第6期 王晓晨等：六辊冷轧机的弯辊力组合板形控制策略 ·829· strategy of flatness on cold strip rolling mill.J Syst Simul,2009 5结论 21(24):7858 (1)利用Mar心有限元仿真计算软件建立辊系- (张清东，李博，郑武，等.冷带轧机板形闭环反馈控制策略 及模型研究.系统仿真学报.2009,21(24)：7858) 轧件耦合模型，对六辊轧机工作辊弯辊力与中间辊 B]Yang Q T,Zhang J,Jia S H,et al.Research on analyzing the 弯辊力板形调控特性进行分析.对于二次板形，工 flatness adjusting capacity for cold mill and its application.Chin 作辊弯辊力的调控效果约为中间辊弯辊力的2~3 Mech Eng,2011,47(4):77 倍：针对沿带钢全宽的板形调控特性，中间辊弯辊力 (闫沁太，张杰，贾生晖，等.冷轧机板形调节能力分析方法 可以较好地拟合为二次曲线，而工作辊弯辊力在带 的研究与应用.机械工程学报，2011,47(4)：77) 4] 钢边部更为明显，当工作辊弯辊力与中间辊弯辊力 Zhang Y P,Wang C S,Zhang Q D.Flatness control strategy on cold mill based on efficiency function.JUni Sci Technol Beijing, 按照一定比例反向调节时，存在着不改变二次板形 1999,21(2):195 而同时有效控制四次板形的可能性. (张云鹏，王长松，张清东.基于效应函数的冷轧机板形闭环 (2)推导得到能够用于平坦度闭环控制系统的 控制策略.北京科技大学学报，1999,21(2)：195) 针对实测板形偏差信号二次分量和四次分量的工作 5] Chen X L,Zou J X.A special finite element model for investiga- 辊弯辊力和中间辊弯辊力组合调节算法，并提出了 ting controlling factors affecting behavior of rolls and strip flatness //Proceedings of the 4th International Steel Rolling Conference:the 更为简单易行的设定参数在线调节方法.通过提取 Science and Technology of Flat Rolling,Deauville,1987:E.4.1 四次板形调控弯辊力组合系数入与二次板形调控 [6 Liu H M.The mathematical model for shape design control in hot 弯辊力组合系数Y,针对系统板形仪实测信号以及 strip steel tandem mill.Iron Steel,1996,31(1):30 轧线或后工序的实物板形观测值，指导人工手动干 (刘宏民.热带钢连轧机板形设定控制数学模型.钢铁， 预弯辊力，快速抑制二次与四次板形缺陷. 1996,31(1):30) Montmitonnet P.Hot and cold strip rolling processes.Comput (3)将弯辊力组合板形控制策略用于实际生产 Method Appl Mech Eng,2006,195 (48/49)6604 现场，通过人工手动干预的方式调整工作辊弯辊力 8] Xiao H.Aizawa T,Kihara J.Development of three dimensional 和中间辊弯辊力输出.现场统计数据表明：通过弯 boundary element simulate for rolling //The 7th Japan/China 辊力的合理配置，板形质量精度得到有效提高，并对 Symposium on Boundary Element Methods,Tokyo,1996:287 现场操作人员形成明确的调节指导，具有重要推广 Xie H B,Xiao H,Zhang G M.Analysis of strip rolling pressure 价值. distribution for different width by explicit dynamic FEM.J Plast Eng,2003,10(1):61 (4)针对六辊CVC轧机，本文控制策略与控制 (谢红飘，肖宏，张国民.显式动力学有限元法分析板宽对板 模型完全适用，只是具体工况参数不同. 带轧制压力分布的影响.塑性工程学报，2003,10(1)：61) [10]Du X Z,Yang Q,Lu C,et al.A numerical simulation of strip 参考文献 profile in a 6-high cold rolling mill.Int J Mod Phys B,2008,22 D]Wang X C,Yang Q.Research on asymmetric shape control char- (31/32):5655 acter and generalized overall shape control strategy for universal 01] Wang X C.Research on Tension Schedule and Process Control crown mill.Chin J Mech Eng,2012,48(4)58 Models of Tandem Cold Strip Mill [Dissertation].Beijing:Uni- (王晓晨，杨荃.万能凸度轧机非对称板形调控特性与广义整 versity of Science and Technology Beijing.2010 体板形控制策略研究.机械工程学报，2012,48(4)：58) (王晓晨.全连续冷连轧机张力工艺制度及过程控制模型研 Zhang Q D,Li B,Zheng W,et al.Study on closed-oop control 究[学位论文].北京：北京科技大学，2010)第 6 期 王晓晨等: 六辊冷轧机的弯辊力组合板形控制策略 5 结论 ( 1) 利用 Marc 有限元仿真计算软件建立辊系-- 轧件耦合模型，对六辊轧机工作辊弯辊力与中间辊 弯辊力板形调控特性进行分析． 