CN111842505A - 一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法 - Google Patents

一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法 Download PDF

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CN111842505A
CN111842505A CN202010534992.1A CN202010534992A CN111842505A CN 111842505 A CN111842505 A CN 111842505A CN 202010534992 A CN202010534992 A CN 202010534992A CN 111842505 A CN111842505 A CN 111842505A
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袁文振
张军
郑涛
黄文铭
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    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates

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Abstract

本发明涉及冷轧轧辊倾辊量控制技术领域，公开了一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，包括有以下步骤：S1、收集酸轧机组的设备参数；S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数；S3、对相关板形控制参数进行定义；S4、综合倾辊系数的模糊优化；S5、倾辊量精细优化；S6、输出机组各个机架倾辊量最优值；S7、完成五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化设定。本发明具有解决机组复杂浪形缺陷，提高冷轧产品的板形质量的特点。

Description

一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法
技术领域
本发明涉及冷轧轧辊倾辊量控制技术领域，具体涉及一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法。
背景技术
在常温下，热轧板经过酸洗除磷等一系列过程进入冷轧机组，虽然在轧制过程中钢板温度会升高，但依然称此过程为冷轧。但随着近年来钢铁产品需求层次的提高，用户对带材的尺寸精度和形状精度提出了更高的要求，因而寻求合适的轧机倾辊量控制方法，就成为提高现代冷带轧机板形控制水平的一项关键技术。
出口带钢板形可分为对称板形与非对称板形两部分，对称板形通过控制弯辊力进行调节，而非对称板形通过控制控制轧机倾辊量来进行调节。在冷轧工艺过程中，非对称板形缺陷亟待解决且它是限制板形精度提高的主要问题。倾辊和弯辊是板带轧机最常用和最主要的板形控制手段，可以满足高速轧制的需要，在现代化板带轧机上得到了广泛的应用。因此，在冷轧板形的调节过程中可以运用模糊控制理论，得到了比较准确的计算结果。
通过在现场的实际生产的情况可以得知，若是以倾辊量为单一变量，选取倾辊量变化范围为-0.1mm~0.1mm，保持其它工艺参数不变。通过逐次增加倾辊量，得到相应倾辊量下的板形分布情况，分析可知，随着倾辊量的逐渐增大，工作侧的浪形逐渐增大，传动侧的浪形逐渐减小。由此说明，倾辊量是板形的主要影响因素，可作为板形的重要控制手段，主要用于控制边浪。
因此，为了提高冷轧产品的板形质量，解决机组复杂浪形缺陷，机组无法采用精细冷却导致板形控制先天性不足的问题，需要一种用于五机架六辊冷连轧机组的控制方法。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，解决机组复杂浪形缺陷，提高冷轧产品的板形质量的特点。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，包括以下步骤：
S1、收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 233507DEST_PATH_IMAGE002
、中间辊直径
Figure 52558DEST_PATH_IMAGE004
、支撑辊直径
Figure 487082DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 199823DEST_PATH_IMAGE008
、中间辊辊型分布
Figure 55740DEST_PATH_IMAGE010
、支撑辊辊型分布
Figure 752301DEST_PATH_IMAGE012
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 724936DEST_PATH_IMAGE014
、中间辊辊身长度
Figure 26604DEST_PATH_IMAGE016
、支撑辊辊身长度
Figure 59282DEST_PATH_IMAGE018
,1-5机架压下螺丝中间距
Figure 711981DEST_PATH_IMAGE020
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 488307DEST_PATH_IMAGE022
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 175640DEST_PATH_IMAGE024
，带材来料的平均厚度
Figure 379219DEST_PATH_IMAGE026
；左弯辊力Sz，右弯辊力Sy，上窜辊量δs，下窜辊量δx，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 519214DEST_PATH_IMAGE028
;
S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 692706DEST_PATH_IMAGE030
，来料板形的横向分布值
Figure 109912DEST_PATH_IMAGE032
，带钢的宽度
Figure 609027DEST_PATH_IMAGE034
