RAL板帶軋制板形與板凸度的控制冷軋帶材的板形控制RAL板帶軋制板形與板凸度的控制冷軋帶材的板形控制1冷軋板形控制特點(diǎn)冷軋以控制帶材平直度為核心；輥徑/輥身長比值→小輥徑化→降低軋制力；復(fù)合板形的控制以反饋控制為主，連軋機(jī)以末架控制為主熱軋板形對(duì)冷軋的影響和遺傳因素冷軋板形控制特點(diǎn)冷軋以控制帶材平直度為核心；2工作輥直徑與板形缺陷發(fā)生特點(diǎn)工作輥直徑與板形缺陷發(fā)生特點(diǎn)3板形控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)板形控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)1軋輥傾斜2彎輥A力作用在輥頸上B力作用在輥身上3軋輥橫移A中間輥橫移BCVC輥橫移4影響輥型A通過冷卻水B通過內(nèi)壓板形控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)板形控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)1軋輥傾斜24冷軋機(jī)的主要機(jī)型冷軋機(jī)的主要機(jī)型51液壓壓下

2工作輥橫移

3工作輥彎輥

4HS

5精細(xì)冷卻CVC-4軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1液壓壓下

2工作輥橫移

3工作輥彎輥

4HS

561工作輥彎輥2HS3中間輥彎輥4中間輥橫移5液壓壓下6精細(xì)冷卻CVC-6軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1工作輥彎輥CVC-6軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)7BUR傳動(dòng)的4輥軋機(jī)1工作輥軸向移動(dòng)2HS3WRB4支撐輥傳動(dòng)5液壓壓下6精細(xì)冷卻BUR傳動(dòng)的4輥軋機(jī)1工作輥軸向移動(dòng)8BUR傳動(dòng)情況下的WR受力情況BUR傳動(dòng)情況下的WR受力情況9工作輥所受水平力的分析工作輥所受水平力的分析10實(shí)現(xiàn)水平穩(wěn)定化的機(jī)構(gòu)工作輥中心線軋制方向機(jī)架中心線操作側(cè)偏置量e實(shí)現(xiàn)水平穩(wěn)定化的機(jī)構(gòu)工作輥中心線軋制方向機(jī)架中心線116輥CVC軋機(jī)的軋輥水平穩(wěn)定化裝置6輥CVC軋機(jī)的軋輥水平穩(wěn)定化裝置12冷卻水精細(xì)冷卻精細(xì)冷卻系統(tǒng)的噴射裝置冷卻水精細(xì)冷卻精細(xì)冷卻系統(tǒng)的噴射裝置13精細(xì)冷卻系統(tǒng)的噴射裝置精細(xì)冷卻系統(tǒng)的噴射裝置14冷卻水精細(xì)冷卻的狀態(tài)冷卻水精細(xì)冷卻的狀態(tài)15HC軋機(jī)的原理HC軋機(jī)的原理16HC軋機(jī)的原理HC軋機(jī)的原理17UCM軋機(jī)的特點(diǎn)UCM軋機(jī)的特點(diǎn)18UCM軋機(jī)的特征UCM軋機(jī)的效果1）負(fù)荷浪形的控制2）改善板形3）減少邊部減薄更薄更硬大壓下省能高生產(chǎn)率小直徑工作輥更寬帶鋼高速軋制增加撓度工作輥復(fù)合浪形IMR彎輥需求要求條件引起問題需要技術(shù)復(fù)合浪形平直邊浪中浪W型M型UCM軋機(jī)的特征UCM軋機(jī)的效果更薄高生產(chǎn)率小直徑更寬帶鋼高19UCM軋機(jī)的特點(diǎn)邊部有效各寬度預(yù)設(shè)定控制中部有效IMRB效果對(duì)帶鋼各部均有效IMRS效果WRB效果僅僅UCM軋機(jī)可以對(duì)負(fù)荷波形實(shí)現(xiàn)靈活的凸度控制4輥軋機(jī)不可能UCM軋機(jī)的效果帶鋼寬度撓度M型M型W型W型UCM軋機(jī)的特點(diǎn)邊部有效各寬度預(yù)設(shè)定控制中部有效IMRB效果20UCM軋機(jī)的特征UCM軋機(jī)的特征21UCM軋機(jī)的調(diào)整UCM軋機(jī)的調(diào)整22UCM軋機(jī)的調(diào)整UCM軋機(jī)的調(diào)整2318輥“Z-high”軋機(jī)18輥“Z-high”軋機(jī)24Z-HIGH軋機(jī)的結(jié)構(gòu)Z-HIGH軋機(jī)的結(jié)構(gòu)25Z-HIGH軋機(jī)的輥系Z-HIGH軋機(jī)的輥系26Z-HIGH軋機(jī)的側(cè)支撐框架Z-HIGH軋機(jī)的側(cè)支撐框架2720-highmill－整體式20-highmill－整體式2820-highmills－分體式20-highmills－分體式2920輥軋機(jī)的調(diào)整機(jī)構(gòu)20輥軋機(jī)的調(diào)整機(jī)構(gòu)3020輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)20輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)31輥型調(diào)整機(jī)構(gòu)輥型調(diào)整機(jī)構(gòu)32第二排輥的軸向移動(dòng)第二排輥的軸向移動(dòng)33冷軋板形控制系統(tǒng)冷軋板形控制系統(tǒng)34四輥軋機(jī)的控制方案壓下水平調(diào)整位置控制回路液壓壓下初始設(shè)定橫移位置量位置控制回路WR橫移初始設(shè)定彎輥調(diào)整量壓力控制回路WRB基本冷卻精細(xì)冷卻值偏差類型數(shù)學(xué)分析控制變量計(jì)算基本曲線測(cè)量值處理設(shè)定特性四輥軋機(jī)的控制方案壓下水平調(diào)整位置控制回路初始設(shè)定橫移位置量356輥軋機(jī)板形自動(dòng)控制系統(tǒng)6輥軋機(jī)板形自動(dòng)控制系統(tǒng)3620輥軋機(jī)的板形控制系統(tǒng)20輥軋機(jī)的板形控制系統(tǒng)37冷軋板形智能控制的概念確定的目標(biāo)板形設(shè)定點(diǎn)指令人工干預(yù)平直度測(cè)量值使用最小二乘法的數(shù)學(xué)分析執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)定點(diǎn)前饋控制控制臺(tái)在線確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)效率實(shí)測(cè)張力控制偏差

