CN106540968A - 冷轧板形测量值的补偿方法及装置 - Google Patents

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CN106540968A CN201610424966.7A CN201610424966A CN106540968A CN 106540968 A CN106540968 A CN 106540968A CN 201610424966 A CN201610424966 A CN 201610424966A CN 106540968 A CN106540968 A CN 106540968A
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Abstract

本发明提供一种冷轧板形测量值的补偿方法及装置,包括:获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方法包含线性补偿和非线性补偿;根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。按照线性插值的方式确定不同轧制速度下的平直度补偿系数,从而精确地计算出经补偿后的平直度分布,确保了平直度测量值的真实性和准确性,为高精度的板形反馈控制奠定了基础,同时也为操作工提供了真实的板形显示。

Description

冷轧板形测量值的补偿方法及装置
技术领域
本发明属于冷轧带钢技术领域,特别是涉及一种冷轧板形测量值的补偿方法及装置。
背景技术
随着社会的发展,下游用户对对冷轧带钢产品的板形质量要求也日益增高,特别是对于高档汽车和高端IT产品制造等行业。冷轧带钢板形质量业已成为考核带钢产品的主要技术指标之一。从控制技术角度来讲,冷轧带钢板形控制技术是一项融合材料、轧制工艺、设备、液压传动、控制和计算机等多学科知识、控制系统参数之间互相耦合的高度复杂技术。国内外各大钢铁联合企业和研究机构投入了大量的人力、物力和财力来研发提高板形控制精度的方法和技术,以增强钢铁企业的核心技术和市场竞争力。
为了轧制出高品质的冷轧带钢产品,在现代冷轧企业生产过程中广泛采用了先进的板形闭环反馈控制系统。在板形闭环反馈控制系统最为关键的部分就是板形测量装置,测量装置的稳定性和测量信号的精度直接影响到冷轧带钢板形控制的效果。板形测量装置形式多种多样,通常技术人员按照其是否与带钢相接触将其区分为接触式板形仪和非接触式板形仪。接触式板形仪与非接触式板形仪相比具有测量精度高、测量信号可靠、信号抗干扰能力强等突出优点,因而现有冷轧带钢闭环控制系统大部分采用接触式板形仪来进行带钢板形在线测量。
如图1所示,为配置了板形测量装置的单机架可逆式冷轧机,所述可逆式冷轧机包括工作辊2、中间辊3和支撑辊4,其中,工作辊2、中间辊3和支撑辊4上下各一个,带材1从开卷机5开卷后经过可逆式冷轧机轧制后,在卷取机6进行卷取,完成一个道次轧制。通过板形测量装置7(即,板形仪)实时检测带钢的板形分布(以平直度表示)。下一个道次轧制时,卷取机6转换成开卷机,开卷机5转换成卷取机,带材1在开卷后经过可逆式冷轧机轧制后在卷取机5进行卷取,完成第二个道次的轧制,由于板形仪7设置在可逆式冷轧机的出口,导致板形仪只能检测到带钢后张应力分布,无法将其转化为平直度分布。在偶次轧制道次时,板形仪才能检测到带钢的板形分布,依次往返轧制,直到带钢厚度达到目标设定值为止。
如图2所示,为目前广泛使用五机架六辊冷连轧机组的生产工艺及设备布置示意图,带材1从开卷机5开卷后被送至连轧机入口,经过五机架六辊冷连轧机组轧制到规定的厚度后并被送至卷取机6进行卷取,在此过程中,安装在该机组机架出口的板形仪实时检测带钢的 板形分布。
然而,在冷轧生产过程中,无论是单机架可逆式冷轧还是冷连轧,板形仪的测量值都会受到各种因素的影响,如接触式板形辊的安装精度、板形辊本身发生的挠曲变形、安装在板形辊两侧张力计的影响、带钢温度分布不均引起板形辊的热变形等。某些与设备本身或者与安装精度等有关的因素导致的板形测量值与实物板形严重不符,要从设备或者安装上彻底消除此类偏差是非常困难的,这就使得板形仪测量的平直度并不能真实反映出实物的板形情况,严重影响到最终的板形控制效果,同时,操作工基于板形仪测量的板形分布进行手工调节也无法得到理想的板形质量。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种冷轧板形测量值的补偿方法及装置,用于解决现有技术中因闭环控制内的补偿方式不准确和补偿系数不佳,导致无法精准的测量出实物板形的平直度问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种冷轧板形测量值的补偿方法,包括:
