1780mm熱軋帶鋼精軋過程設(shè)定系統(tǒng)

1、RAL 2006.09李海軍李海軍軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（東北大學(xué)）（東北大學(xué)）2006.09RAL 2006.091.精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（FSU）概述2.精軋?jiān)O(shè)定計算3.精軋自學(xué)習(xí)計算4.基本數(shù)學(xué)模型主要內(nèi)容主要內(nèi)容RAL 2006.091.精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（FSU）概述2.精軋?jiān)O(shè)定計算3.精軋自學(xué)習(xí)計算4.基本數(shù)學(xué)模型主要內(nèi)容主要內(nèi)容RAL 2006.09 FSU總體功能 FSU系統(tǒng)的組成 FSU觸發(fā)時序 FSU數(shù)據(jù)流圖1. 精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（FSU）概述）概述RAL 2006.09為軋件頭部而設(shè)定軋機(jī)，使軋件頭部在精軋機(jī)組出口

2、達(dá)到目標(biāo)厚度和終軋溫度精度要求；為自動厚度控制系統(tǒng)(AGC) 提供增益及基準(zhǔn)值，確保軋件全長厚度的均勻性。1.1 FSU總體功能總體功能RAL 2006.091.2 FSU系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成序號功能模塊主 要 任 務(wù)1精軋?jiān)O(shè)定計算基于軋制理論數(shù)學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計模型，計算精軋區(qū)的各種物理參數(shù)；進(jìn)行壓下規(guī)程的計算，決定設(shè)備基準(zhǔn)值 。2精軋自學(xué)習(xí)計算將預(yù)測值與實(shí)際值進(jìn)行比較，計算自學(xué)習(xí)系數(shù)用于設(shè)定計算，使設(shè)定值更接近實(shí)際值。 3精軋穿帶自適應(yīng)根據(jù)上游機(jī)架的輥縫實(shí)測值修正下游機(jī)架輥縫壓下位置，提高帶鋼同板厚度精度。RAL 2006.091.3 FSU觸發(fā)時序觸發(fā)時序RAL 2006.09 1.4 F

3、SU數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖RAL 2006.091.精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（FSU）概述2.精軋?jiān)O(shè)定計算3.精軋自學(xué)習(xí)計算4.精軋穿帶自適應(yīng)5.基本數(shù)學(xué)模型主要內(nèi)容主要內(nèi)容RAL 2006.092. 精軋?jiān)O(shè)定計算精軋?jiān)O(shè)定計算 計算準(zhǔn)備處理 確保精軋入口溫度（FET）功能 壓下規(guī)程的計算 確保終軋溫度（FDT）功能 軋機(jī)極限檢查 RAL 2006.092.1 計算準(zhǔn)備處理計算準(zhǔn)備處理為精軋模型計算準(zhǔn)備如下數(shù)據(jù)為精軋模型計算準(zhǔn)備如下數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)：鋼卷號；鋼種；目標(biāo)厚度、寬度和溫度等。系統(tǒng)常數(shù)：設(shè)備數(shù)據(jù)等。層別數(shù)據(jù)：材料性能數(shù)據(jù)等。實(shí)際數(shù)據(jù)：測量溫度，軋件測量尺寸等。操作工輸入數(shù)據(jù)：操作工干預(yù)模式或干預(yù)值等。

4、來自其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)：其它部分計算的數(shù)據(jù)（如RSU設(shè) 定計算數(shù)據(jù)等） RAL 2006.092.2 確保確保FET功能功能計算精軋開軋溫度；調(diào)節(jié)保溫罩或設(shè)定擺鋼時間，確保精軋開軋溫度。FT0RT2中間輥道速度飛剪切頭速度粗軋速度R2t1t2t3t4RAL 2006.092.3 壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)程計算精軋?jiān)O(shè)定計算的核心壓下規(guī)程計算精軋?jiān)O(shè)定計算的核心 按給定的負(fù)荷（壓下量、軋制力或功率）分配率將精軋機(jī)組總壓下量分配給各個機(jī)架，確定各機(jī)架出口軋件厚度。 計算每一機(jī)架軋制速度，軋制溫度以及軋制力、軋制力矩、電機(jī)功率等軋制過程力能參數(shù) 。RAL 2006.092.3 壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)

