε時，下式結果為1，表明該區段的軋制過程已經完成，將i重新賦值為1，開始進行下一個區段的跟蹤：

f(δLout_m,ϵ)=0,|δLout_m|≥ϵ1,|δLout_m|<ϵ.]]>