CN102294366B - 中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，其包括下列步骤：设定冷却区中任一处中厚钢板的表面温度设定值和中心温度设定值，并将该设定值存储于一优化器内；通过一观测器实时测得k时刻任一处中厚钢板的表面温度值和中心温度值，并将其传输至一与观测器连接的速度响应模块，由速度响应模块计算得到k+1时刻任一处中厚钢板的表面温度值和中心温度值，并将其与所述表面温度设定值和中心温度设定值进行比较，计算出k时刻至k+1时刻中厚钢板的优化行走速度和优化行走加速度；中厚钢板在线冷却控制系统获得优化行走速度和优化行走加速度后施加于中厚钢板。

Description

中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法

技术领域

本发明涉及冶金领域中钢板轧后冷却控制方法，尤其涉及中厚钢板轧后冷却控制系统的一种动态控制方法。

背景技术

冶金领域中，为了保证钢板成品的质量符合产品规格要求，需要由钢板在线冷却控制系统对钢板轧后冷却温度进行控制。现有的中厚钢板在线冷却控制系统，无法检测冷却过程中冷却区内钢板温度变化的实时数据，因此无法根据钢板实时温度变化对冷却过程进行动态控制。缺乏动态控制使得中厚钢板冷却过程存在动态扰动，或设定值出现偏差时，控制系统很难通过闭环反馈对整个冷却过程进行实时调节。此外，中厚钢板的冷却控制过程还需要实现冷却温度在钢板长度方向上分布均匀。因此，在中厚钢板加速冷却过程中，如何抑制动态扰动，提高终冷温度的控制精度，并保证钢板在其长度方向上温度分布均匀是中厚钢板加速冷却控制未解决的技术难点。

龚彩军，于明，蔡晓辉，王国栋等人在《东北大学学报(自然科学版)》(2005，26(2))604-608页发表了一篇题为“中厚钢板轧后冷却的过程控制”的科技文献。该文献中记载了一种中厚钢板轧后冷却的过程控制方法，其是把中厚钢板的轧后冷却过程的控制系统分两层，上层为监督控制层，给出冷却每块钢板所需的冷却水流量密度、辊道速度等控制变量的设定值；底层为现场回路控制层，根据设定值对各底层回路进行控制。该方法主要解决了如何优化设定值的问题，但是并未考虑当出现干扰因素时，例如钢板打滑、冷却水流量出现变化、设定值出现偏差时，如何动态调整控制量，从而使钢板达到终冷目标温度，并在钢板全长范围内实现温度分布均匀。

发明内容

本发明目的是提供一种中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，该方法可以实时检测钢板的冷却温度，并根据实时温度进行动态控制，用以克服过程扰动，以及钢板进冷却区前温度不均匀带来的不利影响，从而提高钢板冷却温度的控制精度，保证钢板在长度方向上冷却的均匀性。

本发明的技术构思为：通过一观测器测得中厚钢板当前时刻的温度分布数据，然后控制实现中厚钢板不同位置处的表面温度和中心温度与目标设定值一致。即在每个控制周期内的控制目标为：在下一控制周期内实现钢板的温度分布与目标温度偏差最小。该方法采用的控制模型为在目标温度附近的线性化速度响应模型，通过在控制目标上选取不同的权值使得钢板越接近冷却区出口处，钢板温度与设定值之间的偏差就越小。

根据本发明的上述目的，提出一种中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，其包括下列步骤：

(1)设定冷却区中j处中厚钢板的表面温度设定值为

设定j处中厚钢板的中心温度设定值为

并将该设定值存储于一优化器内，所述优化器与中厚钢板在线冷却控制系统连接，所述j为冷却区中沿中厚钢板行走方向上n个点中的任意一点，j＝1，2，...，n；

(2)中厚钢板行走进入冷却区，一观测器实时测得k时刻j处的中厚钢板表面温度值T_1j(k)，以及j处的中厚钢板中心温度值T_cj(k)，所述观测器与中厚钢板在线冷却控制系统连接；

