[發明專利]一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法

有效

• 申請號: 201811404295.3
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109530449B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 丁敬國;趙忠;矯志杰;何純玉;吳志強;王君
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B37/28
• 分類號: B21B37/28;G06F17/18
• 代理公司: 21109 沈陽東大知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉曉嵐

1.一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、確定軋件原始數據、產品目標尺寸及軋制邊界條件；

步驟2、根據軋件的原始數據及產品目標尺寸，確定軋件的展寬比、延伸比、轉鋼階段的目標厚度以及軋制規程；

步驟3、確定平面形狀可控點的設定點數和設定距離；

步驟4、確定平面形狀控制的設定曲線；

步驟4.1、建立3個基于高斯概率密度函數形成的高斯混合模型；

步驟4.2、計算平面形狀可控點設定過程中相鄰兩個設定點壓下或抬起過程的前滑值；

步驟4.3、計算平面形狀控制過程中軋件的實際長度值；

步驟4.4、對3條不同形狀的高斯曲線加權處理，得到平面形狀控制的設定曲線的函數表達式；

步驟4.5、將平面形狀控制的設定曲線的相鄰兩個設定點進行分段線性化處理，將厚度變化區間內厚度變化量與長度簡化成線性關系，完成平面形狀控制中可控點的設定。

2.根據權利要求1所述的一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：步驟1所述軋件原始數據，包括：軋件厚度、寬度、長度、壓下量、鋼種、溫度和化學成分；所述產品目標尺寸，包括：產品目標厚度、目標寬度、切邊量和目標長度；所述軋制邊界條件，包括：環境溫度、冷卻水溫度和軋輥溫度。

3.根據權利要求1所述的一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：所述步驟3的具體方法為：

步驟3.1、確定可控點的設定點數，如下公式所示：

其中，n為平面形狀可控點的設定點數，RdUp()是向上取整函數，SprRatio為展寬比，ElRatio為延伸比；

步驟3.2、確定平面形狀可控點的設定距離，具體為：

取軋件長度的一半進行劃分，取軋件長度的對數值，對該對數值進行n等分，獲得從軋件頭部到軋件中間位置的多個節點，將上述多個節點所對應長度的對數值取指數值，即獲得從軋件頭部到軋件中間位置的設定點分布值。

4.根據權利要求3所述的一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：步驟4.1所述建立的3個基于高斯概率密度函數形成的高斯混合模型，如下公式所示：

其中，x是高斯曲線橫坐標取值與軋件頭部的距離，l_PVPC是平面形狀楔形控制作用長度，L是軋件長度，f₀是作用長度系數，其取值為0.85，Ψ_i(x，p_i，σ)是高斯函數，σ是高斯函數寬度，其取值為0.28l_PVPC，p_i是高斯函數的中心點，p₁＝-0.2×l_PVPC、p₂＝0.2×l_PVPC、p₃＝0.6×l_PVPC。

5.根據權利要求4所述的一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：步驟4.2所述的計算可控點設定過程中相鄰兩個設定點壓下或抬起過程的前滑值，如下公式所示：

其中，S_j為可控點設定過程中相鄰兩個設定點壓下或抬起過程的前滑值，j＝1，2，...，n，h_j，h_j+1分別為軋機入口和出口處軋件厚度，R_w為工作輥半徑。

6.根據權利要求5所述的一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：所述步驟4.3的具體方法為：

取第m個采樣點在第t_m時刻的軋輥實測線速度為v_m，則從t_m-1時刻到t_m時刻軋機所軋制的軋件長度如下公式所示：

其中，m的最大值M為軋件軋制過程中采樣周期為0.05s的數據采集點數。

7.根據權利要求6所述的一種中厚板平面形狀控制中的可控點設定方法，其特征在于：步驟4.4所述平面形狀控制的設定曲線的函數表達式如下公式所示：

s(x)＝k×(w₁×Ψ₁+w₂×Ψ₂+w₃×Ψ₃) (5)

其中，w_i是高斯函數Ψ_i(x，p_i，σ)的權值；

將各高斯曲線的加權系數進行如下處理：

其中，f_bi、f_hi、f_dwi均為擬合系數，h₁是展寬階段軋件的目標平均厚度，h₀是展寬階段軋件目標厚度基準值，dw是軋件平均寬展量，dw₀是軋件平均寬展量基準值。