CN105404155A - 一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法，它充分结合热镀锌光整机轧制过程的设备与工艺特点，采用离散的方法分别求解出任意工况下工作辊轴线方向的粗糙度分布，在综合考虑成品带钢表面粗糙度、成品带钢的板形及锌层的均匀性与稳定性同时兼顾出口厚度分布，对光整机的轧制工艺参数进行优化设定，降低了色差缺陷及卷曲缺陷的发生概率，改善了锌层的均匀性和稳定性并为后续拉矫机的生产提供了便利，并且可适应在多种不同轧制规范情况下对在线辊面粗糙度进行精确求解，为提高成品带钢的表面质量特别是为锌层稳定性和锌花均匀性的控制奠定了基础。

Description

一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法

技术领域

本发明涉及热镀锌技术领域，尤其是一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法。

背景技术

当前，在热镀锌板的生产过程中，有很多不确定的因素会造成镀层高低起伏、氧化膜厚度不同、锌花大小以及镀层厚度分布不均等缺陷，对于小锌花特别是无锌花产品时这些缺陷会造成光的折射差异，表现为无锌花镀层表面的色差。为此，在镀锌线工艺段后往往设有光整机，通过光整使镀锌板具有满足要求的板面粗糙度且分布均匀，以消除色差并提高涂装附着性。另外，在热镀锌板的生产过程中，经常会出现边部过厚的现象，特别是对于薄规格厚镀层的热镀锌带钢而言，这种现象尤为明显。如果该厚度差不能在光整过程中加以消除，就会导致镀锌板在卷曲过程中形成喇叭卷缺陷，影响热镀锌带钢的使用。

对于热镀锌光整机而言，除了具备改善板面粗糙度和和厚度分布的功能外，还具有提高锌层稳定性与锌花均匀性、增强锌层附着力和初步改善镀锌板板形的功能。因此，如何通过优化光整机的轧制工艺参数，使之对出口带钢的表面粗糙度、出口的厚度分布、锌层稳定性和锌花均匀性以及成品带钢的板形加以控制就成为现场技术攻关的焦点。在公开号为CN1923390A的专利申请“热镀锌平整机辊型曲线设计方法”中提出了一种同时兼顾板形、锌层稳定性和均匀性的平整机辊型曲线的设计方法，但是该发明主要是从辊型曲线优化的角度出发，没有考虑轧制工艺参数的影响，同时也不能根据实际生产情况进行在线调整。在公开号为CN101507975A的专利申请“双机架UCM平整机组带钢表面色差缺陷综合治理方法”中提出了一种表面色差缺陷的综合治理方法，但是仅仅考虑了色差缺陷的防治，且主要针对双机架平整机组，不适用于热镀锌生产线。为此，在大量的理论研究和现场实践的基础上，提出一种适合于热镀锌光整机的板面质量控制参数综合优化设定技术，通过对轧制参数的优化设定，实现对镀锌板表面质量的综合控制。

发明内容

本发明提供一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定技术，其目的在于通过对热镀锌生产线光整机轧制工艺参数的优化设定，而对镀锌板生产过程中的色差缺陷、喇叭口缺陷、带钢的出口板形以及锌层稳定性和锌花均匀性进行综合控制，改善镀锌板的板面质量和使用性能，提高成材率。

本发明的具体方案是：一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定技术，其特征是：包括以下由计算机执行的步骤：

(1)收集热镀锌板生产过程中所涉及到的光整机的设备参数、待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数、换辊后轧辊的设备参数；

光整机的设备参数包括：光整机许可最大轧制压力设定值P_max、入口张力许可最小值T_0min、入口张力许可最大值T_0max、出口张力许可最小值T_1min、出口张力许可最大值T_1max、工作辊辊身长度L_w、工作辊直径D_w、工作辊辊型分布ΔD_wi、支承辊辊身长度长度L_b、支承辊直径D_b、支撑辊辊型分布ΔD_bi、支承辊传动侧与工作侧压下螺丝中心距l_b、工作辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距l_w、工作辊最大正弯辊力最大负弯辊力

