專利名稱：冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷軋帶鋼的生產(chǎn)，具體地指一種冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
板形閉環(huán)反饋控制是生產(chǎn)高品質(zhì)冷軋帶鋼產(chǎn)品的重要技術(shù)保障。目前，國內(nèi)外先進(jìn)冷軋生產(chǎn)線大多在軋機(jī)出口處配置接觸式板形儀進(jìn)行出口板形信號的在線測量，然后將實(shí)時(shí)測量到的板形信號傳送給板形控制系統(tǒng)以完成系統(tǒng)閉環(huán)控制功能?？梢钥闯?，板形信號的精度高低直接關(guān)系到板形控制效果的優(yōu)劣。在冷軋帶鋼生產(chǎn)過程中，由于軋機(jī)工作輥與帶鋼之間存在摩擦力且分布不均勻、 帶鋼橫向不同部位傳熱狀況不同、軋機(jī)冷卻液分段噴射冷卻系統(tǒng)控制精度較低且存在較大滯后等原因的廣泛存在，造成出口帶鋼存在橫向溫差而產(chǎn)生的溫度附加應(yīng)力。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果不考慮帶鋼橫向溫差補(bǔ)償，則在線檢測良好的帶鋼冷卻均溫后，將會出現(xiàn)很明顯的板形缺陷。最初的帶鋼橫向溫差補(bǔ)償方法認(rèn)為帶鋼溫度相對帶鋼中心線對稱分布，可以利用二階或者四階多項(xiàng)式來模擬帶鋼溫度橫向分布函數(shù)。但是從實(shí)際情況來看，冷軋軋機(jī)出口帶鋼的溫度橫向分布通常是不規(guī)則的，因此這種帶鋼橫向溫差補(bǔ)償方法并不合理，具有較大的缺陷。為了解決這個(gè)技術(shù)難題，近幾年冷軋帶鋼領(lǐng)域的研究者開始采用由一階至四階多項(xiàng)式組成的函數(shù)來逼近帶鋼橫向溫度分布，可以在一定程度上補(bǔ)償帶鋼橫向溫差引起的板形檢測誤差，但是這種方法具有兩個(gè)弱點(diǎn)1)在計(jì)算各階次擬合系數(shù)時(shí)需要測量較多組帶鋼橫向不同部位的溫度值，計(jì)算量較大，不利于補(bǔ)償方法的在線計(jì)算和應(yīng)用；2)由其所擬合的帶鋼橫向溫度分布函數(shù)推導(dǎo)出的橫向溫差補(bǔ)償曲線常常不滿足帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力自相平衡條件?？紤]到板形控制系統(tǒng)中溫差補(bǔ)償曲線的最終用途是與板形基本目標(biāo)曲線相疊加獲得板形目標(biāo)曲線，從軋制工藝上講板形目標(biāo)曲線需要滿足帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力自相平衡條件，如果由于溫差補(bǔ)償曲線不滿足帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力自相平衡條件而導(dǎo)致板形目標(biāo)曲線的帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力自相平衡條件受到破壞，將會對冷軋帶鋼板形控制造成有害影響。綜上所述，針對冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的理想補(bǔ)償方法需要同時(shí)具備以下三個(gè)技術(shù)條件1)對軋機(jī)出口帶鋼橫向溫度分布具有較好的逼近能力；幻在線計(jì)算量小，方便快捷，滿足板形控制系統(tǒng)對在線計(jì)算程序的實(shí)時(shí)性技術(shù)要求；3)所得補(bǔ)償曲線應(yīng)當(dāng)滿足帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力自相平衡條件。由于傳統(tǒng)的帶鋼橫向溫差補(bǔ)償方法不能同時(shí)滿足以上三個(gè)技術(shù)條件，不能快速有效地消除帶鋼橫向溫差引起的板形檢測誤差，因此現(xiàn)有冷軋帶鋼板形測量系統(tǒng)通常不能夠?yàn)榘逍慰刂葡到y(tǒng)提供不受帶鋼橫向溫差影響的高精度板形信號，這也成為阻礙冷軋帶鋼板形質(zhì)量提高的一個(gè)技術(shù)難題。因此，開發(fā)一種可以有效補(bǔ)償橫向溫差引起的板形檢測誤差的修正系統(tǒng)具有很高的價(jià)值
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)用較小的計(jì)算量擬合出軋機(jī)出口帶鋼橫向溫度分布、以及獲得滿足帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力自相平衡條件的冷軋帶鋼橫向溫差補(bǔ)償曲線，對冷軋帶鋼橫向溫差引起的板形檢測誤差進(jìn)行有效補(bǔ)償。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，包括帶鋼在線溫度采集模塊，用于接收紅外測溫儀在線實(shí)測出的帶鋼寬度方向上任意五個(gè)不同部位的溫度值信號Ti (i = 1,2,3,4,5)及其位置坐標(biāo)信號^(i = 1,2,3,4,5)；帶鋼在線溫度分布曲線擬合系數(shù)計(jì)算模塊，用于接收溫度值信號Ti (i = 1,2,3,4, 5)及其位置坐標(biāo)信號= 1，2，3，4，5)，以一階、二階、三階和四階勒讓德正交多項(xiàng)式為基函數(shù)來逼近帶鋼橫向溫度分布曲線，并進(jìn)行帶鋼在線溫度分布曲線各階次擬合系數(shù)a的計(jì)算
權(quán)利要求