获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;
根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方式包含线性补偿和非线性补偿;
根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;
根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。
本发明的另一目的在于提供一种冷轧板形测量值的补偿装置,包括:
获取单元,用于获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;
选择单元,用于根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方式包含线性补偿和非线性补偿;
处理单元,用于根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;
计算单元,用于根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。
如上所述,本发明的冷轧板形测量值的补偿方法及装置,具有以下有益效果:
通过分析板形仪所测得的测量值和实物板形质量存在偏差分布情况,选择合理的测量值补偿方式,对于不同钢种、不同宽度和厚度规格各不同的带钢,在不同的轧制模式下高速阶段和低速阶段使用不同的补偿系数,按照线性插值的方式确定不同轧制速度下的平直度补偿系数,从而精确地计算经补偿后的平直度分布,确保了平直度测量值的真实性和准确性,为高精度的板形反馈控制奠定了基础,同时也为操作工提供了真实的板形显示。
附图说明
图1显示为本发明中单机架可逆式冷轧机的结构示意图;
图2显示为本发明中五机架六辊冷连轧机组的结构示意图;
图3显示为本发明中冷轧板形测量值的补偿方法流程图;
图4-a、4-b、4-c分别显示为本发明中不同轧制速度下未经补偿的实测平直度分布图;
图5显示为本发明中补偿系数与轧制速度变化关系图;
图6-a、6-b、6-c分别显示为本发明中不同轧制速度下经补偿的实测平直度分布图;
图7显示为本发明中经线性补偿的平直度测量值所获取的板形反馈控制效果图;
图8显示为本发明中冷轧板形测量值的补偿装置结构图。
元件标号说明:
1 带材
2 工作辊
3 中间辊
4 支撑辊
5 开卷机
6 取卷机
7 板形仪
81 获取单元
811 获取子单元
82 选择单元
821 第一执行子单元
822 第二执行子单元
83 处理单元
831 处理子单元
84 计算单元
841 第一计算子单元
842 第二计算子单元
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,随图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图3,本发明提供一种冷轧板形测量值的补偿方法流程图,包括:
步骤S301中,获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;
其中,调节冷轧机的弯辊力和轧辊倾斜,使得带钢的在线实物板形处于平直状态,通过在线调节冷轧机的弯辊力和轧辊倾斜实现实物板形处于平直状态;获取板形仪当前测量所得的平直度,分析当前测量的平直度与实物板形之间的偏差。
步骤S302中,根据板形测量值与实物板形之间的偏差,选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方式包含线性补偿和非线性补偿;
其中,当测量所得的平直度与实物板形相比两者大小不一时(即传动侧与操作侧大小不同,呈明显的线性分布),采用以下的线性补偿方式:
式(1)中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值(其单位为IU);为第i测量段上板形仪实测平直度(其单位为IU);k为线性补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标,其中心测量段对应坐标为0,其最左侧和最右侧的测量段分别对应归一化坐标为-1和+1。
当测量所得的平直度与实物板形相比,两者的偏差呈对称分布时,根据曲线拟合采用非线性补偿,该非线性补偿为如下的二次曲线补偿或四次曲线补偿:
式(2)与式(3)分别为二次、四次曲线补偿,其中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值(其单位为IU);为第i测量段上板形仪实测平直度(其单位为IU);a2、a4分别为二次补偿系数和四次补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标,其中心测量段对应坐标为0,其最左侧和最右侧的测量段分别对应归一化坐标为-1和+1。