待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数包括：镀锌基板退火后的变形抗力σ_s0、加工硬化系数k_s、带钢的宽度B、镀锌板的来料厚度h₀、镀锌板的来料厚度分布h_0i、光整机出口速度v、来料板形取样长度L、来料板形的长度横向分布值L_i、许可最小伸长率ε_min、许可最大伸长率ε_max、原始板面粗糙度许可最大轧制压力不均匀度系数k_q、许可最大张力不均匀度系数许可最大粗糙度不均匀度系数k_Ra、许可最大厚度不均匀度系数

换辊后轧辊的设备参数包括：工作辊换辊时原始表面粗糙度换辊后当前卷轧制前X卷不同规格带钢的宽度B_x,[x＝(1,2,…,X)]、各卷带钢的长度l_x,[x＝(1,2,…,X)]；

(2)定义优化过程中所涉及到的过程变量，包括工作辊沿辊身分段数N(N为奇数)、工作辊各段宽度Δx、带钢沿宽度方向分段数M、过程参数m,n、第x卷带钢轧制时对第j段工作辊的轧制公里数l′_x、工作辊各段总的轧制公里数lg_j、工作辊各段表面粗糙度摩擦系数μ_i、成品带钢的表面粗糙度伸长率设定值ε、入口张力设定值T₀、出口张力设定值T₁、工作辊弯辊力设定值S_w、出口厚度分布h_1i、出口张力分布σ_1i、轧制压力分布q_i；

(3)对工作辊和待轧带钢进行单元划分，包括将工作辊沿辊身长度方向划分为N等分，并计算出工作辊辊各段宽度待轧制带钢沿宽度方向分段数带钢单元划分过程参数 $n=\frac{N+1}{2},m=\frac{M+1}{2};$

(4)在实际生产过程中，一个换辊周期内会生产多种不同规格的带钢，而带钢宽度不一必然会导致工作辊各段轧制公里数不一，在原始辊面粗糙度一样的情况下，必然导致在轧制当前卷带钢时，沿工作辊轴向辊面粗糙度不一，为此计算工作辊辊面沿轴向方向的粗糙度分布，包括以下步骤：

a.计算出当前卷轧制前，工作辊各段的轧制公里数其中 $l_x^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{l}_x& 2\left|n-j\right|\mathrm{\Δ}x\≤B_x\\ 0& 2\left|n-j\right|\mathrm{\Δ}x>B_x\end{array}\right.;$

b.在轧制过程中，工作辊辊面粗糙度随轧制过程的进行，粗糙度逐渐衰减，由此根据轧辊表面粗糙度与轧辊原始粗糙度、轧制公里数之间的定量关系，计算出当前卷轧制时工作辊各段的辊面粗糙度其中ω为与机组特性相关的模型系数，ω＝0.001～0.009；

(5)根据光整轧制工艺模型可以知道，在轧制参数和工艺润滑制度一定的情况下，轧制过程中的摩擦系数与工作辊辊面粗糙度存在一一对应的关系，基于此可通过采集多个同规格带钢轧制时的轧制工艺参数，根据轧制压力的计算模型对摩擦系数进行返算,建立该工况下，工作辊辊面摩擦系数与粗糙度的模型，然后用样本中的参数对该模型采用高次曲线进行拟和，表示为其中μ为摩擦系数，Ra为辊面粗糙度，c为多项式拟合次数，α_c为拟合系数；

(6)在其它工艺参数不变的情况下，根据工作辊辊面摩擦系数与粗糙度间的模型和当前卷带钢轧制时工作辊各段的辊面粗糙度，计算当前卷带钢轧制时沿带钢宽度方向各段的摩擦系数为工作辊各段表面粗糙度，其中j＝n-m+i，n,m为带钢单元划分过程参数；

(7)对光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机的伸长率这些轧制工艺参数设定初始值V＝(T₀,T₁,S_w,ε)，其中T_0min≤T₀≤T_0max、T_1min≤T₁≤T_1max、ε_min≤ε≤ε_max；