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 111683DEST_PATH_IMAGE036
、平均前张力
Figure 354446DEST_PATH_IMAGE038
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 891737DEST_PATH_IMAGE040
;
S3、对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 561753DEST_PATH_IMAGE042
，令
Figure 286127DEST_PATH_IMAGE044
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 332580DEST_PATH_IMAGE046
，引入综合倾辊量系数
Figure 724378DEST_PATH_IMAGE048
，给定倾辊寻优步长
Figure 565295DEST_PATH_IMAGE050
;
S4、综合倾辊系数的模糊优化；
S5、倾辊量精细优化；
S6、输出机组各个机架倾辊量最优值；
S7、完成五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化设定。
进一步地，所述S4中，综合倾辊系数的模糊优化的步骤包括：
S41、设定窜辊量为0与弯辊力为基态；
S42、令
Figure 776965DEST_PATH_IMAGE052
；
S43、令
Figure 95951DEST_PATH_IMAGE054
；
S44、计算目标函数F（X）及辊间压力均匀程度
Figure 342256DEST_PATH_IMAGE056
：
Figure 354074DEST_PATH_IMAGE057
式中，
Figure 318619DEST_PATH_IMAGE059
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 441296DEST_PATH_IMAGE061
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 807686DEST_PATH_IMAGE028
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 990406DEST_PATH_IMAGE063
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 176668DEST_PATH_IMAGE065
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 103035DEST_PATH_IMAGE067
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 182987DEST_PATH_IMAGE069
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 411974DEST_PATH_IMAGE071
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布；
S45、判断不等式
Figure 210166DEST_PATH_IMAGE073
与
Figure 809731DEST_PATH_IMAGE075
是否同时成立，若同时成立，则转入步骤48，否则，转入步骤46；
S46、判断不等式
Figure 9768DEST_PATH_IMAGE077
与
Figure 409657DEST_PATH_IMAGE078
是否同时成立，若同时成立，则令
Figure 695144DEST_PATH_IMAGE080
转入步骤47，否则，直接转入步骤47；
S47、判断不等式
Figure 838681DEST_PATH_IMAGE082
是否成立，若成立，则令
Figure 893225DEST_PATH_IMAGE084
转入步骤43，否则，直接转入步骤48；
S48、输出综合倾辊量系数
Figure 464014DEST_PATH_IMAGE085
的最优解。
进一步地，所述S5中，倾辊量精细优化的步骤包括；
S51根据综合倾辊量系数
Figure 236798DEST_PATH_IMAGE085
确定倾辊量精细优化的范围；
Figure 184026DEST_PATH_IMAGE087
式中，
Figure 93076DEST_PATH_IMAGE089
—精细优化过程倾辊量最小值；
Figure 100346DEST_PATH_IMAGE091
—精细优化过程倾辊量最大值；
Figure 360426DEST_PATH_IMAGE093
—第
Figure 111345DEST_PATH_IMAGE095
机架倾辊量允许最小值；
Figure 874901DEST_PATH_IMAGE097
—第
Figure 53073DEST_PATH_IMAGE095
机架倾辊量允许最大值；
S52、F0取步骤D中最优解计算值；
S53、令
Figure 269291DEST_PATH_IMAGE099
；
S54、令
Figure 823900DEST_PATH_IMAGE101
；
S55、令
Figure 441963DEST_PATH_IMAGE103
；
S56、计算目标函数F（X）：
Figure 791036DEST_PATH_IMAGE105
S57、判断不等式
Figure 760129DEST_PATH_IMAGE107
是否成立；若成立，则令
Figure 852850DEST_PATH_IMAGE109
，转入步骤58，否则直接转入步骤58；
S58、判断不等式
Figure 590999DEST_PATH_IMAGE111
是否成立；若成立，则令
Figure 110973DEST_PATH_IMAGE113
，转入步骤55，否则直接转入步骤59；
S59、判断不等式
Figure 567362DEST_PATH_IMAGE115
是否成立；若成立，则令
Figure 57249DEST_PATH_IMAGE117
，转入步骤54，否则直接转入步骤510；
S510、输出
Figure 790850DEST_PATH_IMAGE119
的最优解。
综上，本发明的有益效果在于：