(3)所述观测器将测得的k时刻中厚钢板表面温度值T_1j(k)和中心温度值T_cj(k)传输至一与观测器连接的速度响应模块，由速度响应模块计算得到k+1时刻j处中厚钢板表面温度值T_1j(k+1)和中心温度值T_cj(k+1)，所述速度相应模块的计算模型为：

$T_{1j}(k+1)=T_{1j}\left(k\right)+\underset{l=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}(a_{1j}\left(l\right)-a_{1j}(l-1))\mathrm{\Δv}(k-l+1);$

$T_{\mathrm{cj}}(k+1)=T_{\mathrm{cj}}\left(k\right)+\underset{l=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}(a_{\mathrm{cj}}\left(l\right)-a_{\mathrm{cj}}(l-1))\mathrm{\Δv}(k-l+1);$

上式中，p为模型阶数，表示p个控制周期后系统达到稳定；l＝1，2…，p，其表示p个控制周期中的第l控制周期；a_1j(l)为第l控制周期中厚钢板表面温度阶跃系数，其表示中厚钢板在当前第l控制周期的单位速度变化对第l控制周期后中厚钢板表面温度的影响；a_1j(l-1)为第l-1周期中厚钢板表面温度阶跃系数，其表示中厚钢板在当前第l-1控制周期的单位速度变化对第l-1控制周期后中厚钢板表面温度的影响；Δv(k-l+1)表示在k-l+1时刻中厚钢板行走加速度；a_cj(l)为第l控制周期中厚钢板中心温度阶跃系数，其表示中厚钢板在当前第l控制周期的单位速度变化对第l控制周期后中厚钢板中心温度的影响；a_cj(l-1)第l-1周期中厚钢板中心温度阶跃系数，其表示中厚钢板在当前第l-1控制周期的单位速度变化对第l-1控制周期后中厚钢板中心温度的影响。

由中厚钢板在线冷却控制系统把加速冷却过程中的冷却水流量设定值、钢板平均速度设定值，和开阀个数代入冷却装置温度变化机理模型，达到稳定后，输入速度变化的阶跃信号，得到的中厚钢板在各点处的表面温度和中心温度变化的曲线即为阶跃响应曲线。每隔一个控制周期采集钢板在j处的表面温度变化和中心温度变化，直到系统达到稳态。这样便可得到温度阶跃系数a_1j(l)、a_cj(l)、a_cj(l-1)、a_1j(l-1)，该温度阶跃系数为所述阶跃响应曲线上各控制周期上的采样数值。

所述冷却装置温度变化机理模型为：

$\mathrm{\ρ}\·\mathrm{cpT}=-\mathrm{\λ}\frac{{\∂}^{2}T}{{\∂y}^2}+\stackrel{\·}{p}(h_{\mathrm{\γ}}-h_{\mathrm{\α}})$

其中：T为钢板温度，y为钢板厚度方向坐标；ρ为密度；cp为钢板比热容；λ为热传导系数；为奥氏体相转换速率；h_γ为奥氏体的热焓；h_α为铁素体的热焓；

钢板的上下表面边界条件为

$\mathrm{\λ}\frac{\∂T}{\∂y}=-{\mathrm{\α}}_{\∞}(T-T_{\∞})$

其中，α_∞代表钢板表面的换热系数，分别代表不同冷却条件下的空冷换热系数α_air或水冷换热系数α_w；λ为热传导系数；y为钢板厚度方向坐标；T为钢板温度；T_∞为环境温度，空冷换热系数α_air由下面公式求得

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{air}}={\mathrm{\σ}}_0\mathrm{\ϵ}(T^4-T_{\∞}^4)/(T-T_{\∞})$

其中，σ₀＝5.67×10^-8为黑体辐射常数；ε为钢铁表面辐射率，且ε＜1；T_∞为环境温度；T为钢板温度。

水冷换热系数α_w计算模型为：

${\mathrm{\α}}_w=k{\left(\frac{T}{T_B}\right)}^a{\left(\frac{v}{v_B}\right)}^b{\left(\frac{T_w}{T_{\mathrm{wB}}}\right)}^c{\left(\frac{Q}{Q_B}\right)}^d+w$