(8)根据成品带钢表面粗糙度预报模型,计算当前工况下成品带钢各段的表面粗糙度，计算模型为：

${\mathrm{Ra}}_i^b={\mathrm{\η}}_1(1-{\mathrm{\α}}_h{h}_{0r}-{\mathrm{\α}}_{h^{\′}}{h}_{0i}^2)e^{{\mathrm{\α}}_k{\mathrm{\σ}}_{s0}}{\mathrm{\α}}^{{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\ϵ}}_i}{\mathrm{Ra}}_{(n-m+i)}^g+{\mathrm{\η}}_{2}th\left({\mathrm{\β}}_h{h}_i\right)e^{{\mathrm{\β}}_k{\mathrm{\σ}}_{s0}}th\left({\mathrm{\β}}_{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\ϵ}}_i\right){\mathrm{Ra}}_0^b,$ 其中，α_h,α_h'为轧辊对粗糙度的入口厚度影响系数，β_h为带钢对粗糙度的入口厚度影响系数，α_k,β_k为带钢的材质影响系数，α_ε,β_ε为中伸长率率影响系数，η₁,η₂为光整机特性影响参数；

(9)为防止成品带钢的色差缺陷，需要保证面粗糙度与最小板面粗糙度差值需在许可范围内,即判断成品带钢的表面粗糙度是否满足约束条件：若满足约束条件，则转入下一步，若不满足约束条件，则改变步骤(7)所设定的初始值，转入步骤(8)重新计算；

(10)以工作辊弯辊力S_w、入口张力设定值T₀、出口张力设定值T₁、工作辊各段的摩擦系数μ_i、入口厚度分布h_0i、伸长率为ε_i等为初始条件，并根基四辊光整机辊系的弹性变形模型，计算当前工况下成品带钢的出口厚度分布h_1i、出口张力分布σ_1i和轧制压力分布q_i；

(11)对于一般的镀锌机组来说，在光整机后一般设有拉矫机用于改善成品带钢的板形，但拉矫机改善板形的能力是有限的，如果光整机的出口板形超出了拉矫机的改善极限，必然会导致成品带钢出口板形超差，出现板形不良，而出口厚度分布不均又会造成相关的卷曲缺陷，另外考虑到光整机的设备极限，轧制压力必须在许可范围内，此外，为保证锌层稳定性和锌花均匀性，沿带钢宽度方向的各段轧制压力的差值也需要在许可范围，故判断约束条件： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{maxh}}_{1i}-{\mathrm{minh}}_{1i}}{h_0(1-\mathrm{\ϵ})}\≤k_{h_1}\\ \underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i\≤P_{max}\\ \frac{{\mathrm{maxq}}_i-{\mathrm{minq}}_i}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i}\≤k_q\\ \frac{{\mathrm{max\σ}}_{1i}-{\mathrm{min\σ}}_{1i}}{T_1}\≤k_{{\mathrm{\σ}}_1}\end{array}\right.$ 是否成立？若满足约束条件，则转入下一步，若不满足约束条件，则改变步骤(7)所设定的初始值，转入步骤(8)重新计算；

(12)对于热镀锌生产线光整机而言，轧制工艺参数的设定需要同时考虑出口板形，出口厚度分布以及锌层稳定性和分布均匀性以及板面粗糙粗，故计算影响热镀锌生产线光整机轧制工艺参数设定的目标函数：

$F_x={\mathrm{\γ}}_1\frac{{\mathrm{maxh}}_{1i}-{\mathrm{minh}}_{1i}}{h_0(1-\mathrm{\ϵ})}+{\mathrm{\γ}}_2\frac{{\mathrm{max\σ}}_{1i}-{\mathrm{min\σ}}_{1i}}{T_1}+{\mathrm{\γ}}_3\frac{{\mathrm{maxq}}_i-{\mathrm{minq}}_i}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i}+{\mathrm{\γ}}_4\frac{\max \left({\mathrm{Ra}}_i^b\right)-{\mathrm{minq}}_i\left({\mathrm{Ra}}_i^b\right)}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{Ra}}_i^b},$

式中γ₁,γ₂,γ₃,γ₄为加权系数，且γ₁+γ₂+γ₃+γ₄＝1；

(13)判断Powell条件是否成立？如果条件不成立，则改变步骤(7)所设定的初始值，转入步骤(8)重新计算；如果条件成立，则记录此时的轧制工艺参数所设定的初始值，转入下一步；

(14)输出步骤(13)所得到的轧制工艺参数所设定的初始值，结束计算。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明在大量现场试验和理论研究基础上，充分结合热镀锌光整机轧制过程的设备与工艺特点，综合考虑成品带钢表面粗糙度、成品带钢的板形及锌层的均匀性与稳定性同时兼顾出口厚度分布，对光整机的轧制工艺参数进行优化设定，降低了色差缺陷及卷曲缺陷的发生概率，改善了锌层的均匀性和稳定性并为后续拉矫机的生产提供了便利；