本发明充分结合五机架六辊UCM冷连轧机组的设备特点，考虑其板形控制参数主要包括1-5机架弯辊力、窜辊量以及倾辊量等工艺参数，其中1-4机架弯辊设计为左右对称调节方式、第5机架弯辊设计为左右非对称调节方式。因此，1-5机架的弯辊力含有6个可调工艺参数。这样，五机架六辊UCM冷连轧机组板形控制手段共含有16个可调工艺参数，这16个参数的变化也会直接影响到板凸度。由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状，因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架16个工艺参数综合作用的结果。
考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言，尽管调节倾辊量可以有效改善板形与边部减薄，提高产品板形的控制精度，但是随着倾辊量的增加，辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。在实际生产中，现场为了提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点的参数，希望冷连轧机组1-5机架的倾辊量尽可能的保持一致，为此，采用模糊控制理论，首先对倾辊量进行模糊优化得到综合倾辊系数的设定值，然后在进行倾辊量的精细优化，得到最佳的机架倾辊量设定值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法流程图；
图2 是本发明倾辊控制方法中综合倾辊系数模糊优化的流程图；
图3是本发明倾辊控制方法中倾辊量精细优化的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
结合图1、图2、图3所示，以某五机架六辊冷连轧酸轧机组的倾辊综合优化设定系统为例，本发明提供了一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，包括以下步骤：
步骤1，结合表1收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 340780DEST_PATH_IMAGE002
、中间辊直径
Figure 159831DEST_PATH_IMAGE004
、支撑辊直径
Figure 718989DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 307096DEST_PATH_IMAGE008
、中间辊辊型分布
Figure 293507DEST_PATH_IMAGE010
、支撑辊辊型分布
Figure 334275DEST_PATH_IMAGE012
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 431544DEST_PATH_IMAGE014
、中间辊辊身长度
Figure 868298DEST_PATH_IMAGE016
、支撑辊辊身长度
Figure 25610DEST_PATH_IMAGE018
,1-5机架工作辊压下螺丝中间距
Figure 553675DEST_PATH_IMAGE020
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 454634DEST_PATH_IMAGE022
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 17334DEST_PATH_IMAGE120
，带材来料的平均厚度
Figure 345547DEST_PATH_IMAGE026
；左弯辊力Sz，右弯辊力Sy，上窜辊量δs，下窜辊量δx，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 360908DEST_PATH_IMAGE028
。
表1 五机架六辊冷连轧酸轧机组设备参数
Figure DEST_PATH_IMAGE122A
步骤2，结合表2收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 878608DEST_PATH_IMAGE123
，来料板形的横向分布值
Figure 295814DEST_PATH_IMAGE124
，带钢的宽度
Figure 794928DEST_PATH_IMAGE125
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 297585DEST_PATH_IMAGE126
、平均前张力
Figure 540347DEST_PATH_IMAGE127
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 546481DEST_PATH_IMAGE128
。
表2 板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数
Figure DEST_PATH_IMAGE130A
步骤3，对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 826283DEST_PATH_IMAGE131
，令
Figure 940870DEST_PATH_IMAGE132
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 862689DEST_PATH_IMAGE133
，引入综合倾辊量系数
Figure 847963DEST_PATH_IMAGE134
，给定倾辊寻优步长
Figure 564246DEST_PATH_IMAGE135
。
步骤4，综合倾辊系数的模糊优化：
步骤41，设定窜辊量为0与弯辊力为基态；
步骤42，令
Figure 166129DEST_PATH_IMAGE136
；
步骤43，令
Figure 891639DEST_PATH_IMAGE137
；
步骤44，计算目标函数F（X）及辊间压力均匀程度
Figure 996999DEST_PATH_IMAGE138
：
Figure 884183DEST_PATH_IMAGE057
式中，
Figure 973362DEST_PATH_IMAGE139
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 988983DEST_PATH_IMAGE140
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 214428DEST_PATH_IMAGE141