實(shí)際軋制力執(zhí)行機(jī)構(gòu)效率顯示實(shí)際值傾斜IMRBWRBIMRS精細(xì)冷卻冷軋板形智能控制的概念確定的目標(biāo)板形設(shè)定點(diǎn)指令人工干預(yù)平直度38冷軋板形檢測(cè)冷軋板形檢測(cè)39板形檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)板形檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)40新舊兩種傳感器的安裝方式新舊兩種傳感器的安裝方式41檢測(cè)信號(hào)的處理檢測(cè)信號(hào)的處理42檢測(cè)輥的結(jié)構(gòu)檢測(cè)輥的結(jié)構(gòu)43優(yōu)化的板形顯示優(yōu)化的板形顯示44板形檢測(cè)儀的基本原理板形檢測(cè)儀的基本原理45板形檢測(cè)儀在工作板形檢測(cè)儀在工作46使用廠家的情況使用廠家的情況47使用傳統(tǒng)測(cè)量輥的顯示使用傳統(tǒng)測(cè)量輥的顯示48使用新型板形儀的顯示使用新型板形儀的顯示49實(shí)際安裝的板形儀實(shí)際安裝的板形儀50控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)51控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的組成52冷軋板形控制策略冷軋板形控制策略53冷軋板形智能控制的概念確定的目標(biāo)板形設(shè)定點(diǎn)指令人工干預(yù)平直度測(cè)量值使用最小二乘法的數(shù)學(xué)分析執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)定點(diǎn)前饋控制控制臺(tái)在線確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)效率實(shí)測(cè)張力控制偏差

實(shí)際軋制力執(zhí)行機(jī)構(gòu)效率顯示實(shí)際值傾斜IMRBWRBIMRS精細(xì)冷卻冷軋板形智能控制的概念確定的目標(biāo)板形設(shè)定點(diǎn)指令人工干預(yù)平直度54板形基本曲線的確定原則生產(chǎn)者期望的板形質(zhì)量：平直或一定大小的浪形→轉(zhuǎn)換成與板形儀檢測(cè)結(jié)果含義相同、計(jì)算機(jī)能識(shí)別的張應(yīng)力值（包括后續(xù)工序的要求）補(bǔ)償或消除板形儀實(shí)測(cè)信號(hào)中的非板形信號(hào)：帶材橫向溫度分布、測(cè)量輥的撓曲、卷取機(jī)軸線偏斜、帶卷外廓凸度、帶材邊緣對(duì)最外側(cè)測(cè)量區(qū)覆蓋不完全、設(shè)備安裝和磨損產(chǎn)生的位置偏差等造成的附加應(yīng)力板形基本曲線的確定原則生產(chǎn)者期望的板形質(zhì)量：平直或一定大小的55板形基本曲線的舉例-ABBFt(x)=(K/100)×(A0+A2x2+A4x4+A8x8)K----目標(biāo)曲線的幅值百分比系數(shù)A0、A2、A4、A8----系數(shù)x----無量綱寬度，取值范圍－1.0~＋1.0A2、A4、A8由工藝確定；A0由下式確定：板形基本曲線的舉例-ABBFt(x)=(K/100)×(A056反饋控制的策略－接力方式優(yōu)先權(quán)：響應(yīng)快、靈敏度高的手段優(yōu)先權(quán)高控制層次：一次偏差；二次偏差；高次偏差同一層次中，以優(yōu)先權(quán)為序進(jìn)行控制例如，CVC－6軋機(jī)：第一層次：傾斜第二層次：WRB，IMRB，CVC-shift（優(yōu)先權(quán)順序）第三層次：分區(qū)冷卻反饋控制的策略－接力方式優(yōu)先權(quán)：響應(yīng)快、靈敏度高的手段優(yōu)先權(quán)57反饋控制的策略－分配方式首先將板形偏差按照某種分配方式首先分配到各個(gè)調(diào)控手段上，然后分別計(jì)算各個(gè)調(diào)控手段的調(diào)節(jié)量。如果有兩種以上的調(diào)控手段效果相似，再控制時(shí)仍可各個(gè)調(diào)控手段同時(shí)動(dòng)作。比例分配法：不同調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)按照某種比例分別承擔(dān)板形偏差的控制；XO點(diǎn)法：將對(duì)稱板形部分經(jīng)過最小二乘擬合，分解成為中部對(duì)稱板形部分合邊部對(duì)稱板形部分，兩部分板形偏差分別有不同的機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。（例中間部分由中間輥彎輥控制，邊部由WRB控制）登山搜索法：不事先規(guī)定各個(gè)機(jī)構(gòu)控制的比例，而是按照最優(yōu)控制給定不同板形機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)步長，試算調(diào)節(jié)效果，逐步逼近最優(yōu)點(diǎn)。反饋控制的策略－分配方式首先將板形偏差按照某種分配方式首先分58反饋控制計(jì)算模型－模式識(shí)別法將板形檢測(cè)信號(hào)用最小二乘法擬合成為與板形調(diào)控手段對(duì)應(yīng)的若干種模式的綜合：1.簡單的模式識(shí)別方法反饋控制計(jì)算模型－模式識(shí)別法將板形檢測(cè)信號(hào)用最小二乘法擬合成59板形偏差信號(hào)模式識(shí)別法基本模式Φ0（x）－Φ4（x）取為正交函數(shù)，則有1,m=n0,mn各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)整量：2.完備的模式識(shí)別方法確定Ai板形偏差信號(hào)模式識(shí)別法基本模式Φ0（x）－Φ4（x）取為正交60參數(shù)識(shí)別法Λ2=fs(1)=λ2+λ4