(2)本发明采用离散的方法分别求解出工作辊轴线方向的粗糙度分布，可适应在多种不同轧制规范情况下对在线辊面粗糙度进行精确求解，为提高成品带钢的表面质量特别是对表面色差缺陷的防治奠定了基础。

附图说明

图1是本发明的计算流程图；

图2是本发明的一个较佳的实施例中带钢厚度分布曲线图；

图3是本发明的一个较佳的实施例中来料板形分布曲线图；

图4是本发明的一个较佳的实施例中带钢采用传统方法与采用本发明的单位轧制压力分布曲线图；

图5是本发明的一个较佳的实施例中带钢采用传统方法与采用本发明的出口板形分布曲线图。

具体实施方式

现在以本发明在某型号为1300的连续热镀锌机组的实际应用为例，对本发明的具体应用过程进行说明。

参见图1，图1为本发明的计算流程图，本发明包括有以下步骤：

(1)收集热镀锌板生产过程中所涉及到的光整机的设备参数、待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数、换辊后轧辊的设备参数；

光整机的设备参数包括：光整机许可最大轧制压力设定值P_max＝400t、入口张力许可最小值T_0min＝10MPa、入口张力许可最大值T_0max＝120MPa、出口张力许可最小值T_1min＝10MPa、出口张力许可最大值T_1max＝120MPa、工作辊辊身长度L_w＝1300mm、工作辊直径D_w＝400mm、工作辊辊型分布ΔD_wi＝{0}、支承辊辊身长度长度L_b＝1250mm、支承辊直径D_b＝1000mm、支撑辊辊型分布ΔD_bi＝{0}、支承辊传动侧与工作侧压下螺丝中心距l_b＝2470mm、工作辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距l_w＝2270mm、工作辊最大正弯辊力 $S_{wmax}^{+}=60t,$ 最大负弯辊力 $S_{wmax}^{-}=50t;$

待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数包括：镀锌基板退火后的变形抗力σ_s0＝410MPa、加工硬化系数k_s＝1.15、带钢的宽度B＝961mm、镀锌板的来料厚度h₀＝0.28mm、镀锌板的来料厚度分布h_0i(如图2所示，图2中横轴表示带钢沿宽度方向分布的长度，单位mm；纵轴表示带钢厚度,单位mm)、光整机出口速度v＝160m/min、来料板形取样长度L＝500mm；来料板形的长度横向分布值L_i(如图3所示，图3中横轴表示来料板形横向分布的长度，单位mm；纵轴表示来料板形的长度，单位mm)、许可最小伸长率ε_min＝0.5％、许可最大伸长率ε_max＝2％、原始板面粗糙度许可最大轧制压力不均匀度系数k_q＝0.18、许可最大张力不均匀度系数许可最大粗糙度不均匀度系数k_Ra＝0.15、许可最大厚度不均匀度系数

换辊后轧辊的设备参数包括：工作辊换辊时原始表面粗糙度换辊后当前卷轧制前X卷不同规格带钢的宽度B_x,[x＝(1,2,…,X)]、各卷带钢的长度l_x,[x＝(1,2,…,X)]；

(2)定义优化过程中所涉及的过程变量，包括：工作辊沿辊身分段数N(N为奇数)、工作辊各段宽度Δx、带钢沿宽度方向分段数M、过程参数m,n、第x卷带钢轧制时对第j段工作辊的轧制公里数l′_x、工作辊各段总的轧制公里数lg_j、工作辊各段表面粗糙度摩擦系数μ_i、成品带钢的表面粗糙度伸长率设定值ε、入口张力设定值T₀、出口张力设定值T₁、工作辊弯辊力设定值S_w、出口厚度分布h_1i、出口张力分布σ_1i、轧制压力分布q_i；

(3)对轧辊和待轧带钢进行单元划分，包括将工作辊沿辊身长度方向划分为N＝31等分，并计算出给出工作辊辊各段宽度待轧制带钢沿宽度方向分段数 $M=\mathrm{int}\left(\frac{B}{\mathrm{\Δ}x}\right)=23,$ 带钢单元划分过程参数 $n=\frac{N+1}{2}=16,m=\frac{M+1}{2}=12;$