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 538093DEST_PATH_IMAGE142
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 114568DEST_PATH_IMAGE143
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 916302DEST_PATH_IMAGE144
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 261833DEST_PATH_IMAGE145
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 490820DEST_PATH_IMAGE146
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布。
步骤45，判断不等式
Figure 289012DEST_PATH_IMAGE147
与
Figure 894436DEST_PATH_IMAGE148
是否同时成立;若同时成立，则转入步骤48，否则，转入步骤46；
步骤46，判断不等式
Figure 94474DEST_PATH_IMAGE149
与
Figure 228783DEST_PATH_IMAGE150
是否同时成立；若同时成立，则令
Figure 779850DEST_PATH_IMAGE151
转入步骤47，否则，直接转入步骤47；
步骤47，判断不等式
Figure 657807DEST_PATH_IMAGE152
是否成立；若成立，则令
Figure 977930DEST_PATH_IMAGE153
转入步骤43，否则，直接转入步骤48；
最后在步骤48中，输出综合倾辊量系数
Figure 814299DEST_PATH_IMAGE134
的最优解。
步骤5，倾辊量精细优化：
步骤51，根据综合倾辊量系数
Figure 321504DEST_PATH_IMAGE154
确定倾辊量精细优化的范围；
Figure 268731DEST_PATH_IMAGE155
式中，
Figure 443361DEST_PATH_IMAGE156
—精细优化过程倾辊量最小值；
Figure 919472DEST_PATH_IMAGE157
—精细优化过程倾辊量最大值；
Figure 179552DEST_PATH_IMAGE158
—第
Figure 664891DEST_PATH_IMAGE159
机架倾辊量允许最小值；
Figure 694027DEST_PATH_IMAGE160
—第
Figure 872199DEST_PATH_IMAGE159
机架倾辊量允许最大值。
步骤52，F0取步骤4中最优解计算值；
步骤53，令
Figure 353996DEST_PATH_IMAGE161
；
步骤54，令
Figure 643026DEST_PATH_IMAGE162
；
步骤55，令
Figure 526668DEST_PATH_IMAGE163
；
步骤56，计算目标函数F（X）：
Figure 734796DEST_PATH_IMAGE164
步骤57，判断不等式
Figure 579255DEST_PATH_IMAGE165
是否成立；若成立，则令
Figure 531030DEST_PATH_IMAGE166
，转入步骤58，否则直接转入步骤58；
步骤58，判断不等式
Figure 410125DEST_PATH_IMAGE167
是否成立；若成立，则令
Figure 54733DEST_PATH_IMAGE168
，转入步骤55，否则直接转入步骤59；
步骤59，判断不等式
Figure 386488DEST_PATH_IMAGE169
是否成立；若成立，则令
Figure 141954DEST_PATH_IMAGE170
，转入步骤54，否则直接转入步骤510；
最后步骤510，输出
Figure 604117DEST_PATH_IMAGE171
的最优解。
步骤6，输出机组各个机架倾辊量最优值；
最后步骤7，完成五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化设定，结合表3可得到本发明控制方法倾辊综合优化前后的板形对比。
表3 五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化前后板形对比
第一机架倾辊量/mm 第二机架倾辊量/mm 第三机架倾辊量/mm 第四机架倾辊量/mm 第五机架倾辊量/mm 板形值/I
优化前 0 0 0 0 0 26.61
优化后 0 -3 42.75 0 25 4.771
实施例2：
步骤1，收集2030酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure 419626DEST_PATH_IMAGE172
、中间辊直径
Figure 238677DEST_PATH_IMAGE173
、支撑辊直径
Figure 797835DEST_PATH_IMAGE174
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure 385942DEST_PATH_IMAGE175
、中间辊辊型分布
Figure 106773DEST_PATH_IMAGE176
、支撑辊辊型分布
Figure 413121DEST_PATH_IMAGE177
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure 510390DEST_PATH_IMAGE178
、中间辊辊身长度
Figure 218583DEST_PATH_IMAGE179
、支撑辊辊身长度
Figure 110315DEST_PATH_IMAGE180
,1-5机架工作辊压下螺丝中间距
Figure 903959DEST_PATH_IMAGE181
、中间辊压下螺丝中间距
Figure 804919DEST_PATH_IMAGE182
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure 102039DEST_PATH_IMAGE183
，带材来料的平均厚度
Figure 571198DEST_PATH_IMAGE184
