第36卷第6期 北京科技大学学报 Vol.36 No.6 2014年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2014 六辊冷轧机的弯辊力组合板形控制策略 王晓晨⑧，杨荃，孙友昭 北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心，北京100083 ☒通信作者，E-mail:wangxiaochen(@usth.cdu.cn 摘要针对现有六辊轧机对使用两组弯辊力进行四次板形控制的理论不足，提出了弯辊力组合板形控制策略.利用M心 有限元仿真计算软件建立辊系一轧件耦合模型，分析工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形调控特性的差别.在此基础上通过理 论推导，建立了弯辊力组合板形控制策略的两种实现方式一在线闭环控制模型与基于弯辊力组合系数的设定参数在线调 节方法.现场应用结果表明，弯辊力组合板形控制策略能够充分利用工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形调控特性的差别进行 配合调节，对长期困扰生产的四次板形缺陷实施快速精确的控制. 关键词冷轧机：板形控制：控制策略：有限元分析 分类号TG334.9 Shape control strategy by bending force combination adjustment for 6-hi cold rolling mill WANG Xiao--ehen≌，YANG Quan,SUN You--hao National Engineering Research Center of Flat Rolling Equipment,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:wangxiaochen@ustb.edu.cn ABSTRACT A shape control strategy by bending force combination adjustment for 6-hi cold rolling mills was proposed to solve the theoretical insufficiency of 4order shape defect control by two kinds of bending forces.A roll-strip coupling model was established with Marc finite element simulation software,and the difference of shape control characters was analyzed between work roll bending force and intermediate roll bending force.Two methods for implementing the shape control strategy,which are the onine closed-oop control model and the on-ine setting parameter adjustment method based on bending force combination coefficients,were introduced by theo- retical derivation.It is proved by field application that with the shape control strategy,the difference of shape control characters be- tween work roll bending force and intermediate roll bending force is fully utilized and the combination adjustment is realized to precisely control 4-order shape defects,which perplex production for a long time. KEY WORDS cold rolling mills;shape control:control strategy:finite element analysis 近年来，随着下游用户对带钢板形质量重视程 制，但目前对低阶次（主要为二次）板形控制的研究 度的提高，板形控制技术得到快速发展.国际上先 相对成熟，而高阶次板形缺陷的研究却严重不足. 后开发出了一系列以先进板形控制技术为标志的板 六辊轧机包括HC系列的UCM和UCMW机型 带轧机新机型，如HC系列（包括HC、HCW、HC- 以及CVC系列的CVC6机型，不同机型均配置了两 MW、UCM和UCMW)、CVC系列（包括CVC4和 种弯辊力一工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形控 CVC6)、DSR和PC轧机，统称为新一代高技术轧 制手段.两种弯辊力具有不同的板形调控特性，充 机.不同机型的设计理念均为实现更有效的板形控 分发挥每种弯辊力的调控特性，对于高阶次板形缺 收稿日期：20140102 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51304017)：国家科技支撑计划资助项目(2011BAE23B04:2012BAF04B02) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.06.017:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 6 期 2014 年 6 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 6 Jun． 2014 六辊冷轧机的弯辊力组合板形控制策略 王晓晨，杨 荃，孙友昭 北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心，北京 100083  通信作者，E-mail: wangxiaochen@ ustb． edu． cn 摘 要 针对现有六辊轧机对使用两组弯辊力进行四次板形控制的理论不足，提出了弯辊力组合板形控制策略． 利用 Marc 有限元仿真计算软件建立辊系--轧件耦合模型，分析工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形调控特性的差别． 在此基础上通过理 论推导，建立了弯辊力组合板形控制策略的两种实现方式———在线闭环控制模型与基于弯辊力组合系数的设定参数在线调 节方法． 现场应用结果表明，弯辊力组合板形控制策略能够充分利用工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形调控特性的差别进行 配合调节，对长期困扰生产的四次板形缺陷实施快速精确的控制． 关键词 冷轧机; 板形控制; 控制策略; 有限元分析 分类号 TG334. 9 Shape control strategy by bending force combination adjustment for 6-hi cold rolling mill WANG Xiao-chen ，YANG Quan，SUN You-zhao National Engineering Ｒesearch Center of Flat Ｒolling Equipment，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: wangxiaochen@ ustb． edu． cn ABSTＲACT A shape control strategy by bending force combination adjustment for 6-hi cold rolling mills was proposed to solve the theoretical insufficiency of 4-order shape defect control by two kinds of bending forces． A roll-strip coupling model was established with Marc finite element simulation software，and the difference of shape control characters was analyzed between work roll bending force and intermediate roll bending force． Two methods for implementing the shape control strategy，which are the on-line closed-loop control model and the on-line setting parameter adjustment method based on bending force combination coefficients，were introduced by theo￾retical derivation． It is proved by field application that with the shape control strategy，the difference of shape control characters be￾tween work roll bending force and intermediate roll bending force is fully utilized and the combination adjustment is realized to precisely control 4-order shape defects，which perplex production for a long time． KEY WOＲDS cold rolling mills; shape control; control strategy; finite element analysis 收稿日期: 2014--01--02 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51304017) ; 国家科技支撑计划资助项目( 2011BAE23B04; 2012BAF04B02) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 06． 017; http: / /journals． ustb． edu． cn 近年来，随着下游用户对带钢板形质量重视程 度的提高，板形控制技术得到快速发展． 国际上先 后开发出了一系列以先进板形控制技术为标志的板 带轧机新机型，如 HC 系 列( 包 括 HC、HCW、HC￾MW、UCM 和 UCMW) 、CVC 系 列 ( 包 括 CVC4 和 CVC6) 、DSＲ 和 PC 轧机，统称为新一代高技术轧 机． 不同机型的设计理念均为实现更有效的板形控 制，但目前对低阶次( 主要为二次) 板形控制的研究 相对成熟，而高阶次板形缺陷的研究却严重不足． 六辊轧机包括 HC 系列的 UCM 和 UCMW 机型 以及 CVC 系列的 CVC6 机型，不同机型均配置了两 种弯辊力———工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形控 制手段． 两种弯辊力具有不同的板形调控特性，充 分发挥每种弯辊力的调控特性，对于高阶次板形缺