(4)计算工作辊辊面沿轴向方向的粗糙度分布，包括以下步骤:

a.求解出当前卷轧制前，工作辊各段的轧制公里数其中 $l_x^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{l}_x& 2\left|n-j\right|\mathrm{\Δ}x\≤B_x\\ 0& 2\left|n-j\right|\mathrm{\Δ}x>B_x\end{array}\right.;$

b.求解出当前卷轧制时工作辊各段的辊面粗糙度ω取值为0.00273；

(5)对辊面粗糙度与摩擦系数的模型曲线进行拟合，可表示为μ＝0.0563Ra⁴+0.185Ra³+0.29Ra²+0.269Ra+0.001；

(6)根据工作辊辊面摩擦系数与粗糙度间的模型和当前卷带钢轧制时工作辊各段的辊面粗糙度，计算当前卷带钢轧制时沿带钢宽度方向各段的摩擦系数μ_i；

(7)给出光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机伸长率的初始设定值T₀＝10MPa,T₁＝10MPa,S_w＝0t,ε＝0.7％；

(8)求解出当前工况下各段带钢的成品表面粗糙度其中，α_h,＝-0.113,α_h'＝-2.12×10⁴，β_h＝1.39×10³，α_k＝2.12×10^-10，β_k＝-3.76×10^-10，α_ε＝-132.7,β_ε＝18.75，η₁＝0.612,η₂＝1.175；

(9)判断约束条件是否成立？若满足约束条件，则转入下一步，若不满足约束条件，则改变步骤(7)所设定的光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机伸长率的初始设定值，转入步骤(8)重新计算；

(10)计算出当前工况下带钢的出口厚度分布h_1i、出口张力分布σ_1i和轧制压力分布q_i；

(11)判断约束条件 $\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{maxh}}_{1i}-{\mathrm{minh}}_{1i}}{h_0(1-\mathrm{\ϵ})}\≤k_{h_1}\\ \underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i\≤P_{max}\\ \frac{{\mathrm{maxq}}_i-{\mathrm{minq}}_i}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i}\≤k_q\\ \frac{{\mathrm{max\σ}}_{1i}-{\mathrm{min\σ}}_{1i}}{T_1}\≤k_{{\mathrm{\σ}}_1}\end{array}\right.$ 是否成立？若满足约束条件，则转入下一步，若不满足约束条件，则改变步骤(7)所设定的光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机伸长率的初始设定值，转入步骤(8)重新计算；

(12)求解目标函数F_x，其中γ₁＝0.18，γ₂＝0.2，γ₃＝0.3，γ₄＝0.32；

(13)判断Powell条件是否成立(目标函数是否最小)？如果条件不成立，则改变步骤(7)所设定的光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机伸长率的初始设定值，转入步骤(8)重新计算；如果条件成立，则记录此时的轧制工艺参数的初始设定值，转入下一步；

(14)输出最佳轧制工艺参数设定值，光整机入口张力为67MPa，出口张力设定值为93MPa，工作辊弯辊力设定值为27t，伸长率设定值为0.96％，结束计算。

最后，为了便于比较，分别给出带钢采用传统方法与采用本发明所述的方法得到的单位轧制压力分布曲线图(参见图4)和出口板形分布曲线图(参见图5)，其中在图4中，横轴表示带钢沿宽度方向分布的长度，单位mm，纵轴表示单位带钢轧制压力，单位KN/m，图4中曲线1为带钢采用传统方法所得到的单位轧制压力分布曲线图，曲线2表示带钢采用本发明所述的方法得到的单位轧制压力分布曲线图；在图5中，横轴表示带钢沿宽度方向分布的长度，单位mm，纵轴表示带钢的板形值，单位I，图5中曲线1为带钢采用传统方法所得到的出口板形分布曲线图，曲线2表示带钢采用本发明所述的方法得到的出口板形分布曲线图。

利用图中的数据可以知道，采用本发明所述的相关技术后，用于衡量锌层稳定性和锌花均匀性的轧制压力不均匀系数从0.11下降到0.068，下降了38％，板形值从13.3I下降到11I，下降了17.3％；另外，现场跟踪发现，机组采用本发明所述相关技术后，喇叭卷缺陷和色差缺陷发生率明显下降，有效的提高了机组的成材率。