其中，k为常数，1000≤k≤10000，T、v、T_w、Q分别为测量得到的钢板温度，钢板速度、水温和水流量；T_B、v_B、T_wB、Q_B为选取的基准钢板温度，钢板基准速度、基准水温和基准流量；a，b，c，d为系数，且0＜a，b，c，d＜5，w为修正系数，数值范围0≤w≤1000；

(4)所述速度响应模块将计算结果传输至与其连接的优化器，优化器将k+1时刻j处中厚钢板表面温度值T_lj(k+1)和中心温度值T_cj(k+1)分别与所述表面温度设定值

和中心温度设定值进行比较，设定中厚钢板运行速度v的约束条件{v_min，v_max}和中厚钢板运行加速度Δv的约束条件{Δv_min，Δv_max}，比较计算出k时刻至k+1时刻中厚钢板的优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，所述优化器的比较计算模型为：

$\underset{\mathrm{\Δv}}{\min }\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|T_{1j}(k+1)-T_{1j}^0\left|\right|}_{q_j}+{\left|\right|T_{\mathrm{cj}}(k+1)-T_{\mathrm{cj}}^0\left|\right|}_{q_j})$

Δv_min≤Δv(k)≤Δv_max；

v_min≤v(k)≤v_max.

上式中，Δv表示中厚钢板行走加速度；j表示冷却区中沿中厚钢板行走方向的n个点中的任意一点，j＝1，2，...，n；Δv(k)表示中厚钢板k时刻的行走加速度；v(k)表示中厚钢板k时刻的行走速度；q_j为加权系数，并满足0≤q₁＜q₂＜…＜q_n，当j点位于所述冷却区中的非水冷段时，q_j取值为0，当j点位于所述冷却区中的水冷段时，q_j取值为：

q_j＝(j-j_w)/m

上式中，j_w表示水冷段中首组冷却阀门位于沿中厚钢板行走方向上n个点中的一确定点，m为冷却阀门打开组数设定值，其中j＞j_w。

采用二次规划中的内点法求解上述优化计算模型，就可得到优化行走速度和加速度。由于所述内点法为本领域内技术人员所常用的一种计算方法，故本申请不再多做描述和介绍。

(5)所述中厚钢板在线冷却控制系统从优化器获得优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，并施加于中厚钢板；

(6)重复步骤(2)至步骤(5)直至中厚钢板行走出冷却区。

本发明的整个动态控制过程是通过从中厚钢板进入冷却区开始，便由观测器实时测量中厚钢板位于冷却区内各个点的温度值，并将该温度值通过速度响应模块的处理后反馈给优化器，由优化器根据优化模型计算出下一时刻钢板的行走速度，进而减小实测温度与设定温度之间的偏差，该控制过程直至中厚钢板行走出冷却区前，一直循环进行，使得整个冷却过程中实测温度值与设定温度值之间的偏差越来越小，即实测温度越来越接近设定的理想状况。

本发明通过采用所述动态控制方法，使中厚钢板在行走经过冷却区的过程中，其实际温度值与设定温度值之间的偏差逐渐减小，从而克服扰动以及中厚钢板在进入冷却区前温度分布不均匀的影响，提高了中厚钢板终冷温度的控制精度，保证了中厚钢板在长度方向上的冷却均匀性。

附图说明

图1为钢板冷却过程中冷却区示意图。

图2为本发明中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法流程框图。

图3为本发明实施例中参考温度曲线图。

图4为本发明实施例中的阶跃响应曲线。

图5a为本发明实施例中钢板奥氏体和铁素体的ρ·cp曲线图。

图5b为本发明实施例中钢板的热传导系数曲线图。

图5c为本发明实施例中钢板奥氏体和铁素体的热焓曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明所述的中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法做进一步详细说明。

如图1所示，本实施例中钢板G厚度为20.91mm，钢板G长度为5m，目标开冷温度780℃，目标终冷温度520℃，实际水温20℃，整个冷却区包括空冷段A、水冷段B和泛红段C，其中水冷段B包括19组集管，前4组集管为强力喷射集管；后15组集管为层流冷却集管。整个冷却区的长度为P2至P4之间的距离，为64m。P为钢板行走的方向，也即辊道输送方向。

