D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.01.018 第25卷第1期 北京科技大学学报 Vol.25 No.1 2003年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2003 基于实测值的自适应算法在中厚板 轧制中的应用 李伟明 穆志纯刘克 北京科技大学信息工程学院自动化系，北京100083 摘要提出了一种应用于中厚板轧制的道次间自适应算法.该算法以实测数据为基础，通 过实测轧制力与实际计算轧制力的比值决定轧制力模型学习量的大小，做到了真正意义上 的以实测数据来校正模型，从而使设定的模型有较好的自学习功能，并在实际应用中表现出 较好的学习效果 关键词自适应算法；中厚板轧制；实测值 分类号TG333;TP273 中厚板生产中，产品厚度的尺寸精度和厚度 式轧机，道次间一般有1s以上的间隔时间，这为 在全长的均匀性是十分重要的质量指标.如果仅 进行道次间的自适应提供了充分的时间.道次间 仅依靠设定模型本身来实现厚度控制，则要求其 的自适应主要是围绕轧制力预测模型进行的.在 有很高的预报精度，但往往模型精度是有限的， 轧制力公式中引入修正系数对轧制力进行修正， 并不能达到要求值，此外，设定模型的计算是针 这样，轧制力的计算公式为： 对某一特定的轧制条件而进行的，但实际的轧制 P=10'BLOaf (1) 状态并不是始终保持不变的.因轧机参数和轧件 式中，B为轧件平均宽度：L为考虑轧辊压扁后的 参数在轧制过程中经常变化，单纯用设定模型预 接触弧长，L=√R△h;R为轧辊弹性压扁后的半 测轧件每一道次处于特定条件下的轧制力、轧制 径；△h为绝对压下量，即人口厚度-出口厚度；Q。 力矩、厚度等轧制参数必然存在偏差，而直接影 为应力状态系数；σ为变形阻力；∫为轧制力修正 响到产品的厚度质量.如何进一步提高轧制力的 系数 预测精度是厚度设定控制中必须要解决的问题 应力状态系数Q。可以采用西姆斯公式进行 之一 计算.但在计算机控制中应用的轧制力数学模型 也常采用简化的西姆斯公式计算2，即： 1轧制力模型 2。=0.75+0.25 h (2) 在简单的中厚板轧机计算机控制系统中，轧 式中，左为变形区形状系数：h为轧件平均厚度. 制规程模型一次性计算各道次的轧制参数，包括 有关变形阻力σ的计算现在已有许多较成 轧制力、轧制力矩、厚度等.在轧制过程中，如果 功的计算公式四 轧制力实际值与规程计算值之间出现了较大的 偏差，则实际轧件出口厚度就会与规程计算的出 2基于非实测值的道次间自适应 口厚度有较大的偏差，那么下一道次的实际轧制 算法存在的问题 参数与规程计算的结果也就会因此产生较大的 误差.为了消除这种误差，进行道次间的自适应 所谓基于非实测值的道次间自适应算法是 设定计算是非常必要的， 指如下的修正学习过程，这种自适应算法在目前 中厚板轧机一般采用单机架或双机架可逆 的中厚板轧机中有不少的应用 收稿日期2001-1204李伟明女，28岁，硕士 轧制力计算公式如式(1).修正系数：第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 一 基于实测值的 自适应算法在 中厚板 轧制 中的应用 李伟 明 穆 志 纯 刘 克 北 京科技 大学 信息工 程学 院 自动化系 ， 北京 摘 要 提 出 了一 种应 用 于 中厚板 轧制 的道 次 间 自适 应算法 该算法 以 实测 数据为基 础 ， 通 过 实测 轧 制力 与实际计算 轧制力 的 比值决定轧制力模型 学 习 量 的大小 ， 做 到了真正 意义 上 的 以 实测 数据来校 正模型 ， 从而使设定 的模型 有 较好 的 自学 习 功 能 ， 并在实际应用 中表现 出 较好 的学 习 效果 关 键 词 自适应 算法 中厚板 轧 制 实测值 分 类号 中厚板 生 产 中 ， 产 品厚度 的尺 寸精度 和 厚 度 在全 长 的均匀性是 十分重 要 的质量指标 如果 仅 仅依靠设定模 型本 身来实现厚度控制 ， 则 要 求其 有很 高 的预 报精度 ， 但 往 往模 型精度 是有 限 的 ， 并 不 能达 到要 求值 此外 ， 设定 模 型 的计算 是 针 对某一 特定 的轧制条件而进 行 的 ， 但实际 的轧制 状 态并不 是 始终保持不 变 的 因轧机参数 和轧件 参数在轧制过程 中经 常变化 ， 单纯用设定模型 预 测 轧件每一 道 次处 于特定条件下 的轧制力 、 轧制 力 矩 、 厚 度 等轧 制参数必 然存在 偏 差 ， 而直 接影 响到产 品 的厚度 质量 如何进一 步提高轧制力 的 预 测 精 度 是 厚 度 设定 控 制 中必 须要 解 决 的 问题 之一 式 轧机 ， 道 次 间一 般 有 以 上 的 间 隔 时 间 ， 这 为 进行道 次 间 的 自适应 提供 了充分 的时 间 道 次 间 的 自适 应 主要 是 围绕 轧制力 预测 模 型进 行 的 在 轧制力公式 中引入修正 系数对轧制力进行修正 ， 这 样 ， 轧 制力 的计算公式 为 ， 刀了 式 中 ， 为轧件平均 宽度 为考 虑轧辊 压 扁后 的 接触 弧 长 ， 扭丽 为轧辊 弹性 压 扁 后 的半 径 △ 为绝对压 下 量 ， 即人 口 厚度 一 出 口 厚度 为应 力状 态 系数 为变形 阻力 为轧 制力 修 正 系数 应 力 状 态 系数 可 以 采 用 西 姆 斯公 式 进 行 计算 但在计算机控制 中应用 的轧制力数学模 型 也 常采用 简化 的西姆斯公式计算 必 ， 即 轧 制 力模型 在 简单 的 中厚 板轧 机计算机控制 系统 中 ， 轧 制规程模 型一 次性计算各道 次 的轧制参数 ， 包括 轧 制 力 、 轧 制 力 矩 、 厚度 等 在 轧 制过 程 中 ， 如果 轧制 力 实 际值 与规 程 计 算值 之 间 出现 了较 大 的 偏 差 ， 则 实 际轧件 出 口 厚度就会 与规程计算 的 出 口 厚度有较大 的偏差 ， 那 么下 一 道 次 的实 际轧制 参数与 规 程计算 的结 果 也 就 会 因此 产 生 较 大 的 误差 为 了消 除这 种误差 ， 进 行 道 次 间 的 自适应 设定计算是 非 常必要 的 中厚 板 轧 机 一 般 采 用 单机 架 或 双 机 架 可 逆 收稿 日期 一 刁 李伟明 女 ， 岁 ， 硕 士 。 一 · 奇 式 中 ， 渝 为变形 区 形状 系数 为轧件平 均 厚度 · 有 关 变 形 阻 力 。 的计 算 现 在 已 有 许 多 较 成 功 的计算公式 ‘ 基 于 非 实 测 值 的 道 次 间 自适 应 算法 存在 的 问题 所 谓 基 于 非 实测 值 的道 次 间 自适 应 算 法 是 指 如 下 的修正 学 习过程 ， 这种 自适应算法 在 目前 的 中厚板 轧机 中有不 少 的应 用 轧 制力计算公式 如式 修正 系数 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．01．018