申请/专利权人：北京科技大学

申请日：2023-08-24

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117019882B

主分类号：B21B37/20

分类号：B21B37/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.11.28#实质审查的生效;2023.11.10#公开

摘要：本发明公开了一种考虑热轧来料信息的带钢冷连轧自动厚度前馈控制方法，包括：获取带钢热连轧和冷连轧过程的生产数据；基于生产数据训练预设的带钢冷轧变形抗力预测模型；基于训练好的带钢冷轧变形抗力预测模型得到带钢冷轧第一机架的全长变形抗力波动，并将所得的变形抗力波动传递至后续机架，得到各机架的变形抗力波动；将各机架的变形抗力波动与其入口厚度偏差结合，建立带钢冷连轧自动厚度前馈控制策略，得到各机架用来消除厚差所增加的调节量。本发明方法充分考虑了热轧来料信息波动，解决了热轧工艺参数的遗传影响问题，可更有效地抑制轧机出口带钢厚差波动，提高全长厚度命中率。

主权项：1.一种考虑热轧来料信息的带钢冷连轧自动厚度前馈控制方法，其特征在于，所述考虑热轧来料信息的带钢冷连轧自动厚度前馈控制方法包括：获取带钢生产数据；其中，所述带钢生产数据包括：带钢热连轧过程的生产数据和带钢冷连轧过程的生产数据；基于所述带钢生产数据，训练预设的带钢冷轧变形抗力预测模型；其中，所述带钢冷轧变形抗力预测模型的输入为带钢生产数据，所述带钢冷轧变形抗力预测模型的输出为机架轧制过程的变形抗力；基于训练好的带钢冷轧变形抗力预测模型得到带钢冷轧第一机架的全长变形抗力波动，并将变形抗力波动传递至后续机架，得到各机架的变形抗力波动；将各机架的变形抗力波动与其入口厚度偏差结合，建立带钢冷连轧自动厚度前馈控制策略，得到各机架用来消除厚差所增加的调节量；所述带钢热连轧过程的生产数据包括：钢种、终轧温度、卷取温度以及成品厚度；所述带钢冷连轧过程的生产数据包括：第一机架的入口厚度、出口厚度、轧制速度及带钢变形抗力；所述基于所述带钢生产数据，训练预设的带钢冷轧变形抗力预测模型，包括：对所述带钢生产数据进行预处理；其中，所述预处理包括：筛选出所述带钢生产数据中的异常点数据，将异常点数据替换为其两侧数据的平均值；利用预处理后的带钢生产数据训练预设的带钢冷轧变形抗力预测模型；所述筛选出所述带钢生产数据中的异常点数据，包括：采用拉依达准则筛选出所述带钢生产数据中的异常点数据；所述带钢冷轧变形抗力预测模型的构建过程包括：以双向长短期记忆网络模型BiLSTM的两层隐藏层节点数，最大迭代次数及学习率作为差分进化算法DE的输入，并选取均方根误差作为DE的适应度函数进行超参数优化，得到优化后的BiLSTM模型，作为带钢冷轧变形抗力预测模型；所述基于训练好的带钢冷轧变形抗力预测模型得到带钢冷轧第一机架的全长变形抗力波动，并将变形抗力波动传递至后续机架，得到各机架的变形抗力波动，包括：基于训练好的带钢冷轧变形抗力预测模型获得带钢第一个机架轧制过程的变形抗力预测值，并将得到的变形抗力预测值与第一个机架轧制过程的变形抗力的机理模型设定值进行比较，获取第一个机架的变形抗力波动量，公式如下： 式中，δK1j为第一个机架的第j次采样对应的变形抗力波动量；为第一个机架的第j次采样对应的变形抗力预测值；为变形抗力的机理模型设定值；在带钢经过第一个机架轧制完成后，以第一个机架为带钢变形抗力虚拟测量仪，获取实测轧制力波动量，计算第一个机架轧制过程变形抗力实际波动量： 式中，为第一个机架的第j次采样对应的轧制过程变形抗力实际波动量；为第一个机架的第j次采样对应的实测轧制力波动量；Q1为第一个机架对应的变形抗力对轧制力的影响系数；α为介于0和1之间的常数；将变形抗力波动传递至第一个机架后的后续各机架，公式如下： 式中，δKij为第i个机架的第j次采样对应的变形抗力波动量，i为机架号，且i大于等于2；ηi-1为第一个机架至第i个机架的变形抗力波动遗传系数；将各机架的变形抗力波动与其入口厚度偏差结合，建立带钢冷连轧自动厚度前馈控制策略，得到各机架用来消除厚差所增加的调节量，包括：通过以下公式将各机架的变形抗力波动与其入口厚度偏差结合，建立带钢冷连轧自动厚度前馈控制策略，得到各机架用来消除厚差所增加的调节量： 式中，δSij为第i个机架的第j次采样对应的用来消除厚差所增加的调节量；δKij为第i个机架的第j次采样对应的变形抗力波动量，i为机架号，且i大于等于1；分别为变形抗力和厚度对轧制力的影响系数；Cpi为第i个机架的轧机刚度；δHij为第i个机架的第j次采样对应的入口厚差；所述机架的数量为3个；其中，第一个机架和第二个机架的入口厚差由机架入口处设置的测厚仪的实测值与目标值比较得到；第三个机架的入口厚差通过以下公式计算得到： 式中，δH3j为第三个机架的第j次采样对应的入口厚差；v2j为第二个机架的第j次采样对应的入口带钢轧制速度；v3j为第二个机架的第j次采样对应的出口带钢轧制速度；H2j、分别为第二个机架的入口实际厚度和出口目标厚度。

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