[發明專利]一種基于隨機森林的厚板軋制輥縫校正方法

有效

• 申請號: 202210556922.5
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN115106384B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 丁進良;許江濤;張同康
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B37/58
• 分類號: B21B37/58
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高意;李洪福

本發明提供一種基于隨機森林的厚板軋制輥縫校正方法，包括：根據現場經驗及機理分析，選擇影響精軋末道次輥縫設定值的過程變量；對字符型變量進行獨熱編碼，提取厚度偏差特征，并對數值型變量進行歸一化處理；將提取的厚度偏差特征和經過歸一化處理的數值型變量作為輸入變量，并基于隨機森林構建輥縫設定值校正模型；利用構建的輥縫設定值校正模型對精軋末道次輥縫設定值進行校正。本發明的技術方案旨在基于厚板生產過程中積累的大量有效信息，利用隨機森林算法挖掘板坯規格、厚度偏差、精軋過程變量與輥縫設定值的內在聯系，實現對精軋末道次輥縫設定值的校正。

技術領域

本發明涉及一種基于隨機森林的厚板軋制輥縫校正方法，旨在利用隨機森林算法對軋機精軋過程中的輥縫設定值進行校正。

背景技術

精軋過程是厚板生產過程中對厚度精度影響最大的工序，厚度精度是厚板生產的重要質量指標。厚度精度是否滿足定單要求影響著板坯的脫合同率(即，生產的厚板的厚度精度不滿足定單合同要求精度的比例)，進而影響鋼鐵廠的經濟效益。隨著厚板產品類型不斷擴展及厚度公差要求愈加苛刻，僅靠自動厚度控制系統和一些厚度補償方法不能保證厚板產品的厚度精度，還需要對精軋末道次的輥縫設定值進行校正以提高厚度精度、降低脫合同率。

在實際的生產中，精軋末道次的輥縫設定值由操作工進行校正。操作工利用現場監控屏幕上的厚度偏差信息及軋件的鋼種、目標寬度、目標厚度、終軋目標溫度等信息，通過人機接口對精軋末道次輥縫設定值進行校正以保證厚板產品的厚度精度。這種人工設定方式依賴于操作工的經驗及其工作狀態，是用有限的精力去監控無限的厚板生產，難以實現對厚度控制系統長期、連續和高效的優化與改進。

專利《利用穿帶自適應修正熱軋精軋機組輥縫的方法》提供了一種利用穿帶自適應修正熱軋精軋機組輥縫的方法，采用前三個機架實測與設定軋制力的偏差信息，判斷變形抗力的調整類型，并分不同類型求得變形抗力調整量，最后求得后續機架的輥縫調整量并進行動態設定。但該專利需要對變形抗力的調整進行分類，且只考慮了變形抗力、軋制力，存在依賴于人的主觀性且考慮的變量少的問題。

專利《不銹鋼混軋的精軋輥縫的補償方法》克服了現有熱連軋不銹鋼混軋的鋼厚度超公差及廢品現象，提供了熱連軋產品的軋制方法，針對不銹鋼混軋加入了輥縫補償。但該專利局限于熱連軋不銹鋼混軋，不適用于規格、生產節奏變化頻繁的厚板生產，且不能有效地利用積累了大量有效信息和知識的過程數據。

發明內容

根據上述提出厚板精軋過程中人工校正輥縫設定值的不足之處，提供一種基于隨機森林的厚板軋制輥縫校正方法。本發明基于厚板生產過程中積累的大量有效信息，利用隨機森林算法挖掘板坯規格、厚度偏差、精軋過程變量與輥縫設定值校正的內在聯系，實現對精軋末道次輥縫設定值的校正，提高厚板產線對不斷變化的生產狀況、產品規格、定單的適應性。

本發明采用的技術手段如下：

一種基于隨機森林的厚板軋制輥縫校正方法，包括：

S1、根據現場經驗及機理分析，選擇影響精軋末道次輥縫設定值的過程變量；

S2、對字符型變量進行獨熱編碼，提取厚度偏差特征，并對數值型變量進行歸一化處理；

S3、將提取的厚度偏差特征和經過歸一化處理的數值型變量作為輸入變量，并基于隨機森林構建輥縫設定值校正模型；

S4、利用構建的輥縫設定值校正模型對精軋末道次輥縫設定值進行校正。

進一步地，所述步驟S1中，現場經驗和機理分析的過程包括：

根據調研所得現場經驗，目標寬度、目標厚度、鋼種、終軋溫度、倒數第三道次厚度偏差對末道次輥縫設定值校正的影響大；具體的：

彈跳方程是自動厚度控制系統的核心，彈跳方程描述了板坯實際軋出厚度與預調輥縫值和軋機彈跳量的關系；