步骤S303中,根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;
所述带钢按照原料的屈服强度进行划分,所述轧制模式包含光辊轧制和毛辊轧制,所述高速阶段以设定的最高轧制速度为准,所述低速阶段以设定的飞剪速度为准;
根据板形测量值与实物板形之间的偏差,分析不同原料钢带、不同宽度和厚度规格下,采用不同轧制模式的高速阶段和低速阶段对应的补偿系数,并保存至数据库。
具体地,所述原料的屈服强度范围为200MPa~1000MPa,且所述带钢的种类按间隔50MPa划分一个等级,即在该屈服强度范围共划分为17个等级。
具体地,所述带钢的宽度范围为800mm~1800mm,且带钢的宽度按间隔100mm划分一个等级,即在该宽度范围划分为11个等级。
具体地,所述带钢的厚度范围为0.20mm~3.0mm,且带钢的厚度与其划分的间隔大小成正比,即厚度越厚其划分对应的间隔就越大;其中,最小划分间隔为0.05mm,在此厚度范围共划分为20个等级。
步骤S304中,根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。
根据所述带钢所对应的钢种、厚度与宽度,查找数据库内高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数,按以下公式计算轧制速度为V的补偿系数:
式(4)中,高速阶段和低速阶段对应的补偿系数分别为kh和kl,Vh为设定的最高轧制速度,Vl为飞剪速度,V为任意轧制速度,k为任意轧制速度下对应的补偿系数;
采用线性补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
采用二次或四次曲线补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
式(5)、式(6)和式(7)中,为对应第i测量段的平直度补偿量;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标;k、a2、a4分别为对应速度V下的线性、二次和四次曲线补偿系数;
对应速度V下的a2和a4大小由公式(4)计算得到,此时只需把kh和kl替换成相应系数在高速阶段和低速阶段的值即可。
将计算到当下轧制速度下的补偿系数代入至公式(1)或(2)或(3)中,即可计算到补偿后的平直度测量值。
实施例1
以1450mm五机架六辊冷连轧机组为例,在末机架的出口配备了ABB接触式板形辊,机组的原料屈服强度200MPa~1000MPa,带钢宽度范围800mm~1300mm,带钢厚度范围0.2mm~2.0mm,对应的划分等级见表1所示:
表1 带钢钢种及规格划分等级
基于光辊轧制模式和毛辊轧制模式,轧制速度分为高速阶段和低速阶段,那么应在过程控制计算机的数据库中建立能容纳17×11×20×2×2=14960个值的表格,以便存储对应的补偿系数。
现场板形辊测量得到的平直度分布与在线实物板形严重不符,通过手工调节弯辊力和轧辊倾斜等板形调控手段,让出口板形保持平直(实际的目标板形曲线为微中浪),通过分析大量轧制规格实测平直度与在线实物板形的偏差结果可得出,实测平直度与实物板形相比总是存在传动侧偏大、操作侧偏小的现象。如果直接采用板形辊测量值进行板形反馈控制,在人机界面上观察到实测平直度与目标平直度吻合得非常好,平直度误差控制在3IU以内,但实物板形却出现了明显的操作侧单边浪。经过测量发现板形辊的安装精度均满足水平度和垂直度的要求,初步分析这种偏差可能是由于板形辊两侧安装的张力计在轧制过程中发生变形而引起的,如果要从设备方面来彻底解决此问题是非常困难的,因此对板形辊实测平直度采用线性方式进行补偿,通过选择该线性补偿可大大减小平直度的误差范围。
实施例2
以加工的带钢成品规格1000mm×0.29mm为例(其原料规格1015mm×2.30mm),成品等级为CQ(商业级,普钢),对应的原料屈服强度为275MPa,采用光辊轧制模式。实测平直度分布与实物板形相比总是存在传动侧偏大、操作侧偏小的现象,偏差呈现出良好的线性分布,如图4-a、4-b、4-c分别显示为本发明中不同轧制速度下未经补偿的实测平直度分布图,在实测平直度分布的柱状图中左侧为实物板形(目标值),而其右侧为实际测量值,随轧制速度变化出现较大的平直度偏差,在未补偿之前,由于测量值始终大于目标值,存在严重误差。因此,需采用线性补偿方式。在图4-a中,在轧制速度为246.6米每分钟下,其对应的平直度偏差为16.505IU,在图4-b中,在轧制速度为588.6米每分钟下,其对应的平直度偏差为10.575IU,在图4-c中,在轧制速度为1000.1米每分钟下,其对应的平直度偏差为8.874IU。综上所述,在不同的速度下偏差也不一样,从图中可得出速度越低偏差越严重,在高速阶段偏差减小。