；左弯辊力Sz，右弯辊力Sy，上窜辊量δs，下窜辊量δx，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure 445613DEST_PATH_IMAGE185
。
表4 五机架六辊冷连轧酸轧机组设备参数
名称 第一机架 第二机架 第三机架 第四机架 第五机架
工作辊直径mm 340 340 340 340 340
中间辊直径mm 450 450 450 450 450
支撑辊直径mm 720 720 720 720 720
工作辊辊身长度/mm 2000 2000 2000 2000 2000
中间辊辊身长度/mm 2010 2010 2010 2010 2010
支撑辊辊身长度/mm 2000 2000 2000 2000 2000
工作辊压下螺丝中间距mm 4310 4310 4310 4310 4310
中间辊压下螺丝中间距mm 4510 4510 4510 4510 4510
支撑辊压下螺丝中间距mm 4310 4310 4310 4310 4310
带材来料的平均厚度/mm 4 2.5 1.3 1.1 0.7
左弯辊力/kN 16.38 14.54 13.35 10.87 11.59
右弯辊力/kN 16.38 14.54 13.35 10.87 11.59
上窜辊量/mm 21.19 19.32 16.32 18.87 15.38
下窜辊量/mm 21.19 19.32 16.32 18.87 15.38
步骤S2，结合表5收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure 150264DEST_PATH_IMAGE186
，来料板形的横向分布值
Figure 567470DEST_PATH_IMAGE187
，带钢的宽度
Figure 66584DEST_PATH_IMAGE125
，1-5机架带钢平均后张力
Figure 303662DEST_PATH_IMAGE188
、平均前张力
Figure 546424DEST_PATH_IMAGE189
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure 818137DEST_PATH_IMAGE190
。
表5 板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数
名称 第一机架 第二机架 第三机架 第四机架 第五机架
带钢的宽度/mm 1050 1050 1050 1050 1050
平均后张力/KN 163 182 215 184 181
平均前张力/KN 77 85 73 88 70
压下量延伸率设定值 0.42 0.52 0.34 0.34 0.2
步骤3，对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure 488152DEST_PATH_IMAGE131
，令
Figure 743684DEST_PATH_IMAGE132
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure 524559DEST_PATH_IMAGE133
，引入综合倾辊量系数
Figure 916357DEST_PATH_IMAGE134
，给定倾辊寻优步长
Figure 757274DEST_PATH_IMAGE191
。
步骤4，综合倾辊系数的模糊优化：
首先在步骤41，设定窜辊量为0与弯辊力为基态；
步骤42，令
Figure 968943DEST_PATH_IMAGE136
；
步骤43，令
Figure 819088DEST_PATH_IMAGE137
；
步骤44，计算目标函数F（X）及辊间压力均匀程度
Figure 799813DEST_PATH_IMAGE138
：
Figure 811632DEST_PATH_IMAGE057
式中，
Figure 510597DEST_PATH_IMAGE139
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure 898853DEST_PATH_IMAGE140
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure 993805DEST_PATH_IMAGE185
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure 176525DEST_PATH_IMAGE192
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure 628366DEST_PATH_IMAGE143
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 554734DEST_PATH_IMAGE144
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure 369106DEST_PATH_IMAGE145
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure 863672DEST_PATH_IMAGE193
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布。
步骤45，判断不等式
Figure 661864DEST_PATH_IMAGE147
与
Figure 267289DEST_PATH_IMAGE194
是否同时成立；若同时成立，则转入步骤48，否则，转入步骤46；
步骤46，判断不等式
Figure 201747DEST_PATH_IMAGE149
与
Figure 867214DEST_PATH_IMAGE194
是否同时成立；若同时成立，则令
Figure 152702DEST_PATH_IMAGE195
转入步骤47，否则，直接转入步骤47；
步骤47，判断不等式
Figure 296239DEST_PATH_IMAGE152
是否成立；若成立，则令
Figure 350782DEST_PATH_IMAGE153
转入步骤43，否则，直接转入步骤48；
最后在步骤48，输出综合倾辊量系数
Figure 921572DEST_PATH_IMAGE134
的最优解。
步骤5，倾辊量精细优化：
首先在步骤51，根据综合倾辊量系数
Figure 428777DEST_PATH_IMAGE134
确定倾辊量精细优化的范围；
