一種用于連軋機組的全程微張力控制方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，所述連軋機組包括若干個機架，包括以下步驟：獲取所述機架的軋制負荷數據；根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間；當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷；從自由軋制轉矩的角度來反推并解耦各機架間的張力關系，并在應用上建立了專家庫系統和大數據學習模型，使得軋制過程很快就能進入最優軋制狀態，當外部條件發生變化時，能夠及時的做出調整，維持恒定的張力軋制狀態，最大程度的保證產品的質量，更加適用于熱連軋帶材，線棒材，型材等方面的生產加工，有效的避免了機架間物料堆拉的現象

【技術實現步驟摘要】
一種用于連軋機組的全程微張力控制方法及裝置


[0001]本專利技術涉及連軋機組
，具體涉及一種用于連軋機組的全程微張力控制方法及裝置
。

技術介紹

[0002]張力控制是對在兩個加工設備之間作連續運動或靜止的被加工材料所受的張力進行自動控制的技術，張力控制主要應用于粗軋
、
中軋的場合，對于熱連軋軋線而言主要問題可以總結為以下方面：
[0003]從應用的角度來說絕大部分采用了頭部張力控制的方法，可以描述為通過采集自由負荷軋制轉矩與非自由負荷軋制轉矩的頭部變化來計算機架間張力的變化，而給出上游機架速度調節量的方法，頭部張力控制在一定程度上阻礙了機架間張力的變化
。
[0004]如果軋制負荷及速度制度分配的合理，張力控制調節對系統是有益的，如果分配的不合理，張力控制的調節就會起到適得其反的作用
。
因此單純的通過張力的變化來進行速度的調整的方法是存在弊病的，因為它計算的不是機架間張力，而是機架間張力的增量
。
[0005]這種控制方法成立的前提是負荷分配產生的張力關系在允許的范圍之內，即滿足小張力條件負荷分配模型
。
[0006]目前，張力控制在整個軋制過程的調節應用很少，主要問題有：一是機架間張力受所有形成連軋機架的影響，即本機架張力受其他連軋機架軋制負荷及張力的影響，并沒有良好的解耦，以至于調節某一機架很可能對其他機架的張力產生不良影響，造成其他機架張力的不期望變化，由于帶鋼軋制受多重因素的影響，比如溫度，冷卻，材質，規格，機械設備等因素，軋制負荷不可能很準確，這就造成了機架間的張力是客觀存在的，并且嚴格來說每一支的情況是不相同的，因此這就加大了全程實時控制的難度，因為一是會起到反作用；二是實時張力的計算有一定的難度；三是控制策略的選擇并非易事，實時調整會引起波動性震蕩，不利于軋制和設備安全
。