根据现场大量的观察和分析结果,确定了最低速度130m/min时的线性补偿系数为-20IU,设定最高轧制速度1076m/min时的线性补偿系数为-9IU,那么不同速度下的补偿系数根据以下公式计算:
k=-24+0.01586·(V-130) (8)
公式(8)根据公式(4)的转换得来,其中,V为任意轧制速度,k为任意轧制速度下的补偿系数。
如图5所示,为本发明中补偿系数与轧制速度变化关系图,所述轧制速度与补偿系数的波形一一对应成正比,将计算得到的对应补偿系数代入如下公式,即可确定补偿后的平直度分布。
如图6-a、6-b、6-c所示不同轧制速度下经补偿后的平直度分布图,补偿后的平直度测量值与实物板形吻合得很好,基本消除了它们之间的误差,为高精度的板形反馈控制奠定了基础。
图7为采用线性补偿后的实测平直度参与实时板形反馈控制的效果,在平直度自动控制系统正常投入的情况下,平直度误差均控制在5IU以内,该图中从上至下的波形图分别为轧制速度、平直度误差、轧辊倾斜修正量、工作辊弯辊力修正量,其中,在稳定轧制阶段(速度基本不变)时所对应的平直度误差保持在2.5IU以下,并且波动非常小,上述参数均是在平直度自动控制系统运行时所产生。
当采集的现场板形辊实测平直度分布与在线实物板形相比,两者之间存在明显的对称分布时,可以根据现场引起测量偏差的原因来决定采用二次曲线或四次曲线的补偿方式,如果测量偏差主要是由带钢的温度分布不均引起,则优选四次曲线补偿方式;如果测量偏差主要是由板形辊本身所引起,则优选二次曲线补偿方式;补偿方式同上,在此不一一赘述。
如图8所示,为本发明提供一种冷轧板形测量值的补偿装置结构图,包括:
获取单元81,用于获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;
获取子单元811,用于在带钢的在线实物板形处于平直状态时,获取当前板形仪测量所得的平直度,分析当前测量的平直度与实物板形之间的偏差。
选择单元82,用于根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方式包含线性补偿和非线性补偿;
第一执行子单元821,用于当测量所得的平直度与实物板形相比呈明显的线性关系时,采用以下的线性补偿方式:
式(1)中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值;为第i测量段上板形仪实测平直度;k为线性补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标;
第二执行子单元822,用于当测量所得的平直度与实物板形相比,两者的偏差呈对称分布时,根据曲线拟合采用非线性补偿,所述非线性补偿为如下的二次曲线补偿或四次曲线补偿:
式(2)与式(3)分别为二次、四次曲线补偿,其中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值;为第i测量段上板形仪实测平直度;a2、a4分别为二次补偿系数和四次补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标。
处理单元83,用于根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;
处理子单元831,用于根据板形测量值与实物板形之间的偏差,分析不同原料钢种、不同宽度和厚度规格下,采用不同轧制模式的高速阶段和低速阶段对应的补偿系数,并保存至数据库,其中,所述带钢按照原料的屈服强度进行划分,所述轧制模式包含光辊轧制和毛辊轧制,所述高速阶段以设定的最高轧制速度为准,所述低速阶段以设定的飞剪速度为准。
计算单元84,用于根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。
第一计算子单元841,用于根据所述带钢所对应的钢种、厚度与宽度,查找数据库内高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数,按以下公式计算轧制速度为V的补偿系数,
式(4)中,高速阶段和低速阶段对应的补偿系数分别为kh和kl,Vh为设定的最高轧制速度,Vl为飞剪速度,V为任意轧制速度,k为任意轧制速度下对应的补偿系数;
第二计算子单元842,用于第二计算子单元,用于采用线性补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
用于采用二次或四次曲线补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