Λ4=fs()=λ2/2+λ4/4y(x)=λ0+λ1x+λ2x2+λ3x3+λ4x4fs(x)=λ2x2+λ4x4

fn(x)=λ1x+λ3x3

Λ1=fn(1)=λ1+λ3

Λ3=fn()=λ1+λ3（X—正規(guī)化的寬度坐標(biāo)）構(gòu)造評(píng)價(jià)函數(shù)－求極值建立調(diào)控模型－給出控制機(jī)構(gòu)的執(zhí)行量ΔΛΔΛ參數(shù)識(shí)別法Λ2=fs(1)=λ2+λ4y(x)=λ0+61UC軋機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究UC軋機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究62UC實(shí)驗(yàn)軋機(jī)的主要參數(shù)UC實(shí)驗(yàn)軋機(jī)的主要參數(shù)63UC軋機(jī)板形控制系統(tǒng)示意圖UC軋機(jī)板形控制系統(tǒng)示意圖64分段輥式板形檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖1－輥片；2－調(diào)諧螺栓；3－彈性件4－應(yīng)變片；5－微調(diào)機(jī)構(gòu)；6－基座分段輥式板形檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖1－輥片；2－調(diào)諧螺栓；3－65實(shí)驗(yàn)軋機(jī)實(shí)驗(yàn)軋機(jī)： Φ200/Φ100/Φ50×300㎜UC可逆軋機(jī)實(shí)驗(yàn)軋機(jī)實(shí)驗(yàn)軋機(jī)：66預(yù)設(shè)定基本思想根據(jù)來料規(guī)格制定軋制規(guī)程，選擇中間輥的最佳橫移位置，并作為板形控制的粗調(diào)手段。中間輥橫移位置確定之后，根據(jù)目標(biāo)板形值設(shè)定中間輥彎輥力最佳值根據(jù)工作輥彎輥力和中間輥彎輥力在給定的條件下的最佳配合關(guān)系確定工作輥彎輥力的設(shè)定值。預(yù)設(shè)定基本思想根據(jù)來料規(guī)格制定軋制規(guī)程，選擇中間輥的最佳橫移67預(yù)設(shè)定計(jì)算程序框圖預(yù)設(shè)定計(jì)算程序框圖68板凸度預(yù)報(bào)模型物理模型及假設(shè)條件假設(shè)條件在任意分割單元內(nèi)，沿某方向輥間接觸壓力與沿該方向輥間軸線接近量成正比軋件引起的工作輥彈性壓編量與軋輥受力成線性關(guān)系。板凸度預(yù)報(bào)模型物理模型及假設(shè)條件假設(shè)條件69離散化方法及其基本方程基本方程：力平衡方程力矩平衡方程位移協(xié)調(diào)方程將支撐輥輥身沿軸線方向劃分為2m+1個(gè)單元，坐標(biāo)原點(diǎn)取在軋輥端部，各單元中點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為x(i)=(i-0.5)Δx

。離散化方法及其基本方程基本方程：將支撐輥輥身沿軸線方向劃分為70六輥軋機(jī)輥系彈性變形計(jì)算框圖六輥軋機(jī)輥系彈性變形