技術實現思路

[0007]本專利技術的目的在于提供一種用于連軋機組的全程微張力控制方法及裝置，旨在解決現有技術中連軋機組張力實時控制難度高效果差的問題
。
[0008]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
[0009]一方面提供了一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，所述連軋機組包括若干個機架，包括以下步驟：
[0010]獲取所述機架的軋制負荷數據；
[0011]根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間；
[0012]當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷
。
[0013]進一步優選的，所述當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所
述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷包括：
[0014]根據所述機架間穩定軋制的小張力區間得到所述機架間小張力趨勢變化的裕量區間；
[0015]當所述機架間的小張力發生趨勢性變化時，以所述裕量區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正
。
[0016]進一步優選的，所述當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷還包括：
[0017]根據所述機架間穩定軋制的小張力區間得到所述機架間過渡變化的回滯區間；
[0018]當加快所述機架間小張力的穩態變化時，減小所述回滯區間的范圍；
[0019]當減慢所述機架間小張力的穩態變化時，增大所述回滯區間的范圍
。
[0020]進一步優選的，所述根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間包括：
[0021]以大數據多元線性回歸算法根據所述機架的軋制負荷數據得到軋制關聯數據；
[0022]根據所述軋制關聯數據進行參考修正得到所述機架間穩定軋制的小張力區間
。
[0023]進一步優選的，所述根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間還包括：
[0024]接收專家經驗數據庫發送的軋制信息；
[0025]根據所述軋制信息進行參考修正得到所述機架間穩定軋制的小張力區間
。
[0026]進一步優選的，所述獲取所述機架的軋制負荷數據包括：
[0027]獲取所述每個機架的合力矩
、
減速比和軋輥直徑；
[0028]根據所述首端機架的自由負荷轉矩
、
所述每個機架的合力矩
、
所述每個機架的減速比以及所述每個機架的軋輥直徑計算得到除所述首端機架外剩余所述每個機架的自由負荷轉矩；
[0029]根據所述每個機架的自由負荷轉矩和所述每個機架的轉矩臂長計算得到所述每個機架的軋制負荷
。
[0030]進一步優選的，所述每個機架的自由負荷轉矩的計算表達式如式
(1)
所示：
[0031][0032]其中，
i
為大于1的自然數，
m
為自然數且滿足
1≤m≤i
?1；
M
0i
表示第
i
機架的自由負荷轉矩；
M
Σ
i
表示第
i
機架的合力矩；
[0033]式
(1)
中，
a
i
的計算表達式如式
(2)
所示：
[0034][0035]其中，
i
i
表示第
i
機架的減速比；
D
i
表示第
i
機架的軋輥直徑
。
[0036]進一步優選的，所述每個機架的軋制負荷計算表達式如式
(3)
所示：
[0037][0038]其中，
r
i
表示第
i
機架的轉矩臂長
。
[0039]進一步優選的，所述機架間的張力計算表達式如式
(4)
所示：
[0040]f
i(i+1)
＝
f
(i
?
1)i
+a
i
(M
Σ
i
?
M
0i
)
＝
a
i+1
(M
Σ
(i+1)
?
M
0(i+1)
)(4)
[0041]其中，
f
i(i+1)
表示第
i
機架和第
i+1
機架間的張力；
[0042]以所述機架間最小張力為基準對所述機架進行軋制負荷分配，負荷分配關系表達式如式
(5)
所示：
[0043]f(b1，
…
，
b
i
)
＝
0(5)
...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，所述連軋機組包括若干個機架，其特征在于，包括以下步驟：獲取所述機架的軋制負荷數據；根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間；當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷
。2.
根據權利要求1所述的一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，其特征在于，所述當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷包括：根據所述機架間穩定軋制的小張力區間得到所述機架間小張力趨勢變化的裕量區間；當所述機架間的小張力發生趨勢性變化時，以所述裕量區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正
。3.
根據權利要求2所述的一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，其特征在于，所述當所述機架間軋制脫離穩態時，以所述小張力區間范圍對所述機架的軋制負荷進行修正得到所述機架的控制負荷還包括：根據所述機架間穩定軋制的小張力區間得到所述機架間過渡變化的回滯區間；當加快所述機架間小張力的穩態變化時，減小所述回滯區間的范圍；當減慢所述機架間小張力的穩態變化時，增大所述回滯區間的范圍
。4.
根據權利要求1所述的一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，其特征在于，所述根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間包括：以大數據多元線性回歸算法根據所述機架的軋制負荷數據得到軋制關聯數據；根據所述軋制關聯數據進行參考修正得到所述機架間穩定軋制的小張力區間
。5.
根據權利要求4所述的一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，其特征在于，所述根據所述機架的軋制負荷數據得到所述機架間穩定軋制的小張力區間還包括：接收專家經驗數據庫發送的軋制信息；根據所述軋制信息進行參考修正得到所述機架間穩定軋制的小張力區間
。6.
根據權利要求1所述的一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，其特征在于，所述獲取所述機架的軋制負荷數據包括：獲取所述每個機架的合力矩
、
減速比和軋輥直徑；根據所述首端機架的自由負荷轉矩
、
所述每個機架的合力矩
、
所述每個機架的減速比以及所述每個機架的軋輥直徑計算得到除所述首端機架外剩余所述每個機架的自由負荷轉矩；根據所述每個機架的自由負荷轉矩和所述每個機架的轉矩臂長計算得到所述每個機架的軋制負荷
。7.
根據權利要求6所述的一種用于連軋機組的全程微張力控制方法，其特征在于，所述每個機架的自由負荷轉矩的計算表達式如式
(1)

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉軍，張超，董逵，
申請(專利權)人：北京冶自歐博科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：