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      軋機加速度的設定方法

      208   編輯:管理員   來源:唐山鋼鐵集團有限責任公司  
      2024-03-12 16:45:37
      權利要求書: 1.一種軋機加速度的設定方法,其特征在于包含以下步驟:在數(shù)據(jù)庫中建立軋機加速度和精軋入口溫度斜率參數(shù)表,并設定缺省值;采集實際軋機加速度和精軋入口溫度值,通過計算方法用精軋入口溫度斜率計算得出加速度修正系數(shù),最終得出軋機加速度,將軋機加速度和精軋入口溫度斜率存儲到模型數(shù)據(jù)庫表中,用于下次軋機模型計算預測速度曲線;

      所述精軋入口溫度斜率k采用最小二乘法計算,計算公式為:其中:

      n為溫度采用個數(shù);

      為采樣數(shù)據(jù)Li的平均值;

      為采樣數(shù)據(jù)Ti的平均值;

      從精軋入口高溫計檢測到帶鋼頭部開始,每通過固定長度Lseg,數(shù)據(jù)采集程序采集一次帶鋼溫度,記錄為Ti,并記錄通過精軋入口高溫計的帶鋼長度Li。

      2.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機加速度的設定方法,其特征在于:所述的軋機加速度和精軋入口溫度斜率參數(shù)根據(jù)鋼種族、帶鋼目標厚度層別和保溫罩是否使用檢索,鋼種族設置30個層別,目標厚度設置15個層別,保溫罩是否使用設置2個層別。

      3.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機加速度的設定方法,其特征在于:所述的軋機加速度和精軋入口溫度斜率初始值根據(jù)產(chǎn)線實際情況給定或實驗室數(shù)據(jù)給定。

      4.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機加速度的設定方法,其特征在于:所述的實際軋機加速度為控制樣本個數(shù)的加速度平均值,不包括帶鋼穿帶后頭部延時升速部分和尾部拋鋼減速部分。

      5.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機加速度的設定方法,其特征在于:所述的精軋入口溫度斜率,根據(jù)精軋入口高溫計的測量數(shù)據(jù)用線性回歸計算方法得到中間坯長度方向從頭部至尾部的溫度斜率,采用最小二乘法計算。

      說明書: 一種軋機加速度的設定方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種軋機加速度的設定方法,屬于熱軋技術領域。背景技術[0002] 熱軋技術領域,軋機速度控制不僅影響軋制穩(wěn)定性,對軋機出口溫度也有直接影響,進而影響產(chǎn)品性能。軋機加速度是對軋機速度控制的直接手段,尤其是預設加速度,數(shù)

      學模型根據(jù)預設加速度預測的速度變化曲線計算帶鋼長度方向上的溫度,從而計算軋制

      力、輥縫、水量等重要參數(shù)。所以在熱軋技術領域,軋機加速度的設定至關重要。

      [0003] 軋機加速度由軋機出口溫度模型計算和控制,一般分調水模式和調速模式。調水模式下采用第一加速度和第二加速度固定值控制,其中卷取機咬鋼前使用第一加速度,卷

      取機咬鋼后使用第二加速度,軋機出口溫度控制通過調節(jié)機架間水流量實現(xiàn);調速模式下

      機架間水使用個數(shù)及流量固定,預設加速度采用模型表中參數(shù),軋制中通過調整軋機加速

      度實現(xiàn)對軋機出口溫度的控制。

      [0004] 生產(chǎn)過程中,發(fā)現(xiàn)上述控制方式存在以下幾點問題:[0005] (1)調水模式下,第一加速度給定不合理,造成軋機穿帶完成后,機架間水量調節(jié)幅度較大或頻繁,調水模式下水質或機架間冷卻水嘴的質量將會導致噴嘴開口度與冷卻水

      流量比例失調,影響控制效果,同時控制效果響應較慢,導致控制效果差。

      [0006] (2)調速模式下雖然軋制模型會根據(jù)軋機出口高溫計檢測到帶鋼實際溫度后重新調整加速度,但與預設加速度偏差太大,由于速度變化較大,導致軋制穩(wěn)定性降低。

      [0007] (3)帶鋼在進入軋機前,模型通過預設加速度預測軋機的速度曲線和溫度曲線,預設加速度精度低將直接影響溫度、軋制力、輥縫、出口厚度、寬度等設定精度。

      發(fā)明內容[0008] 本發(fā)明目的是提供一種軋機加速度的設定方法,不需要配備和增加新的設備和工具,對現(xiàn)有的控制邏輯和模型自學習方法進行改造就可以有效改善不同情況下的軋機加速

