[發明專利]一種基于大數據與神經網絡相結合的圓盤剪剪切力預報方法

有效

• 申請號: 202011056260.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114309781B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王輝;付順鳴;張光星;張亞林;夏驚秋;趙昀;高玉強;范群
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23D33/00
• 分類號: B23D33/00;B23D19/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

一種基于大數據與神經網絡相結合的圓盤剪剪切力預報方法，屬控制領域。其采集圓盤剪剪切工序相關數據，建立圓盤剪剪切力預報數據庫；計算第i組純剪切力Psubgt;1i/subgt;、第i組帶鋼被剪掉部分的彎曲力Psubgt;2i/subgt;和第i組帶鋼被剪掉部分彎曲力Psubgt;2i/subgt;中的系數Zsubgt;1i/subgt;；建立系數Zsubgt;1i/subgt;與圓盤剪剪切力預報數據庫中參數的神經網絡模型；建立系數Zsubgt;1/subgt;的計算模型；實現圓盤剪剪切力P的預報。其采用大數據與神經網絡相結合的方法，通過挖掘系數Zsubgt;1/subgt;與帶鋼邊絲寬度、帶鋼厚度、帶鋼強度、刀片間隙量、刀片重疊量、張力等參數的內在聯系，建立相互間的網絡模型，實現了對圓盤剪剪切力的精準預報及剪切能力評估，在圓盤剪的剪切能力范圍內實現了剪切產品強度和規格的拓展。

技術領域

本發明屬于圓盤剪的剪切力控制領域，尤其涉及一種用于圓盤剪的剪切力預報方法。

背景技術

隨著鋼鐵行業迅速向高速化、連續化方向發展，圓盤剪切邊成為板帶產品生產中的重要環節之一。

圓盤剪剪切力參數是剪切質量分析和設備能力評估的基礎，剪切力的設定直接關系著帶鋼的邊部剪切質量，剪切力設定不合理會導致帶鋼邊部產生毛刺缺陷，嚴重影響成品質量；同時，剪切力的大小直接決定設備的剪切能力，是剪切產品強度和規格能否拓展的關鍵所在。因此，圓盤剪剪切力的準確預報對控制帶鋼邊部質量和設備能力拓展具有重要作用。

目前，對于圓盤剪剪切力的計算問題，主要采用的是斜剪理論，即將剪切力分解為兩部分，其一為純剪切力P₁，純剪切力的確定原則與斜刃剪類似，如圖1中所示；其二為帶鋼被剪掉部分的彎曲力P₂，是由于剪切伴隨著帶鋼的復雜彎曲而產生的，特別是對被剪掉的邊絲寬度較窄時更為明顯。

在已知帶鋼厚度、強度和延伸率的前提下可以準確計算出純剪切力P₁。但對于帶鋼被剪掉部分的彎曲力P₂而言，其中的系數Z₁與被剪掉的帶鋼寬度和厚度的比值有關，系數Z₁的確定只能依靠經驗表格或經驗曲線，如圖2所示。

由于現場帶鋼產品的規格復雜多變，被剪下的邊絲寬度大小不一，對系數Z₁僅依靠經驗取值，不能實現對圓盤剪剪切力的準確預報。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于大數據與神經網絡相結合的圓盤剪剪切力預報方法。其充分利用現場的海量實際生產數據，采用大數據與神經網絡相結合的方法，通過挖掘系數Z₁與帶鋼邊絲寬度、帶鋼厚度、帶鋼強度、刀片間隙量、刀片重疊量、張力等參數的內在聯系，建立相互間的網絡模型，實現了對圓盤剪剪切力的精準預報，為圓盤剪剪切力的精確設定提供了理論依據與技術支持；同時可對圓盤剪的剪切能力進行評估，在圓盤剪的剪切能力范圍內實現剪切產品強度和規格的拓展。

本發明的技術方案是：提供一種基于大數據與神經網絡相結合的圓盤剪剪切力預報方法，其特征是：

1)構建生產數據自動采集系統，采集圓盤剪剪切工序相關數據，并輸入上機刀片直徑D和刀片預期剪切公里數L；

2)建立圓盤剪剪切力預報數據庫；圓盤剪剪切力預報數據庫共計m組數據，任意一組序號記為i，1≤i≤m；

3)計算第i組純剪切力P_1i；

4)計算第i組帶鋼被剪掉部分的彎曲力P_2i；

5)計算第i組帶鋼被剪掉部分彎曲力P_2i中的系數Z_1i；

6)建立系數Z_1i與圓盤剪剪切力預報數據庫中參數的神經網絡模型；