式(5)、式(6)和式(7)中,为对应第i测量段的平直度补偿量;xi为第i测量段 对应的归一化宽度坐标;k、a2、a4分别为对应速度V下的线性、二次和四次曲线补偿系数。
综上所述,本发明通过分析板形仪实测值和实物板形质量存在偏差分布情况,选择合理的测量值补偿方式,对于不同钢种、不同宽度和厚度规格各不同的带钢,在不同的轧制模式下分高速阶段和低速阶段使用不同的补偿系数,按照线性插值的方式确定不同轧制速度下的平直度补偿系数,从而精确地计算经补偿后的平直度分布;确保了平直度测量值的真实性和准确性,为高精度的板形反馈控制奠定了基础,并同时为操作工提供了真实的板形显示。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种冷轧板形测量值的补偿方法,其特征在于,包括:
获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;
根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方式包含线性补偿和非线性补偿;
根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;
根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。
2.根据权利要求1所述的冷轧板形测量值的补偿方法,其特征在于,所述获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差的步骤,包括:
在带钢的在线实物板形处于平直状态时,获取当前板形仪测量所得的平直度,分析当前测量的平直度与实物板形之间的偏差。
3.根据权利要求1所述的冷轧板形测量值的补偿方法,其特征在于,所述根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式的步骤,包括:
当测量所得的平直度与实物板形相比偏差呈现明显的线性关系时,采用以下的线性补偿方式:
ϵ i C = ϵ i M + k · x i - - - ( 1 )
式(1)中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值;为第i测量段上板形仪实测平直度;k为线性补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标;
当测量所得的平直度与实物板形相比,两者的偏差呈对称分布时,根据曲线拟合采用非线性补偿,所述非线性补偿为如下的二次曲线补偿或四次曲线补偿:
ϵ i C = ϵ i M + a 2 x i 2 - - - ( 2 )
ϵ i C = ϵ i M + a 2 x i 2 + a 4 x i 4 - - - ( 3 )
式(2)与式(3)分别为二次、四次曲线补偿,其中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值;为第i测量段上板形仪实测平直度;a2、a4分别为二次补偿系数和四次补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标。
4.根据权利要求1所述的冷轧板形测量值的补偿方法,其特征在于,所述根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数,包括:
所述带钢按照原料的屈服强度进行划分,所述轧制模式包含光辊轧制和毛辊轧制,所述高速阶段以设定的最高轧制速度为准,所述低速阶段以设定的飞剪速度为准;
根据板形测量值与实物板形之间的偏差,分析不同原料钢种、不同宽度和厚度规格下,采用不同轧制模式的高速阶段和低速阶段对应的补偿系数,并保存至数据库。
5.根据权利要求1所述的冷轧板形测量值的补偿方法,其特征在于,所述根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量的步骤,包括:
根据所述带钢所对应的钢种、厚度与宽度,查找数据库内高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数,按以下公式计算轧制速度为V的补偿系数:
k = k l + k h - k l V h - V l · ( V - V l ) - - - ( 4 )
式(4)中,高速阶段和低速阶段对应的补偿系数分别为kh和kl,Vh为设定的最高轧制速度,Vl为飞剪速度,V为任意轧制速度,k为任意轧制速度下对应的补偿系数;
采用线性补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
ϵ i P = k · x i - - - ( 5 )