如图2所示，按照下述步骤对钢板冷却进行动态控制：

(1)设定冷却集管开启第5组到第16组的共12组阀门，每组阀门的冷却水流量设定值Q₀为365l/(m²·min)，钢板初始行走速度v₀为1.255m/s。将上述Q₀、v₀和打开阀门数输入钢板厚度方向的一维传热差分模型，即可得到稳态后的如图3所示的钢板表面温度和中心温度分布曲线，即参考温度曲线。钢板的各个物性如图5a、图5b和图5c所示，根据各个物性，参考温度曲线的具体计算过程如下：

$\mathrm{\ρ}\·\mathrm{cpT}=-\mathrm{\λ}\frac{{\∂}^{2}T}{{\∂y}^2}+\stackrel{\·}{p}(h_{\mathrm{\γ}}-h_{\mathrm{\α}})$

其中：T为钢板温度，y为钢板厚度方向坐标；ρ为密度；cp为钢板比热容；λ为热传导系数；

为奥氏体相转换速率；h_γ为奥氏体的热焓；h_α为铁素体的热焓；

钢板的上下表面边界条件为

$\mathrm{\λ}\frac{\∂T}{\∂y}=-{\mathrm{\α}}_{\∞}(T-T_{\∞})$

其中，α_∞代表钢板表面的换热系数，分别代表不同冷却条件下的空冷换热系数α_air或水冷换热系数a_w，T_∞为环境温度，空冷换热系数α_air由下面公式求得

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{air}}={\mathrm{\σ}}_0\mathrm{\ϵ}(T^4-T_{\∞}^4)/(T-T_{\∞})$

其中，σ₀＝5.67×10^-8为黑体辐射常数，ε为钢铁表面辐射率，且ε＜1，T_∞为环境温度。

水冷换热系数α_w计算模型为：

${\mathrm{\α}}_w=k{\left(\frac{T}{T_B}\right)}^a{\left(\frac{v}{v_B}\right)}^b{\left(\frac{T_w}{T_{\mathrm{wB}}}\right)}^c{\left(\frac{Q}{Q_B}\right)}^d+w$

其中，k为常数k＝4096.4，T、v、T_w、Q分别为测量得到的钢板温度，钢板速度、水温和水流量；T_B、v_B、T_wB、Q_B为选取的基准钢板温度780℃，钢板基准速度1.255m/s、基准水温20℃和基准流量3651/(m²·min)；a，b，c，d为系数，且a＝0.94，b＝1.2，c＝0.99，d＝0.82，w为修正系数w＝0；

将v₀，Q₀，代入上述公式中的v和Q，求解可得到如图3所示的参考温度曲线。

根据位置与时间的映射关系x-ξ＝v₀t，(其中ξ为一常数，为冷却区入口处的坐标)采用下面映射关系公式把“时间-温度”曲线映射为如图3所示的参考温度曲线：

$\left\{\begin{array}{c}{T}_{1j}=T_1^{\′}\left(\frac{x_j-\mathrm{\ξ}}{v_0}\right)\\ T_{2j}=T_2^{\′}\left(\frac{x_j-\mathrm{\ξ}}{v_0}\right)\end{array}\right.,(j=\mathrm{1,2},...,n)$

沿钢板行走方向，也即辊道输送方向，将上述64m的冷却区域每隔1.6m划分一个单元，共计40个点，j为其中任意一点，令每点坐标为x_j(j＝1，...，n)。40个点中的前1-12个点为空冷段，中间点13-24为水冷段，后面点25-40为泛红段，中厚钢板行进到对应位置处的表面温度设定值和中心温度设定值就分别为