Claims (5)

1.一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法，其特征是：包括以下由计算机执行的步骤：

(1)收集热镀锌板生产过程中所涉及到的光整机的设备参数、待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数、换辊后轧辊的设备参数；

(2)定义优化过程中所涉及到的过程变量；

(3)对工作辊和待轧带钢进行单元划分；

(4)计算工作辊辊面沿轴向方向的粗糙度分布；

(5)建立工作辊辊面摩擦系数与粗糙度的模型，该模型采用高次曲线进行拟和，表示为其中μ为摩擦系数，Ra为辊面粗糙度，c为多项式拟合次数，α_c为拟合系数；

(6)根据工作辊辊面摩擦系数与粗糙度间的模型和当前卷带钢轧制时工作辊各段的辊面粗糙度，计算当前卷带钢轧制时沿带钢宽度方向各段的摩擦系数 为工作辊各段表面粗糙度，其中j＝n-m+i，n,m为带钢单元划分过程参数；

(7)对光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机的伸长率这些轧制工艺参数设定初始值；

(8)计算当前工况下成品带钢各段的表面粗糙度，计算模型为：

${\mathrm{Ra}}_i^b={\mathrm{\η}}_1(1-{\mathrm{\α}}_h{h}_{0i}-{\mathrm{\α}}_{h^{\′}}{h}_{0i}^2)e^{{\mathrm{\α}}_k{\mathrm{\σ}}_{s0}}{e}^{{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\ϵ}}_i}{\mathrm{Ra}}_{(n-m+i)}^g+{\mathrm{\η}}_{2}th\left({\mathrm{\β}}_h{h}_i\right)e^{{\mathrm{\β}}_k{\mathrm{\σ}}_{s0}}th\left({\mathrm{\β}}_{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\ϵ}}_i\right){\mathrm{Ra}}_0^b,$ 其中，α_h,α_h'为轧辊对粗糙度的入口厚度影响系数，β_h为带钢对粗糙度的入口厚度影响系数，α_k,β_k为带钢的材质影响系数，α_ε,β_ε为中伸长率率影响系数，η₁,η₂为光整机特性影响参数；

(9)判断成品带钢的表面粗糙度是否满足约束条件：其中M为带钢沿宽度方向的分段数；若满足约束条件，则转入下一步，若不满足约束条件，则改变步骤(7)所设定的初始值，转入步骤(8)重新计算；

(10)计算当前工况下成品带钢的出口厚度分布h_1i、出口张力分布σ_1i和轧制压力分布q_i；

(11)判断成品带钢沿宽度方向的各段轧制压力的差值是否满足约束条件： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{maxh}}_{1i}-{\mathrm{minh}}_{1i}}{h_0(1-\mathrm{\ϵ})}\≤k_{h_1}\\ \underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i\≤P_{max}\\ \frac{{\mathrm{maxq}}_i-{\mathrm{minq}}_i}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{q}_i}\≤k_q\\ \frac{{\mathrm{max\σ}}_{1i}-{\mathrm{min\σ}}_{1i}}{T_1}\≤k_{{\mathrm{\σ}}_1}\end{array}\right.,$ 其中h₀为镀锌板的来料厚度，ε为伸长率设定值，为许可最大厚度不均匀度系数，P_max为光整机许可最大轧制压力设定值，k_q为许可最大轧制压力不均匀度系数，T₁为出口张力设定值，为许可最大张力不均匀度系数；若满足约束条件，则转入下一步，若不满足约束条件，则改变步骤(7)所设定的初始值，转入步骤(8)重新计算；

(12)计算影响热镀锌生产线光整机轧制工艺参数设定的目标函数：

$F_x={\mathrm{\γ}}_1\frac{{\mathrm{maxh}}_{1i}-{\mathrm{minh}}_{1i}}{h_0(1-\mathrm{\ϵ})}+{\mathrm{\γ}}_3\frac{{\mathrm{maxq}}_i-{\mathrm{minq}}_i}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{q}_i}+{\mathrm{\γ}}_4\frac{\max \left({\mathrm{Ra}}_i^b\right)-\min \left({\mathrm{Ra}}_i^b\right)}{\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Ra}}_i^b},$ 式中γ₁,γ₂,γ₃,γ₄为加权系数，且γ₁+γ₂+γ₃+γ₄＝1；

