專利名稱：一種新型的板帶厚度、板型解耦控制方法
技術領域：
本發明屬于金屬加工板帶材產品軋制技術領域，涉及一種新型的板帶材厚度和板型的解耦控制方法，尤其是在線動態板型板厚控制系統。
背景技術：
現代的板帶材軋機，一般都配置了彎輥裝置。彎輥的主要目的是改善軋機的板型(板的平直度和凸度)。在實際的軋制過程中，由于溫度不均勻、材料硬度不均勻等諸多原因，軋制壓力往往會發生變化，軋制壓力的變化往往會造成板型的變化，這是就需要動態地調整彎輥力來改善軋件的板型。但是，由于彎輥力的變化也使得軋制壓力發生變化，因此，彎輥力和軋制壓力之間存在很強的耦合關系。一般情況下，在軋制力發生變化時，彎輥力同步做出調整，其基本方程為 A Fb=K A Fz
其中，A Fb為彎輥力變化量計算值，K為系數，A Fz為軋制壓力變化量。目前這是國內外通用的方法，但是此方法僅僅考慮了軋制力對彎輥的影響。對于彎輥力對軋制力的影響，通常的做法是從檢測軋制力中去除彎輥力數值作為厚度控制的基礎。但是，軋制過程是一個復雜的物理冶金過程。由于彎輥力的變化，改變了軋輥間的應力分布，對軋制力造成了影響，此時，由于彎輥造成的軋制力變化會影響軋件的厚度。單純去除彎輥力的做法很難實現厚度和板型的相互影響。因此，必須消除二者之間的互相影響，才能夠做到軋件厚和軋件板型的高精度控制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出了一種新的方法，建立了軋制壓力變化和彎輥力變化相互影響的數學方法，可以同時給出二者相互之間的干擾量，從而軋件厚度和板型同時高精度控制的目的。軋制時，厚度控制一般由自動厚度控制系統實現，彎輥控制則由彎輥系統實現，二者是相對獨立的。本方法就是要解決在工況條件不斷變化的條件下，動態地識別出軋制壓力對彎輥力的影響以及彎輥力對軋制壓力的影響，分別給出厚度控制系統和彎輥系統的設定。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案
首先，計算出軋機的設定剛度和軋件的塑性系數，通過檢測方法或者計算方法計算出軋件的出口厚度和凸度以及厚度和凸度的變化量，通過這些因素按照以下方法計算出軋制壓力和彎棍力的波動量。\fj] = [^P2| [AM] AXft(I)
LAFbJ LKpbJ15 Aoi其中，A Fz為所需的軋制壓力波動量，A Fb為計算出的彎輥力波動量。h為出口厚度，6為軋件的出口凸度，Ah為出口厚度的變化量，A 8為凸度變化量。Kpz、Kpb為系數，可取0. 5，為軋機剛度波動量，A X為軋機剛度和軋件塑性系數的綜合變化量。本方法的實現步驟是
1.根據軋件規程、軋制力等信息計算出軋機剛度M;
2.通過以下方程計算出軋件的塑性系數；
權利要求
1.ー種新型的板帶厚度、板型的解耦控制方法，該方法用于解耦板帶材生產中的軋制力與彎輥力，其特征在于，所述系統包括數據接ロ、軋機剛度波動計算模塊、軋件塑性系數波動計算模塊、軋件厚度波動計算模塊、軋件凸度波動計算模塊、軋機剛度和軋件塑性系數綜合波動計算模塊、計算參數配置模塊、軋制力和彎輥カ波動計算模塊 所述數據接ロ，從外部獲得計算必要數據的程序； 所述軋機剛度波動計算模塊，根據輸入的軋制力、軋件尺寸等信息，計算軋機的剛度及剛度波動值； 所述軋件塑性系數波動計算模塊，根據輸入的軋制力、軋件尺寸等信息，計算軋件的塑性系數及塑性系數波動值； 所述軋件厚度波動計算模塊，通過輸入的軋制カ等信息，計算軋件厚度的波動值，如果エ廠沒有軋件厚度測量設備，則直接使用本模塊的計算結果；如果エ廠有軋件厚度測量設備，則可以選擇使用本模塊的計算結果或使用實測的厚度波動值； 所述軋件凸度波動計算模塊，通過輸入的軋制カ等信息，計算軋件凸度的波動值，如果エ廠沒有軋件凸度測量設備，則直接使用本模塊的計算結果；如果エ廠有軋件凸度測量設備，則可以選擇使用本模塊的計算結果或使用實測的凸度波動值； 所述軋機剛度和軋件塑性系數綜合波動計算模塊，根據計算得到的軋機剛度、軋件塑性系數、軋機剛度波動值、軋件塑性系數波動值，計算綜合波動值； 所述計算參數配置模塊，用于配置計算所需的各種參數，通過調節計算參數可適應不同的エ業現場； 所述軋制力和彎輥カ波動計算模塊，利用各種中間計算模塊的結果，執行解耦運算，獲得軋制カ和彎輥カ的波動值，并送往軋機自動厚度控制系統和軋機彎輥控制系統。