Figure 376004DEST_PATH_IMAGE155
式中，
Figure 550634DEST_PATH_IMAGE196
—精细优化过程倾辊量最小值；
Figure 292325DEST_PATH_IMAGE157
—精细优化过程倾辊量最大值；
Figure 552405DEST_PATH_IMAGE158
—第
Figure 37744DEST_PATH_IMAGE159
机架倾辊量允许最小值；
Figure 66880DEST_PATH_IMAGE160
—第
Figure 979472DEST_PATH_IMAGE159
机架倾辊量允许最大值。
步骤52，F0取步骤4中最优解计算值；
步骤53，令
Figure 726848DEST_PATH_IMAGE161
；
步骤54，令
Figure 15878DEST_PATH_IMAGE162
；
步骤55，令
Figure 899521DEST_PATH_IMAGE163
；
步骤56，计算目标函数F（X）：
Figure 248593DEST_PATH_IMAGE164
步骤57，判断不等式
Figure 217686DEST_PATH_IMAGE165
是否成立；若成立，则令
Figure 903883DEST_PATH_IMAGE197
，转入步骤58，否则直接转入步骤58；
步骤58，判断不等式
Figure 782977DEST_PATH_IMAGE167
是否成立；若成立，则令
Figure 162006DEST_PATH_IMAGE168
，转入步骤55，否则直接转入步骤59；
步骤59，判断不等式
Figure 493761DEST_PATH_IMAGE169
是否成立；若成立，则令
Figure 249228DEST_PATH_IMAGE170
，转入步骤54，否则直接转入步骤510；
最后步骤510，输出
Figure 982828DEST_PATH_IMAGE171
的最优解。
步骤6，输出机组各个机架倾辊量最优值；
最后步骤7，完成五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化设定。结合表6可得到本发明控制方法倾辊综合优化前后的板形对比。
表6 五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化前后板形对比
第一机架倾辊量/mm 第二机架倾辊量/mm 第三机架倾辊量/mm 第四机架倾辊量/mm 第五机架倾辊量/mm 板形值/I
优化前 0 0 0 0 0 25.52
优化后 10 42 2 4 50 6.783
综上所述，本发明充分结合五机架六辊UCM冷连轧机组的设备特点，考虑其板形控制参数主要包括1-5机架弯辊力、窜辊量以及倾辊量等工艺参数，其中1-4机架弯辊设计为左右对称调节方式、第5机架弯辊设计为左右非对称调节方式。
因此，1-5机架的弯辊力含有6个可调工艺参数。这样，五机架六辊UCM冷连轧机组板形控制手段共含有16个可调工艺参数，这16个参数的变化也会直接影响到板凸度。由于上游机架的出口板形与断面形状就是下游机架的入口板形与入口断面形状，因此机组的成品板形与板凸度实际上是冷连轧5个机架16个工艺参数综合作用的结果。
考虑到对于UCM机型的冷连轧机组而言，尽管调节倾辊量可以有效改善板形与边部减薄，提高产品板形的控制精度，但是随着倾辊量的增加，辊间压力横向分布的不均匀程度与辊耗也随之增加。在实际生产中，现场为了提高板形与板凸度的控制度，防止附加浪形与局部高点的参数，希望冷连轧机组1-5机架的倾辊量尽可能的保持一致，为此，采用模糊控制理论，首先对倾辊量进行模糊优化得到综合倾辊系数的设定值，然后在进行倾辊量的精细优化，得到最佳的机架倾辊量设定值。
本发明能够根据冷轧带钢的现场生产情况，充分结合五机架六辊冷连轧机组的设备特点，通过对机组机架倾辊量的优化设定，有效解决了机组复杂浪形缺陷的控制问题，弥补了机组因无法采用精细冷却而带来的板形控制先天性不足问题，为现场冷轧机组板形精细控制提供了一套新的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集酸轧机组的设备参数，主要包括：1-5机架工作辊直径
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、中间辊直径
Figure DEST_PATH_IMAGE004
、支撑辊直径
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，1-5机架工作辊辊型分布
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、中间辊辊型分布
Figure DEST_PATH_IMAGE010
、支撑辊辊型分布
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，1-5机架工作辊辊身长度
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、中间辊辊身长度
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、支撑辊辊身长度
Figure DEST_PATH_IMAGE018
,1-5机架压下螺丝中间距
Figure DEST_PATH_IMAGE020
、中间辊压下螺丝中间距
Figure DEST_PATH_IMAGE022
、支撑辊压下螺丝中间距
Figure DEST_PATH_IMAGE024
，带材来料的平均厚度
Figure DEST_PATH_IMAGE026
；左弯辊力Sz，右弯辊力Sy，上窜辊量δs，下窜辊量δx，设备允许辊间压力均匀度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE028
;
S2、收集待控制板形与板凸度的带钢关键轧制工艺参数，主要包括：来料的板形横向分布βi，来料的厚度横向分布
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，来料板形的横向分布值
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，带钢的宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，1-5机架带钢平均后张力
Figure DEST_PATH_IMAGE036
、平均前张力
