[發(fā)明專利]一種冷軋帶鋼板形控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310335087.3
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103394521A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙昊裔
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B21B37/28
• 分類號: B21B37/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

1.一種冷軋帶鋼板形控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：

1）接收按照軋制工藝要求設(shè)定的目標(biāo)板形分布信號和由安裝在軋機出口側(cè)的接觸式板形儀在線測量的實際板形分布信號，計算出兩者之間的差值得到離散型的板形偏差值δ_i，i=1,2,…,n，其中n為板形有效測量點個數(shù)；

2）接收軋機傾輥裝置、工作輥彎輥裝置和中間輥彎輥裝置這三種裝置的實時位置信號，通過考慮單個控制周期內(nèi)三種裝置的動作極限、三種裝置的極限位置約束，按照如下數(shù)學(xué)公式計算出在當(dāng)前控制周期內(nèi)各軋機傳動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)的最大和最小動作沖程：

u_1min=min{-q₁,p_1min-p₁}，u_1max=max{q₁,p_1max-p₁},

u_2min=min{-q₂,p_2min-p₂}，u_2max=max{q₂,p_2max-p₂},

u_3min=min{-q₃,p_3min-p₃}，u_3max=max{q₃,p_3max-p₃},

式中，u_1min為傾輥裝置的最小動作沖程，u_1max為傾輥裝置的最大動作沖程，q₁為傾輥裝置單個控制周期內(nèi)的動作極限，p_1min為傾輥裝置的最小極限位置，p_1max為傾輥裝置的最小極限位置；u_2min為工作輥彎輥裝置的最小動作沖程，u_2max為工作輥彎輥裝置的最大動作沖程，q₂為工作輥彎輥裝置單個控制周期內(nèi)的動作極限，p_2min為工作輥彎輥裝置的最小極限位置，p_2max為工作輥彎輥裝置的最小極限位置；u_3min為中間輥彎輥裝置的最小動作沖程，u_3max為中間輥彎輥裝置的最大動作沖程，q₃為中間輥彎輥裝置單個控制周期內(nèi)的動作極限，p_3min為中間輥彎輥裝置的最小極限位置，p_3max為中間輥彎輥裝置的最小極限位置；

3）以軋機的傾輥裝置控制輸出量、工作輥彎輥裝置控制輸出量和中間輥彎輥裝置控制輸出量組成粒子群優(yōu)化算法的狀態(tài)向量，并以步驟2）中計算的得到的當(dāng)前控制周期內(nèi)各軋機傳動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)的最大和最小動作沖程為參考，按照如下數(shù)學(xué)公式生成N₁組粒子群優(yōu)化算法的狀態(tài)向量初始種群粒子x_j=(u_1j,u_2j,u_3j)，j=1,2,…,N₁,這里N₁為粒子群優(yōu)化算法的種群數(shù)：

u_1j=u_1min+rand(1)×(u_1max-u_1min)，

u_2j=u_2min+rand(1)×(u_2max-u_2min)，

u_3j=u_3min+rand(1)×(u_3max-u_3min)，

式中，u_1j為第j個粒子對應(yīng)的傾輥裝置控制輸出量；u_2j為第j個粒子對應(yīng)的工作輥彎輥裝置控制輸出量；u_3j為第j個粒子對應(yīng)的中間輥彎輥裝置控制輸出量；rand(1)為一維的均勻分布在[0,1]區(qū)間的隨機數(shù)；

4）選定粒子群優(yōu)化算法的最大迭代步數(shù)N₂，粒子群優(yōu)化學(xué)習(xí)過程中的指標(biāo)評價函數(shù)為如下數(shù)學(xué)公式：

Jj=Σi=1n(δi-u1jE1i-u2jE2i-u2jE1i)2,]]>

式中，J_j為第j個粒子對應(yīng)的指標(biāo)評價函數(shù)值；E_1i為傾輥裝置在第i個板形有效測量點對應(yīng)的板形控制功效系數(shù),由工藝人員提前給出；E_2i為工作輥彎輥裝置在第i個板形有效測量點對應(yīng)的板形控制功效系數(shù),由工藝人員提前給出；E_3i為中間輥彎輥裝置在第i個板形有效測量點對應(yīng)的板形控制功效系數(shù),由工藝人員提前給出；

然后利用粒子群優(yōu)化算法的學(xué)習(xí)機制計算傾輥裝置的最佳控制輸出量u_1op，工作輥彎輥裝置的最佳控制輸出量u_2op，和中間輥彎輥裝置的最佳控制輸出量u_3op；

5）將所述步驟4）計算得到的軋機傾輥裝置、工作輥彎輥裝置和中間輥彎輥裝置的最佳控制輸出量傳輸至板形控制系統(tǒng)基礎(chǔ)自動化級PLC，完成對軋機傾輥裝置、工作輥彎輥裝置和中間輥彎輥裝置進行在線調(diào)節(jié)；

6）等待下一控制周期開始的觸發(fā)信號，然后由接觸式板形儀接收本次調(diào)節(jié)后的實際出口板形分布信號，并將該信號傳送至板形計算機，返回步驟1），繼續(xù)下一控制周期的板形控制。