      度設定精度,通過采集帶鋼每個控制樣本的實際加速度和精軋入口溫度實測數(shù)據(jù),通過線

      性回歸計算中間坯精軋入口溫度斜率,用于修正計算加速度,最終得出模型參數(shù)表中的軋

      機加速度,使得模型預測速度曲線更加精準,提高了軋制穩(wěn)定性和產(chǎn)品質量,有效地解決了

      背景技術中存在的上述問題。

      [0009] 本發(fā)明的技術方案是:一種軋機加速度的設定方法,包含以下步驟:在數(shù)據(jù)庫中建立軋機加速度和精軋入口溫度斜率參數(shù)表,并設定缺省值;采集實際軋機加速度和精軋入

      口溫度值,通過計算方法用溫度斜率計算得出加速度修正系數(shù),最終得出軋機加速度,將軋

      機加速度和精軋入口溫度斜率存儲到模型參數(shù)表中,用于下次軋機模型計算預測速度曲

      線。

      [0010] 所述的軋機加速度和精軋入口溫度斜率參數(shù)根據(jù)鋼種族、帶鋼目標厚度層別和保溫罩是否使用檢索,鋼種族設置30個層別,目標厚度設置15個層別,保溫罩是否使用設置2

      個層別。

      [0011] 所述的軋機加速度和精軋入口溫度斜率初始值根據(jù)產(chǎn)線實際情況給定或實驗室2

      數(shù)據(jù)給定,一般地,軋機加速度初始值為0.03m/s,精軋入口溫度斜率初始值為?0.04。

      [0012] 所述的實際軋機加速度為控制樣本個數(shù)的加速度平均值,不包括帶鋼穿帶后頭部延時升速部分和尾部拋鋼減速部分。

      [0013] 所述的精軋入口溫度斜率,根據(jù)精軋入口高溫計的測量數(shù)據(jù)用線性回歸計算方法得到中間坯長度方向從頭部至尾部的溫度斜率,采用最小二乘法計算。

      [0014] 本發(fā)明的有益效果是:不需要配備和增加新的設備和工具,對現(xiàn)有的控制邏輯和模型自學習方法進行改造就可以有效改善不同情況下的軋機加速度設定精度,通過采集帶

      鋼每個控制樣本的實際加速度和精軋入口溫度實測數(shù)據(jù),通過線性回歸計算中間坯精軋入

      口溫度斜率,用于修正計算加速度,最終得出控制模型表中的軋機加速度,使得模型預測速

      度曲線更加精準,提高了軋制穩(wěn)定性和產(chǎn)品質量。

      附圖說明[0015] 圖1是本發(fā)明的工作流程圖;[0016] 圖2是本發(fā)明的精軋入口帶鋼溫度采樣圖;[0017] 圖3是本發(fā)明的加速度采樣曲線圖。具體實施方式[0018] 為了使發(fā)明實施案例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合實施案例中的附圖,對本發(fā)明實施案例中的技術方案進行清晰的、完整的描述,顯然,所表述的實施案

      例是本發(fā)明一小部分實施案例,而不是全部的實施案例,基于本發(fā)明中的實施案例,本領域

      普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施案例,都屬于本發(fā)明保

      護范圍。

      [0019] 一種軋機加速度的設定方法,包含以下步驟:在數(shù)據(jù)庫中建立軋機加速度和精軋入口溫度斜率參數(shù)表,并設定缺省值;采集實際軋機加速度和精軋入口溫度值,通過計算方

      法用溫度斜率計算得出加速度修正系數(shù),最終得出軋機加速度,將軋機加速度和精軋入口

      溫度斜率存儲到模型數(shù)據(jù)庫表中,用于下次軋機模型計算預測速度曲線。

      [0020] 所述的軋機加速度和精軋入口溫度斜率參數(shù)根據(jù)鋼種族、帶鋼目標厚度層別和保溫罩是否使用檢索,鋼種族設置30個層別,目標厚度設置15個層別,保溫罩是否使用設置2