对于二次板形，工 作辊弯辊力的调控效果约为中间辊弯辊力的 2 ～ 3 倍; 针对沿带钢全宽的板形调控特性，中间辊弯辊力 可以较好地拟合为二次曲线，而工作辊弯辊力在带 钢边部更为明显，当工作辊弯辊力与中间辊弯辊力 按照一定比例反向调节时，存在着不改变二次板形 而同时有效控制四次板形的可能性． ( 2) 推导得到能够用于平坦度闭环控制系统的 针对实测板形偏差信号二次分量和四次分量的工作 辊弯辊力和中间辊弯辊力组合调节算法，并提出了 更为简单易行的设定参数在线调节方法． 通过提取 四次板形调控弯辊力组合系数 λ 与二次板形调控 弯辊力组合系数 γ，针对系统板形仪实测信号以及 轧线或后工序的实物板形观测值，指导人工手动干 预弯辊力，快速抑制二次与四次板形缺陷． ( 3) 将弯辊力组合板形控制策略用于实际生产 现场，通过人工手动干预的方式调整工作辊弯辊力 和中间辊弯辊力输出． 现场统计数据表明: 通过弯 辊力的合理配置，板形质量精度得到有效提高，并对 现场操作人员形成明确的调节指导，具有重要推广 价值． ( 4) 针对六辊 CVC 轧机，本文控制策略与控制 模型完全适用，只是具体工况参数不同． 参 考 文 献 ［1］ Wang X C，Yang Q． Ｒesearch on asymmetric shape control char￾acter and generalized overall shape control strategy for universal crown mill． Chin J Mech Eng，2012，48( 4) : 58 ( 王晓晨，杨荃． 万能凸度轧机非对称板形调控特性与广义整 体板形控制策略研究． 机械工程学报，2012，48( 4) : 58) ［2］ Zhang Q D，Li B，Zheng W，et al． Study on closed-loop control strategy of flatness on cold strip rolling mill． J Syst Simul，2009， 21( 24) : 7858 ( 张清东，李博，郑武，等． 冷带轧机板形闭环反馈控制策略 及模型研究． 系统仿真学报． 2009，21( 24) : 7858) ［3］ Yang Q T，Zhang J，Jia S H，et al． Ｒesearch on analyzing the flatness adjusting capacity for cold mill and its application． Chin J Mech Eng，2011，47( 4) : 77 ( 闫沁太，张杰，贾生晖，等． 冷轧机板形调节能力分析方法 的研究与应用． 机械工程学报，2011，47( 4) : 77) ［4］ Zhang Y P，Wang C S，Zhang Q D． Flatness control strategy on cold mill based on efficiency function． J Univ Sci Technol Beijing， 1999，21( 2) : 195 ( 张云鹏，王长松，张清东． 基于效应函数的冷轧机板形闭环 控制策略． 北京科技大学学报，1999，21( 2) : 195) ［5］ Chen X L，Zou J X． A special finite element model for investiga￾ting controlling factors affecting behavior of rolls and strip flatness / /Proceedings of the 4th International Steel Ｒolling Conference: the Science and Technology of Flat Ｒolling，Deauville，1987: E． 4． 1 ［6］ Liu H M． The mathematical model for shape design control in hot strip steel tandem mill． Iron Steel，1996，31( 1) : 30 ( 刘宏民． 热带钢连轧机板形设定控制数学模型． 钢 铁， 1996，31( 1) : 30) ［7］ Montmitonnet P． Hot and cold strip rolling processes． Comput Method Appl Mech Eng，2006，195( 48 /49) : 6604 ［8］ Xiao H，Aizawa T，Kihara J． Development of three dimensional boundary element simulate for rolling / /The 7th Japan /China Symposium on Boundary Element Methods，Tokyo，1996: 287 ［9］ Xie H B，Xiao H，Zhang G M． Analysis of strip rolling pressure distribution for different width by explicit dynamic FEM． J Plast Eng，2003，10( 1) : 61 ( 谢红飙，肖宏，张国民． 显式动力学有限元法分析板宽对板 带轧制压力分布的影响． 塑性工程学报，2003，10( 1) : 61) ［10］ Du X Z，Yang Q，Lu C，et al． A numerical simulation of strip profile in a 6-high cold rolling mill． Int J Mod Phys B，2008，22 ( 31 /32) : 5655 ［11］ Wang X C． Ｒesearch on Tension Schedule and Process Control Models of Tandem Cold Strip Mill［Dissertation］． Beijing: Uni￾versity of Science and Technology Beijing． 2010 ( 王晓晨． 全连续冷连轧机张力工艺制度及过程控制模型研 究［学位论文］． 北京: 北京科技大学，2010) ·829·