5、程的計算壓下規(guī)程計算模式：壓下規(guī)程計算模式：軋制力模式功率模式壓下量模式 127123:P PP 負(fù)荷值: 軋制力、功率或壓下量負(fù)荷分配比RAL 2006.092.3 壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)程的計算 在軋制力和功率兩種模式下采用改進(jìn)的Newton-Raphson法迭代計算：11121(1)1121222(122(1)1(1)2(1)(1)111111)11|kkjjjjnnnnnnnniiiijhhhhjijijiiihiiAAAhBAAAhBAAAhBfPPAhhhPPB1 (1,2,1)kjjihkkiiihhthin121( ,) 1 1 1 1,2 4 8nit ttt tRAL 200

6、6.09 在方程系數(shù)矩陣奇異的情況下，采用如下數(shù)值轉(zhuǎn)換方法計算各機(jī)架厚度修正量 ：ih1111 (1,2,1)kkkiiiikiikkkiiiiaphha pinhhKh kihKi -調(diào)和系數(shù)，取自集合1 111,3 6 12 24-第i機(jī)架的壓下量，mm 2.3 壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)程的計算RAL 2006.092.3 壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)程的計算確定負(fù)荷分配比的一般原則：確定負(fù)荷分配比的一般原則：考慮到來料的厚度波動，F(xiàn)1機(jī)架要求留有一定的余量，而F2、F3機(jī)架應(yīng)在設(shè)備能力允許的條件下盡量實(shí)現(xiàn)最大壓下，考慮到板形良好條件，則要求下游機(jī)架軋制力逐漸降低。 RAL 2006.092.3 壓下

7、規(guī)程的計算壓下規(guī)程的計算上游機(jī)架軋制力成比例,下游機(jī)架比例凸度恒定為目標(biāo)函數(shù): 約束條件: 設(shè)備強(qiáng)度能力的限制:0iimaxFF； 電機(jī)能力的限制: 0iimaxNN0iimaxMM 工藝條件的限制:iminiimax 負(fù)荷分配比的確定方法：負(fù)荷分配比的確定方法：nninniihCRhCRKPPPPJ422322211minRAL 2006.092.3 壓下規(guī)程的計算壓下規(guī)程的計算 負(fù)荷分配比的確定方法：負(fù)荷分配比的確定方法：RAL 2006.092.4 確保確保FDT功能功能主要任務(wù)：主要任務(wù)：調(diào)節(jié)機(jī)架間噴嘴組態(tài)或穿帶速度，使帶鋼頭部溫度達(dá)到目標(biāo)溫度范圍。初始噴嘴組態(tài)初始噴嘴組態(tài)及穿帶速度及

8、穿帶速度打開一個噴嘴打開一個噴嘴關(guān)閉一個噴嘴關(guān)閉一個噴嘴 過過 高高過過 低低 結(jié)結(jié) 束束噴噴嘴嘴可可調(diào)？調(diào)？ 計計 算算 終終 軋軋 溫溫 度度降低穿帶速度降低穿帶速度噴噴嘴嘴可可調(diào)？調(diào)？ YES提高穿帶速度提高穿帶速度 YES NO NO終軋溫度在目標(biāo)上下限范圍內(nèi)終軋溫度在目標(biāo)上下限范圍內(nèi)RAL 2006.092.5 軋機(jī)極限校核軋機(jī)極限校核主要任務(wù)：主要任務(wù)：在壓下規(guī)程計算完成后，對軋制力、電機(jī)功率和軋輥轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢查，確保安全穿帶。軋制力或功率超限 ：修改負(fù)荷分配比；轉(zhuǎn)速超限：超限最嚴(yán)重的機(jī)架速度設(shè)為極限值，按秒流量相等原則確定其它機(jī)架速度。RAL 2006.091.精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（F

9、SU）概述2.精軋?jiān)O(shè)定計算3.精軋自學(xué)習(xí)計算4.精軋穿帶自適應(yīng)5.基本數(shù)學(xué)模型主要內(nèi)容主要內(nèi)容RAL 2006.093. 精軋自學(xué)習(xí)計算精軋自學(xué)習(xí)計算精軋自學(xué)習(xí)功能概述設(shè)定值的再計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算RAL 2006.093.1 精軋自學(xué)習(xí)功能概述精軋自學(xué)習(xí)功能概述自學(xué)習(xí)過程將預(yù)測值與實(shí)際值進(jìn)行比較，計算學(xué)習(xí)系數(shù)使預(yù)測值更加接近實(shí)際值。精軋自學(xué)習(xí)主要包括輥縫模型、前滑模型、軋制力模型、電機(jī)功率模型和溫度模型自學(xué)習(xí)5個方面。RAL 2006.093.1 精軋自學(xué)習(xí)功能概述精軋自學(xué)習(xí)功能概述短短期期自自學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)長長期期自自學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)RAL 2006.093.2 設(shè)定值的再計算設(shè)定值的再計算FSU設(shè)定值