(13)判断Powell条件是否成立？如果条件不成立，则改变步骤(7)所设定的初始值，转入步骤(8)重新计算；如果条件成立，则记录此时的轧制工艺参数所设定的初始值，转入下一步；

(14)输出步骤(13)所得到的轧制工艺参数所设定的初始值，结束计算。

2.根据权利要求1所述的一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法，其特征是：步骤(1)中所述的光整机的设备参数包括：光整机许可最大轧制压力设定值P_max、入口张力许可最小值T_0min、入口张力许可最大值T_0max、出口张力许可最小值T_1min、出口张力许可最大值T_1max、工作辊辊身长度L_w、工作辊直径D_w、工作辊辊型分布ΔD_wi、支承辊辊身长度长度L_b、支承辊直径D_b、支撑辊辊型分布ΔD_bi、支承辊传动侧与工作侧压下螺丝中心距l_b、工作辊传动侧与工作侧弯辊液压缸中心距l_w、工作辊最大正弯辊力最大负弯辊力

待光整的热镀锌板的规格特征与工艺参数包括：镀锌基板退火后的变形抗力σ_s0、加工硬化系数k_s、带钢的宽度B、镀锌板的来料厚度h₀、镀锌板的来料厚度分布h_0i、光整机出口速度v、来料板形取样长度L、来料板形的长度横向分布值L_i、许可最小伸长率ε_min、许可最大伸长率ε_max、原始板面粗糙度许可最大轧制压力不均匀度系数k_q、许可最大张力不均匀度系数许可最大粗糙度不均匀度系数k_Ra、许可最大厚度不均匀度系数

换辊后轧辊的设备参数包括：工作辊换辊时原始表面粗糙度换辊后当前卷轧制前X卷不同规格带钢的宽度B_x,[x＝(1,2,…,X)]、各卷带钢的长度l_x,[x＝(1,2,…,X)]；

步骤(2)中定义优化过程中所涉及到的过程变量包括：工作辊沿辊身分段数N(N为奇数)、工作辊各段宽度Δx、带钢沿宽度方向分段数M、过程参数m,n、第x卷带钢轧制时对第j段工作辊的轧制公里数l′_x、工作辊各段总的轧制公里数lg_j、工作辊各段表面粗糙度摩擦系数μ_i、成品带钢的表面粗糙度伸长率设定值ε、入口张力设定值T₀、出口张力设定值T₁、工作辊弯辊力设定值S_w、出口厚度分布h_1i、出口张力分布σ_1i、轧制压力分布q_i。

3.根据权利要求2所述的一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法，其特征是：步骤(3)中对工作辊和待轧带钢进行单元划分包括：将工作辊沿辊身长度方向划分为N等分，并计算出工作辊辊各段宽度待轧制带钢沿宽度方向分段数带钢单元划分过程参数 $n=\frac{N+1}{2},m=\frac{M+1}{2}.$

4.根据权利要求2所述的一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法，其特征是：步骤(4)中对工作辊辊面沿轴向方向的粗糙度分布的计算包括有以下步骤：a.计算出当前卷轧制前，工作辊各段的轧制公里数 ${\lg }_j=\underset{x=1}{\overset{X}{\Σ}}{l}_x^{\′},j=1,2,...,N,$ 其中 $l_x^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{l}_x& 2|n-j|\mathrm{\Δ}x\≤B_x\\ 0& 2|n-j|\mathrm{\Δ}x>B_x\end{array}\right.;$ b.计算出当前卷轧制时工作辊各段的辊面粗糙度其中ω为与机组特性相关的模型系数，ω＝0.001～0.009。

5.根据权利要求2所述的一种热镀锌光整机板面质量控制参数综合优化设定方法，其特征是：步骤(7)中，光整机前后张力、工作辊的弯辊力以及光整机的伸长率这些轧制工艺参数的初始设定值V＝(T₀,T₁,S_w,ε)，其中T_0min≤T₀≤T_0max、T_1min≤T₁≤T_1max、ε_min≤ε≤ε_max。