1780mm热轧带钢精轧过程设定系统资料

功能说明李海军轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学）2006.09热轧带钢精轧过程设定系统2006.091.精轧过程设定系统（FSU）概述2.精轧设定计算3.精轧自学习计算4.基本数学模型主要内容2006.091.精轧过程设定系统（FSU）概述2.精轧设定计算3.精轧自学习计算4.基本数学模型主要内容2006.09FSU总体功能FSU系统的组成FSU触发时序FSU数据流图1.精轧过程设定系统（FSU）概述2006.09为轧件头部而设定轧机，使轧件头部在精轧机组出口达到目标厚度和终轧温度精度要求；为自动厚度控制系统(AGC)提供增益及基准值，确保轧件全长厚度的均匀性。1.1FSU总体功能2006.091.2FSU系统的组成序号功能模块主要任务1精轧设定计算基于轧制理论数学模型或经验统计模型，计算精轧区的各种物理参数；进行压下规程的计算，决定设备基准值。2精轧自学习计算将预测值与实际值进行比较，计算自学习系数用于设定计算，使设定值更接近实际值。3精轧穿带自适应根据上游机架的辊缝实测值修正下游机架辊缝压下位置，提高带钢同板厚度精度。2006.091.3FSU触发时序2006.09

1.4FSU数据流图2006.091.精轧过程设定系统（FSU）概述2.精轧设定计算3.精轧自学习计算4.精轧穿带自适应5.基本数学模型主要内容2006.092.精轧设定计算计算准备处理确保精轧入口温度（FET）功能压下规程的计算确保终轧温度（FDT）功能轧机极限检查2006.092.1计算准备处理为精轧模型计算准备如下数据：原始数据：钢卷号；钢种；目标厚度、宽度和温度等。系统常数：设备数据等。层别数据：材料性能数据等。实际数据：测量温度，轧件测量尺寸等。操作工输入数据：操作工干预模式或干预值等。来自其它系统的数据：其它部分计算的数据（如RSU设定计算数据等）2006.092.2确保FET功能计算精轧开轧温度；调节保温罩或设定摆钢时间，确保精轧开轧温度。FT0▽RT2▽中间辊道速度飞剪切头速度粗轧速度R2t1t2t3t42006.092.3压下规程的计算压下规程计算－精轧设定计算的核心按给定的负荷（压下量、轧制力或功率）分配率将精轧机组总压下量分配给各个机架，确定各机架出口轧件厚度。计算每一机架轧制速度，轧制温度以及轧制力、轧制力矩、电机功率等轧制过程力能参数。2006.092.3压下规程的计算压下规程计算模式：轧制力模式功率模式压下量模式负荷值:轧制力、功率或压下量负荷分配比2006.092.3压下规程的计算在轧制力和功率两种模式下采用改进的Newton-Raphson法迭代计算：2006.09在方程系数矩阵奇异的情况下，采用如下数值转换方法计算各机架厚度修正量：Ki-调和系数，取自集合-第i机架的压下量，mm

2.3压下规程的计算2006.092.3压下规程的计算确定负荷分配比的一般原则：考虑到来料的厚度波动，F1机架要求留有一定的余量，而F2、F3机架应在设备能力允许的条件下尽量实现最大压下，考虑到板形良好条件，则要求下游机架轧制力逐渐降低。

2006.092.3压下规程的计算上游机架轧制力成比例,下游机架比例凸度恒定为目标函数:约束条件:⑴设备强度能力的限制:⑵电机能力的限制:

⑶工艺条件的限制:负荷分配比的确定方法：2006.092.3压下规程的计算负荷分配比的确定方法：2006.092.4确保FDT功能主要任务：调节机架间喷嘴组态或穿带速度，使带钢头部温度达到目标温度范围。初始喷嘴组态及穿带速度打开一个喷嘴关闭一个喷嘴

过高过低

结束喷嘴可调？计算终轧温度降低穿带速度喷嘴可调？

YES提高穿带速度

YES

NO

NO终轧温度在目标上下限范围内2006.092.5轧机极限校核主要任务：在压下规程计算完成后，对轧制力、电机功率和轧辊转速进行检查，确保安全穿带。轧制力或功率超限：修改负荷分配比；转速超限：超限最严重的机架速度设为极限值，按秒流量相等原则确定其它机架速度。2006.091.精轧过程设定系统（FSU）概述2.精轧设定计算3.精轧自学习计算4.精轧穿带自适应5.基本数学模型主要内容2006.093.精轧自学习计算精轧自学习功能概述设定值的再计算自学习系数的计算2006.093.1精轧自学习功能概述自学习过程将预测值与实际值进行比较，计算学习系数使预测值更加接近实际值。精轧自学习主要包括辊缝模型、前滑模型、轧制力模型、电机功率模型和温度模型自学习5个方面。2006.093.1精轧自学习功能概述短期自学习长期自学习2006.093.2设定值的再计算FSU设定值不能直接用于自学习计算，需要根据实际的生产条件（轧件运输时间，实际除鳞方式，机架间喷嘴组态，实际轧制速度以及各机架出口厚度计厚度等）调用相关数学模型重新预测计算，这样就排除了已知因素对模型精度的影响，有利于加快模型学习速度。2006.093.3自学习系数的计算学习系数瞬时值的计算⑴前滑模型学习系数瞬时值的计算式中，－前滑补偿当前使用值；－由机架间速度变化量转化得到的前滑偏差；－由操作工速度干预换算得到的前滑偏差。2006.093.3自学习系数的计算学习系数瞬时值的计算⑵轧制力和功率学习系数瞬时值的计算式中，－学习系数瞬时值；－经处理后的实际数据；－再计算后得到的预测值。2006.093.3自学习系数的计算学习系数瞬时值的计算⑶温度学习系数瞬时值的计算式中，－学习系数瞬时值；－精轧出口实际温度与RDT（实测值）的差值；－精轧出口预测温度与RDT（实测值）的差值。

2006.093.3自学习系数的计算学习系数瞬时值的计算⑷辊缝模型学习系数瞬时值的计算式中，－学习系数瞬时值；－厚度计厚度，mm；

－秒流量厚度，mm。

2006.093.3自学习系数的计算短期自学习系数的计算前滑短期自学习系数的计算：式中，－短期自学习系数；－学习系数瞬时值；－平滑指数；－学习系数上次使用值。其它短期自学习系数的计算：2006.093.3自学习系数的计算长期自学习系数的计算按层别将学习系数瞬时值CI的平均值（即为长期自学习系数CLN）方差和轧制样本数n存储起来。2006.093.4自学习系数的计算长期自学习系数的计算基于BP人工神经元网络的长期自学习系数计算模型

2006.091.精轧过程设定系统（FSU）概述2.精轧设定计算3.精轧自学习计算4.精轧穿带自适应5.基本数学模型主要内容2006.094.精轧穿带自适应精轧穿带自适应功能概述辊缝修正值的计算速度补偿值的计算2006.094.1精轧穿带自适应功能概述根据上游机架轧制力偏差来修正下游机架的辊缝和速度2006.094.2辊缝修正值的计算辊缝修正公式穿带自适应影响系数的计算（L2级）2006.094.3速度补偿值的计算速度补偿公式速度补偿影响系数的计算（