10、不能直接用于自學(xué)習(xí)計算，需要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)條件（軋件運(yùn)輸時間，實(shí)際除鱗方式，機(jī)架間噴嘴組態(tài)，實(shí)際軋制速度以及各機(jī)架出口厚度計厚度等）調(diào)用相關(guān)數(shù)學(xué)模型重新預(yù)測計算，這樣就排除了已知因素對模型精度的影響，有利于加快模型學(xué)習(xí)速度。RAL 2006.093.3 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算1noldiitmp kope ik iffff oldiftmp kfope if 前滑模型學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算式中， 前滑補(bǔ)償當(dāng)前使用值； 由機(jī)架間速度變化量轉(zhuǎn)化得到的前滑偏差； 由操作工速度干預(yù)換算得到的前滑偏差。RAL 2006.093.3 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系

11、數(shù)的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算 軋制力和功率學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算式中， 學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值； 經(jīng)處理后的實(shí)際數(shù)據(jù)； 再計算后得到的預(yù)測值。/IActCXXPreICActXXPreRAL 2006.093.3 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算 溫度學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算式中， 學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值； 精軋出口實(shí)際溫度與RDT（實(shí)測值）的差值； 精軋出口預(yù)測溫度與RDT（實(shí)測值）的差值。 IC/IActCTT PreActTTPreRAL 2006.093.3 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值的計算 輥縫模型學(xué)習(xí)系數(shù)

12、瞬時值的計算式中， 學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值； 厚度計厚度，mm； 秒流量厚度，mm。 ICIGMMFCHHGMHMFHRAL 2006.093.3 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算短期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算短期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算前滑短期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算：式中， 短期自學(xué)習(xí)系數(shù)； 學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值； 平滑指數(shù)； 學(xué)習(xí)系數(shù)上次使用值。ICSNICC其它短期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算：11SNINCCCSNC1NCRAL 2006.093.3 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算長期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算長期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算按層別將學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時值CI的平均值（即為長期自學(xué)習(xí)系數(shù)CLN）方差 和軋制樣本數(shù)n存儲起來。222111LNILN

13、ILNn CCCnnCCnnn 2229910099100100LNILNILNCCCCCn 100n 當(dāng)樣本數(shù)時：100n 當(dāng)樣本數(shù)時：RAL 2006.093.4 自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算長期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算長期自學(xué)習(xí)系數(shù)的計算基于BP人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的長期自學(xué)習(xí)系數(shù)計算模型 RAL 2006.091.精軋過程設(shè)定系統(tǒng)（FSU）概述2.精軋?jiān)O(shè)定計算3.精軋自學(xué)習(xí)計算4.精軋穿帶自適應(yīng)5.基本數(shù)學(xué)模型主要內(nèi)容主要內(nèi)容RAL 2006.094. 精軋穿帶自適應(yīng)精軋穿帶自適應(yīng)精軋穿帶自適應(yīng)功能概述輥縫修正值的計算速度補(bǔ)償值的計算RAL 2006.094.1 精軋穿帶自適應(yīng)功能概述精軋穿帶自適應(yīng)功能概述根據(jù)上游機(jī)架軋制力偏差來修正下游機(jī)架的輥縫和速度RAL 2006.094.2 輥縫修正值的計算輥縫修正值的計算112233 ( =5,6,7)iiiDSUiiiSFFFiSSS212212322222233233333331112HiiThHiiTTThiiTTiTiiiQabT QMQQabT QT QMT QMQabT QT QMbQTM 輥縫修正公式輥縫修正公式穿帶自適應(yīng)影響系數(shù)的計算（穿帶自適應(yīng)影響系數(shù)的計算（L2級）級）RAL 2006.094.3 速度補(bǔ)償值的計算速度補(bǔ)償值的計算速度補(bǔ)償公式速度補(bǔ)償公式速度補(bǔ)償影響系數(shù)的計算（速度補(bǔ)償影響系數(shù)的計算（L2級