1. 一種冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，其特征在于，它包括 帶鋼在線溫度采集模塊，用于接收紅外測溫儀在線實(shí)測出的帶鋼寬度方向上任意五個(gè)不同部位的溫度值信號Ti (i = 1,2,3,4,5)及其位置坐標(biāo)信號^(i = 1,2,3,4,5)；帶鋼在線溫度分布曲線擬合系數(shù)計(jì)算模塊，用于接收溫度值信號Ti (i = 1,2,3,4,5) 及其位置坐標(biāo)信號^(i = 1，2，3，4，5)，以一階、二階、三階和四階勒讓德正交多項(xiàng)式為基函數(shù)來逼近帶鋼橫向溫度分布曲線，并進(jìn)行帶鋼在線溫度分布曲線各階次擬合系數(shù)a的計(jì)算“0、"ι Ρ,(Χ,)P2(^1)PAX,)ΡΛΧ,)-1αλι P^(X2)P2(X2)PAX2)PM 2)T2“2=1 P1(X3)P2(X3)PAX,)^4(^3)X α3ι P^x,)ΡΛΧ.)PM,)T4a4j_ι P1(X5)P2(Xi)PAXs)UJ帶鋼基本目標(biāo)曲線對應(yīng)的板形特征點(diǎn)坐標(biāo)值讀取模塊，用于讀取存儲在板形控制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的所軋帶鋼基本目標(biāo)曲線對應(yīng)的板形特征點(diǎn)坐標(biāo)值Y= {yk}，(k= 1，2，Λ，η)， 其中η為板形特征點(diǎn)個(gè)數(shù)；帶鋼橫向溫差引起板形測量誤差的修正模塊，用于接收帶鋼在線溫度分布曲線各階次擬合系數(shù)a和帶鋼基本目標(biāo)曲線對應(yīng)的板形特征點(diǎn)坐標(biāo)值Y，根據(jù)橫向溫差引起板形測量誤差的機(jī)理模型對板形測量信號進(jìn)行修正，輸出橫向溫差補(bǔ)償量C= {ck}, (k= 1,2, Λ, η)；修正結(jié)果實(shí)現(xiàn)模塊，用于接收橫向溫差補(bǔ)償量C，將橫向溫差補(bǔ)償量C根據(jù)帶鋼基本目標(biāo)曲線對應(yīng)的板形特征點(diǎn)坐標(biāo)值Y逐一嵌入到冷軋帶鋼基本目標(biāo)板形曲線的設(shè)計(jì)中，完成對冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正補(bǔ)償功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，其特征在于所述帶鋼在線溫度采集模塊中，所選取的帶鋼寬度方向上五個(gè)不同測溫部位橫向均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，其特征在于所述帶鋼在線溫度分布曲線擬合系數(shù)計(jì)算模塊中，一階、二階、三階和四階勒讓德正交多項(xiàng)式確定的關(guān)于溫度測量點(diǎn)坐標(biāo)X的基函數(shù)Pj (X) (j = 1,2,3,4)為PAX、= ψ聊=tfH牲 9fH〔f)其中B為所軋帶鋼的寬度，X為以帶鋼橫向中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、靠近軋機(jī)傳動側(cè)方向?yàn)檎较虻淖鴺?biāo)軸上的溫度測量點(diǎn)坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，其特征在于所述帶鋼橫向溫差引起板形測量誤差的修正模塊中，橫向溫差引起板形測量誤差的機(jī)理模型為c = ~atx -^t χ (O1P1 (y) + a2P2 (y) + a3P3 (y) + a4P4 (y)) l-v其中，y為任意一個(gè)板形特征點(diǎn)的坐標(biāo)值，α t為所軋帶鋼的線膨脹系數(shù)，E為所軋帶鋼的材料彈性模量，ν為所軋帶鋼的材料泊松比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，其特征在于所述修正結(jié)果實(shí)現(xiàn)模塊根據(jù)帶鋼基本目標(biāo)曲線對應(yīng)的板形特征點(diǎn)坐標(biāo)值Y的大小順序?qū)M向溫差補(bǔ)償量C依次加到板形基本標(biāo)準(zhǔn)曲線上，完成對冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正補(bǔ)償功能。
全文摘要
一種冷軋帶鋼橫向溫差引起板形檢測誤差的修正系統(tǒng)，包括帶鋼在線溫度采集模塊，用于接收帶鋼寬度方向上任意五個(gè)不同部位的溫度值信號Ti(i＝1，2，3，4，5)及其位置坐標(biāo)信號Xi(i＝1，2，3，4，5)；帶鋼在線溫度分布曲線擬合系數(shù)計(jì)算模塊，用于接收Ti及Xi，以一至四階勒讓德正交多項(xiàng)式為基函數(shù)逼近帶鋼橫向溫度分布曲線并計(jì)算其各階次擬合系數(shù)a帶鋼基本目標(biāo)曲線對應(yīng)的板形特征點(diǎn)坐標(biāo)值讀取模塊，用于讀取特征點(diǎn)坐標(biāo)值Y＝{yk}，(k＝1，2，Λ，n)；帶鋼橫向溫差引起板形測量誤差的修正模塊，用于接收a和Y，修正板形測量信號，輸出橫向溫差補(bǔ)償量C＝{ck}，(k＝1，2，Λ，n)；修正結(jié)果實(shí)現(xiàn)模塊。
文檔編號B21B37/28GK102397886SQ20111031450
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者解相朋, 趙菁 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司