2.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其數據接ロ包括獲得軋制力檢測儀表、軋件厚度檢測儀表、軋件凸度檢測儀表、軋件規程信息。
3.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于軋機剛度波動計算模塊能根據實際軋制情況，動態計算軋機剛度及軋機剛度波動值。
4.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于軋件塑性系數波動計算模塊能根據軋件的出口厚度波動情況，動態計算軋件的塑性系數及塑性系數波動值。
5.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋件厚度波動計算模塊能根據エ廠實際設備情況，選擇使用理論計算的軋件厚度波動值或軋件厚度測量儀表實測的軋件厚度波動值。
6.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋件凸度波動計算模塊能根據エ廠實際設備情況，選擇使用理論計算的軋件凸度波動值或軋件凸度測量儀表實測的軋件凸度波動值。
7.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋機剛度和軋件塑性系數綜合波動計算模塊能根據軋機剛度波動計算模塊和軋件塑性系數波動計算模塊的運行結果，動態計算軋機剛度和軋件塑性系數綜合波動值。
8.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于計算參數配置模塊能根據エ廠的實際情況進行調節，滿足不同的生產要求。
9.根據權利要求I所述的板帶厚度、板型解耦控制方法，其特征在于其軋制カ和彎輥力波動計算模塊計算得到的軋制カ波動值，可以直接附加在軋機厚度控制系統的軋制カ設定值上；計算得到的彎輥カ波動值，可以直接附加在軋機彎輥控制系統的彎輥カ設定值上。
10.ー種利用權利要求I至9任意一項所述系統的板帶厚度、板型解耦控制方法，包括以下步驟 A :根據從數據接ロ獲得的軋件信息和軋制カ信息，計算軋機剛度和軋機剛度波動值； B :根據從數據接ロ獲得的軋制カ信息和軋制規程信息，計算軋件塑性系數和軋件塑性系數波動值； C :根據步驟A、步驟B的計算結果，計算軋機剛度和軋件塑性系數綜合波動值； D :根據軋件厚度測量儀表實測結果或軋件厚度波動計算模塊的結果，確定軋件厚度波動值； E :根據軋件凸度測量儀表實測結果或軋件凸度波動計算模塊的結果，確定軋件凸度波動值； F :根據計算參數配置模塊的設置，確定解耦計算的參數； G :根據步驟A至步驟F的運行結果，進行軋制力和彎輥カ的解耦運算，并輸出計算結果。
全文摘要
本發明揭示了一種新型的板帶厚度、板型解耦控制方法，屬于金屬加工板帶材產品軋制技術領域。本發明包括軋制力測量儀表、軋件規程信息、軋件厚度測量儀表(可選，非必要)、軋件凸度測量儀表(可選，非必要)、數據接口、軋機剛度波動計算模塊、軋件塑性系數波動計算模塊、軋件厚度波動計算模塊、軋件凸度波動計算模塊、軋機剛度和軋件塑性系數綜合波動計算模塊、計算參數配置模塊、軋制力和彎輥力波動計算模塊、軋機自動厚度控制系統、軋機彎輥控制系統。通過對軋制力和彎輥力的解耦運算，為厚度控制與板型控制提供精確的設定。
文檔編號B21B37/28GK102814341SQ201110155308
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者王 琦 申請人:上海優控科技有限公司