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，1-5机架压下量延伸率设定值
Figure DEST_PATH_IMAGE040
;
S3、对相关板形控制参数进行定义，定义初始目标值
Figure DEST_PATH_IMAGE042
，令
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，同时，给定工程上所允许的板形与板凸度综合控制目标函数最大值
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，引入综合倾辊量系数
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，给定倾辊寻优步长
Figure DEST_PATH_IMAGE050
;
S4、综合倾辊系数的模糊优化；
S5、倾辊量精细优化；
S6、输出机组各个机架倾辊量最优值；
S7、完成五机架六辊冷连轧机组的倾辊综合优化设定。
2.根据权利要求1所述一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，其特征在于，所述S4中，综合倾辊系数的模糊优化的步骤包括：
S41、设定窜辊量为0与弯辊力为基态；
S42、令
Figure DEST_PATH_IMAGE052
；
S43、令
Figure DEST_PATH_IMAGE054
；
S44、计算目标函数F（X）及辊间压力均匀程度
Figure DEST_PATH_IMAGE056
：
Figure DEST_PATH_IMAGE058
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
—加权系数；
Δhki—带材各条元的出口厚度分布值，k=1,2,3,4,5；
σ15i—带材各条元的出口张力值；
Figure DEST_PATH_IMAGE062
—机组整体辊间压力均匀程度系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE028A
—设备所允许的最大辊间压力均匀度系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE064
—第k机架的辊间压力均匀程度系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE066
—第k机架工作辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure DEST_PATH_IMAGE068
—第k机架支撑辊与中间辊辊缝接触部分条元数；
Figure DEST_PATH_IMAGE070
—第k机架工作辊与中间辊辊间压力分布；
Figure DEST_PATH_IMAGE072
—第k机架支撑辊与中间辊辊间压力分布；
S45、判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE074
与
Figure DEST_PATH_IMAGE076
是否同时成立，若同时成立，则转入步骤48，否则，转入步骤46；
S46、判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE078
与
Figure DEST_PATH_IMAGE076A
是否同时成立，若同时成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE080
转入步骤47，否则，直接转入步骤47；
S47、判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE082
是否成立，若成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE084
转入步骤43，否则，直接转入步骤48；
S48、输出综合倾辊量系数
Figure DEST_PATH_IMAGE048A
的最优解。
3.根据权利要求2所述一种用于五机架六辊冷连轧机组的倾辊控制方法，其特征在于，所述S5中，倾辊量精细优化的步骤包括；
S51根据综合倾辊量系数
Figure DEST_PATH_IMAGE048AA
确定倾辊量精细优化的范围；
Figure DEST_PATH_IMAGE086
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE088
—精细优化过程倾辊量最小值；
Figure DEST_PATH_IMAGE090
—精细优化过程倾辊量最大值；
Figure DEST_PATH_IMAGE092
—第
Figure DEST_PATH_IMAGE094
机架倾辊量允许最小值；
Figure DEST_PATH_IMAGE096
—第
Figure DEST_PATH_IMAGE094A
机架倾辊量允许最大值；
S52、F0取步骤D中最优解计算值；
S53、令
Figure DEST_PATH_IMAGE098
；
S54、令
Figure DEST_PATH_IMAGE100
；
S55、令
Figure DEST_PATH_IMAGE102
；
S56、计算目标函数F（X）：
Figure DEST_PATH_IMAGE104
S57、判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE106
是否成立；若成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE108
，转入步骤58，否则直接转入步骤58；
S58、判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE110
是否成立；若成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE112
，转入步骤55，否则直接转入步骤59；
S59、判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE114
是否成立；若成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE116
，转入步骤54，否则直接转入步骤510；
S510、输出
Figure DEST_PATH_IMAGE118
的最优解。
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