      個層別。

      [0021] 所述的軋機加速度和精軋入口溫度斜率初始值根據(jù)產(chǎn)線實際情況給定或實驗室2

      數(shù)據(jù)給定,一般地,軋機加速度初始值為0.03m/s,精軋入口溫度斜率初始值為?0.04。

      [0022] 所述的實際軋機加速度為控制樣本個數(shù)的加速度平均值,不包括帶鋼穿帶后頭部延時升速部分和尾部拋鋼減速部分。

      [0023] 所述的精軋入口溫度斜率,根據(jù)精軋入口高溫計的測量數(shù)據(jù)用線性回歸計算方法得到中間坯長度方向從頭部至尾部的溫度斜率,采用最小二乘法計算。

      [0024] 本發(fā)明通過采集帶鋼每個控制樣本的實際加速度和精軋入口溫度實測數(shù)據(jù),通過線性回歸計算帶鋼精軋入口溫度斜率,用于修正計算加速度,最終得出控制模型表中的軋

      機加速度,使得模型預測速度曲線更加精準,提高了軋制穩(wěn)定性和產(chǎn)品質量。

      [0025] 如圖1,本發(fā)明包括以下步驟:[0026] 步驟101、建立加速度參數(shù)表,按照鋼種族、目標厚度、保溫罩使用情況建立加速度、精軋入口溫度斜率參數(shù)表。其中鋼種族是通過化學成分判斷,也可以按照硬度、強度、碳

      當量等條件人工劃分,共設置30個鋼種族;按照目標厚度設置15個層別;按照保溫罩使用情

      況分為兩個層別,使用保溫罩層別代碼為0,不使用保溫罩層別代碼為1。加速度和精軋入口

      溫度斜率初始值可根據(jù)生產(chǎn)線實際情況給定,也可根據(jù)實驗室數(shù)據(jù)給定,一般地,加速度初

      2

      始值給定為0.03m/s,精軋入口溫度斜率初始值給定為?0.04。

      [0027] 步驟102、使用實測加速度計算平均加速度。精軋出口溫度控制按照樣本設定加速度和機架間水量,一般地,目標厚度≤4mm帶鋼,每個樣本長度為2.5m,目標厚度>4mm帶鋼,

      每個樣本長度為4.5m。當精軋出口高溫計檢失帶鋼后,即帶鋼尾部通過高溫計后,計算精軋

      出口溫度模型控制的平均加速度aave:

      [0028][0029] 其中:[0030] n為控制樣本個數(shù),不包括帶鋼穿帶后頭部延時升速部分和尾部拋鋼減速部分;[0031] ai為控制樣本的實際加速度。[0032] 步驟103、計算帶鋼精軋入口溫度斜率。從精軋入口高溫計檢測到帶鋼頭部開始,每通過固定長度Lseg,數(shù)據(jù)采集程序采集一次帶鋼溫度,記錄為Ti,并記錄通過高溫計的帶

      鋼長度Li,采用最小二乘法計算精軋入口溫度斜率k,計算公式為:

      [0033][0034] 其中:[0035] n為溫度采用個數(shù);[0036] 為采樣數(shù)據(jù)Li的平均值;[0037] 為采樣數(shù)據(jù)Ti的平均值。[0038] 為保證溫度曲線平滑及斜率計算準確,Lseg取值為0.1m。[0039] 步驟104、計算加速度修正系數(shù),用于調整加速度。加速度修正系數(shù)用e表示,與溫度斜率增益系數(shù)g、軋機入口厚度hi、軋機出口厚度ho、精軋入口溫度斜率k和溫度斜率轉換

      系數(shù)c有關,具體計算公式如下:

      [0040][0041] 其中:[0042] g為溫度斜率增益系數(shù),取值范圍一般為3.0?8.0;[0043] ho為軋機出口帶鋼厚度,單位mm;[0044] hi為軋機入口帶鋼厚度,單位mm;[0045] c為溫度斜率轉換系數(shù),取值范圍一般為1.2?2.0;[0046] k為精軋入口溫度斜率值。[0047] 加速度修正系數(shù)e計算出來后,加速度a=a*(1+e),得到最終加速度。[0048] 步驟105、使用當前計算的加速度和精軋入口溫度斜率更新模型表中對應參數(shù)。通過計算得到的軋機加速度a和精軋入口溫度斜率k分別進行平滑處理,計算方法如下:

      [0049] a=aold*(1?gain1)+a*gain1[0050] k=kold*(1?gain2)+k*gain2[0051] 其中:[0052] aold為更新之前,從模型參數(shù)表中讀取的加速度值;[0053] gain1為加速度平滑系數(shù),取值范圍0?1.0;[0054] kold為更新之前,從模型參數(shù)表中讀取的精軋入口溫度斜率值;[0055] gain2為精軋入口溫度斜率平滑系數(shù),取值范圍0?1.0;[0056] 數(shù)據(jù)平滑處理后,需要進一步做上下限檢查,當a或k超出對應上下限值時,使用上下限值賦給a或k,之后使用上下限檢查后的a和k更新模型參數(shù)表中對應的加速度和精軋入

      口溫度斜率,用于下次模型設定計算、預測速度曲線。

      [0057] 本發(fā)明通過采集帶鋼每個控制樣本的實際加速度和精軋入口溫度實測數(shù)據(jù),通過線性回歸計算帶鋼精軋入口溫度斜率,用于修正計算加速度,最終得出控制模型表中的軋

      機加速度,使得模型預測速度曲線更加精準,提高了軋制穩(wěn)定性和產(chǎn)品質量。

      [0058] 下面通過一個典型的應用實例,來進一步闡述本實施例的技術方案:在某熱軋生產(chǎn)線目標厚度為3.0mm,鋼種牌號為SPHC,對應鋼種族為3,不使用保溫罩,精軋入口厚度

      14.152mm,精軋出口厚度3.0mm,鋼種族3、目標厚度3.0mm對應層別和保溫罩不投用的模型

      2

      參數(shù)表中的軋機加速度和精軋入口溫度斜率分別為0.028m/s和?0.036。

      [0059] 目標厚度為3.0mm,每個控制樣本長度為2.5m,精軋出口高溫計檢失帶鋼后,刨除帶鋼穿帶后頭部延時升速部分和尾部拋鋼減速部分,控制樣本個數(shù)為186,則平均加速度

      [0060][0061] 精軋入口高溫計每0.1m采樣一次帶鋼溫度,共822個采樣值,采樣數(shù)據(jù)Li的平均值為41,溫度均值 為1025.93℃,根據(jù)最小二乘法計算斜率k為:

      [0062][0063] 根據(jù)精軋入口溫度斜率增益系數(shù)g、軋機入口厚度hi、軋機出口厚度ho、精軋入口溫度斜率k和精軋入口溫度斜率轉換系數(shù)c計算加速度修正系數(shù)e。其中精軋入口溫度斜率增

      益系數(shù)g和精軋入口溫度斜率轉換系數(shù)c為常數(shù)項,分別為5.2和1.4,軋機入口厚度hi為

      14.152mm,軋機出口厚度ho為3.0mm,精軋入口溫度斜率k為?0.028,則加速度修正系數(shù)為:

      [0064][0065] 則最終加速度a=aave*(1+e)=0.0196*(1+0.022)=0.020(m/s2)[0066] 最后,使用當前計算的加速度和精軋入口溫度斜率更新模型表中對應參數(shù)。其中加速度平滑系數(shù)gain1和精軋入口溫度斜率平滑系數(shù)gain2從配置文件中讀取,分別為0.5

      2

      和0.4,則平滑處理后,計算結果為:為0.032m/s和0.026。

      [0067] anew=aold*(1?gain1)+a*gain1=0.028*(1?0.5)+0.020*0.5=0.024(m/s2)[0068] knew=kold*(1?gain2)+k*gain2=?0.036*(1?0.4)+(?0.028)*0.4=?0.0328[0069] 最后,分別對軋機加速度和精軋入口溫度斜率值進行上下限檢查,參數(shù)上下限在模型配置文件中設置,參數(shù)范圍分別為[0,0.3]和[?0.1,0.1],經(jīng)過最終處理后,分別將

      2

      0.024m/s 和?0.0328更新到鋼種族3、目標厚度3.0mm對應層別和不投用保溫罩的模型參數(shù)

      表中,用于下次相同鋼種族、厚度層別和保溫罩不投用時的精軋速度預測計算。

      [0070] 本發(fā)明通過采集帶鋼每個控制樣本的實際加速度和精軋入口溫度實測數(shù)據(jù),通過線性回歸計算帶鋼精軋入口溫度斜率,用于修正計算加速度,最終得出控制模型表中的軋

      機加速度,使得模型預測速度曲線更加精準,提高了軋制穩(wěn)定性和產(chǎn)品質量??傊?,以上所

      述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。



      聲明:
      “軋機加速度的設定方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
      我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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