和

根据如图3所示的参考温度曲线设定冷却区域内沿辊道输送方向任意一点的钢板表面温度设定值

和中心温度设定值

并将该温度设定值存储在优化器中。如

对应的是横坐标为15的这一点其表面温度值为620℃，相应地，

对应的是横坐标为15的这一点其中心温度值为720℃，那么就设定横坐标为15的这一点处，表面温度设定值为620℃，中心温度设定值为720℃。

将加速冷却过程冷却水流量设定值Q₀、中厚钢板平均速度设定值v₀和开阀个数12代入冷却装置温度变化机理模型，即参考温度曲线模型，达到稳定后，让中厚钢板速度从设定值v₀1.255m/s变化至1.505m/s，得到的钢板在各点处的表面温度和中心温度变化的曲线即为阶跃响应曲线。以第6组层流集管处的温度为例：第6组层流集管处(沿辊道输送方向第17格单元格)的阶跃响应曲线如图4所示。每隔一个控制周期分别在曲线上取数值，如果第一个控制周期时刻的数值分别为a_c6(1)、a₁₆(1)，那么第二个控制周期时刻的数值就分别为a_c6(2)、a₁₆(2)，以此类推直到a_c6(p)、a₁₆(p)。附图4上标出了a_c6(20)、a₁₆(20)、a_c6(50)、a₁₆(50)来说明阶跃响应系数的选取方法。

(2)钢板行走进入冷却区，观测器实时测得当前时刻，即k时刻j处的钢板表面温度值T_1j，以及j处的钢板中心温度值T_cj。本实施例中将钢板沿其厚度方向分为7层，那么表面温度即第一层温度为T_1j，中心温度即为第四层的温度为T_4j。

(3)观测器将测得的表面温度值T_1j(k)和中心温度值T_4j(k)传输至速度响应模块，速度响应模块计算得到k+1时刻j处钢板表面温度值T_1j(k+1)和中心温度值T_4j(k+1)：

$T_{1j}(k+1)=T_{1j}\left(k\right)+\underset{l=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}(a_{1j}\left(l\right)-a_{1j}(l-1))\mathrm{\Δv}(k-l+1);$

$T_{4j}(k+1)=T_{4j}\left(k\right)+\underset{l=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}(a_{4j}\left(l\right)-a_{4j}(l-1))\mathrm{\Δv}(k-l+1);$

(4)速度响应模块将计算结果传输至优化器，优化器接收自速度响应模块的计算结果与表面温度设定值

和中心温度设定值

进行比较计算：

$\underset{\mathrm{\Δv}}{\min }\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|T_{1j}(k+1)-T_{1j}^0\left|\right|}_{q_j}+{\left|\right|T_{\mathrm{cj}}(k+1)-T_{\mathrm{cj}}^0\left|\right|}_{q_j})$

Δv_min≤Δv(k)≤Δv_max；

v_min≤v(k)≤v_max.

设定加权系数q₁，q₂，…，q₄₀，取

$\left\{\begin{array}{cc}{q}_j=0;& j\≤12\\ q_j=(j-12)/12;& 13\≤j\≤24\\ q_j=0;& j\≥25\end{array}\right.$

上述各加权系数q_j取值的分段函数表示，在空冷段加权系数q_j取值为0；在水冷段，加权系数q_j的取值为q_j＝(j-j_w)/m，而本实施例中冷却阀门的组数m为12，且进入水冷段的首个阀门的位置j_w为13；在泛红段，加权系数q_j取值为0。各加权系数q_j这样取值是因为，如果j点位于冷却区内，上述取值可以保证距离冷却区出口越近，中厚钢板温度与设定值的偏差越小；而如果j点位于水冷区外，由于速度对冷却区外的温度影响较小，因此该区域内的加权系数取0。

同时根据冷却过程的工艺要求以及该冷却系统的能力限制，设定每个控制周期内中厚钢板行走速度变化量(即行走加速度)和行走速度的约束条件为：

{Δv_min，Δv_max}＝{-0.4m/s，0.4m/s}

{v_min，v_max}＝{0.5m/s，3m/s}

采用二次规划内点法求解，得到优化行走速度增量Δv^*(k)，并根据v^*(k)＝v^*(k-1)+Δv^*(k)求得当前时刻的优化速度。

应当了解的是，在本步骤中，针对不同的冷却工艺、冷却要求和冷却系统，可以根据实际需要设定不同的钢板行走加速度和速度约束条件。

(5)在线冷却控制系统从优化器获得优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，并施加于钢板。

执行一次步骤(2)至步骤(5)即为一个控制周期，当一个控制周期完成后，即开始下一个控制周期，直至钢板行走出冷却区。本实施例共执行了150个控制周期，故步骤(3)中速度响应模块的计算模型中p取值为150。应当了解的是，该150个控制周期仅是本发明的一种实施方式，并不是对本发明所要保护内容的限制。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）设定冷却区中j处中厚钢板的表面温度设定值