采用二次或四次曲线补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
ϵ i P = a 2 x i 2 - - - ( 6 )
ϵ i P = a 2 x i 2 + a 4 x i 2 - - - ( 7 )
式(5)、式(6)和式(7)中,为对应第i测量段的平直度补偿量;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标;k、a2、a4分别为对应速度V下的线性、二次和四次曲线补偿系数。
6.一种冷轧板形测量值的补偿装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取带钢的板形测量值与实物板形之间的偏差;
选择单元,用于根据板形测量值与实物板形之间的偏差选择对应的补偿方式,其中,所述补偿方式包含线性补偿和非线性补偿;
处理单元,用于根据轧制带钢的钢种、宽度和厚度,确定带钢在不同轧制模式的高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数;
计算单元,用于根据高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数计算不同轧制速度下的补偿系数,根据选择的补偿方式计算带钢的平直度补偿量。
7.根据权利要求6所述的冷轧板形测量值的补偿装置,其特征在于,所述获取单元包括:
获取子单元,用于在带钢的在线实物板形处于平直状态时,获取当前板形仪测量所得的平直度,分析当前测量的平直度与实物板形之间的偏差。
8.根据权利要求6所述的冷轧板形测量值的补偿装置,其特征在于,所述选择单元包括:
第一执行子单元,用于当测量所得的平直度与实物板形相比,偏差存在明显的线性关系时,采用以下的线性补偿方式:
ϵ i C = ϵ i M + k · x i - - - ( 1 )
式(1)中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值;为第i测量段上板形仪实测平直度;k为线性补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标;
第二执行子单元,用于当测量所得的平直度与实物板形相比,两者的偏差呈对称分布时,根据曲线拟合采用非线性补偿,所述非线性补偿为如下的二次曲线补偿或四次曲线补偿:
ϵ i C = ϵ i M + a 2 x i 2 - - - ( 2 )
ϵ i C = ϵ i M + a 2 x i 2 + a 4 x i 4 - - - ( 3 )
式(2)与式(3)分别为二次、四次曲线补偿,其中,为第i测量段上经补偿的平直度测量值;为第i测量段上板形仪实测平直度;a2、a4分别为二次补偿系数和四次补偿系数;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标。
9.根据权利要求6所述的冷轧板形测量值的补偿装置,其特征在于,所述处理单元包括:
处理子单元,用于根据板形测量值与实物板形之间的偏差,分析不同原料钢种、不同宽度和厚度规格下,采用不同轧制模式的高速阶段和低速阶段对应的补偿系数,并保存至数据库,其中,所述带钢按照原料的屈服强度进行划分,所述轧制模式包含光辊轧制和毛辊轧制,所述高速阶段以设定的最高轧制速度为准,所述低速阶段以设定的飞剪速度为准。
10.根据权利要求6所述的冷轧板形测量值的补偿装置,其特征在于,所述计算单元包括:
第一计算子单元,用于根据所述带钢所对应的钢种、厚度与宽度,查找数据库内高速阶段和低速阶段所对应的补偿系数,按以下公式计算轧制速度为V的补偿系数,
k = k l + k h - k l V h - V l · ( V - V l ) - - - ( 4 )
式(4)中,高速阶段和低速阶段对应的补偿系数分别为kh和kl,Vh为设定的最高轧制速度,Vl为飞剪速度,V为任意轧制速度,k为任意轧制速度下对应的补偿系数;
第二计算子单元,用于采用线性补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
ϵ i P = k · x i - - - ( 5 )
用于采用二次或四次曲线补偿时对应速度V下的平直度补偿量按以下公式计算:
ϵ i P = a 2 x i 2 - - - ( 6 )
ϵ i P = a 2 x i 2 + a 4 x i 2 - - - ( 7 )
式(5)、式(6)和式(7)中,为对应第i测量段的平直度补偿量;xi为第i测量段对应的归一化宽度坐标;k、a2、a4分别为对应速度V下的线性、二次和四次曲线补偿系数。
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