设定j处中厚钢板的中心温度设定值

并将该设定值存储于一优化器内，所述优化器与中厚钢板在线冷却控制系统连接，所述j为冷却区中沿中厚钢板行走方向上n个点中的任意一点，j＝1,2,…,n；

（2）中厚钢板行走进入冷却区，一观测器实时测得k时刻j处的中厚钢板表面温度值T_1j(k)，以及j处的中厚钢板中心温度值T_cj(k)，所述观测器与中厚钢板在线冷却控制系统连接；

（3）所述观测器将测得的k时刻中厚钢板表面温度值T_1j(k)和中心温度值T_cj(k)传输至一与观测器连接的速度响应模块，由速度响应模块计算得到k+1时刻j处中厚钢板表面温度值T_1j(k+1)和中心温度值T_cj(k+1)，所述速度相应模块的计算模型为：

$T_{1j}(k+1)=T_{1j}\left(k\right)+\underset{l=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}(a_{1j}\left(l\right)-a_{1j}(l-1))\mathrm{\Δv}(k-l+1);$

$T_{\mathrm{cj}}(k+1)=T_{\mathrm{cj}}\left(k\right)+\underset{l=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}(a_{\mathrm{cj}}\left(l\right)-a_{\mathrm{cj}}(l-1))\mathrm{\Δv}(k-l+1);$

上式中，p为模型阶数，表示p个控制周期；l＝1,2…,p；a_1j(l)为第l控制周期中厚钢板表面温度阶跃系数；a_1j(l-1)为第l-1周期中厚钢板表面温度阶跃系数；Δv(k-l+1)表示在k-l+1时刻中厚钢板行走加速度；a_cj(l)为第l控制周期中厚钢板中心温度阶跃系数；a_cj(l-1)第l-1周期中厚钢板中心温度阶跃系数；

（4）所述速度响应模块将计算结果传输至与其连接的优化器，优化器将k+1时刻j处中厚钢板表面温度值T_lj(k+1)和中心温度值T_cj(k+1)分别与所述表面温度设定值

和中心温度设定值

进行比较，设定中厚钢板行走速度v的约束条件{v_min,v_max}和中厚钢板行走加速度Δv的约束条件{Δv_min,Δv_max}，比较计算出k时刻至k+1时刻中厚钢板的优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，所述优化器的比较计算模型为：

$\underset{\mathrm{\Δv}}{\min }\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|T_{1j}(k+1)-T_{1j}^0\left|\right|}_{q_j}+{\left|\right|T_{\mathrm{cj}}(k+1)-T_{\mathrm{cj}}^0\left|\right|}_{q_j})$

Δv_min≤Δv(k)≤Δv_max；

v_min≤v(k)≤V_max.

上式中，Δv表示中厚钢板行走加速度；j表示冷却区中沿中厚钢板行走方向的n个点中的任意一点，j＝1,2,…,n；Δv(k)表示中厚钢板k时刻的行走加速度；v(k)表示中厚钢板k时刻的行走速度；q_j为加权系数，并满足0≤q₁＜q₂＜…＜q_n，当j点位于所述冷却区中的非水冷段时，q_j取值为0，当j点位于所述冷却区中的水冷段时，q_j取值为：

q_j＝(j-j_w)/m

上式中，j_w表示水冷段中首组冷却阀门位于沿中厚钢板行走方向上n个点中的一确定点，m为冷却阀门打开组数设定值，其中j＞j_w；

（5）所述中厚钢板在线冷却控制系统从优化器获得优化行走速度v^*(k)和优化行走加速度Δv^*(k)，并施加于中厚钢板；

（6）重复步骤（2）至步骤（5）直至中厚钢板行走出冷却区。

2.如权利要求1所述的中厚钢板在线冷却控制系统的动态控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中，根据中厚钢板在线冷却控制系统的冷却水流量设定值、中厚钢板初始行走速度设定值和冷却阀门打开组数设定值，设定所述表面温度设定值

和中心温度设定值

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