D0I:10.13374/i.issnl00It03.2009.11.034 第31卷第11期 北京科技大学学报 Vol.31 No.11 2009年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Now.2009 热带钢轧机辊系纵向刚度在线计算模型 董立杰何安瑞宋勇荆丰伟王连生 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京100083 摘要为了提高辊缝在线预报精度，在传统影响函数法基础上，建立可以进行在线计算的快速辊系变形计算模型.该模型 综合考虑了各种因素对辊系纵向刚度的影响，省去了繁琐的补偿模型实验过程，在提高计算精度的同时大大提高了计算速 度.应用日钢1580热连轧数据进行了离线计算，分析了轧件宽度对辊系纵向刚度的影响，并与传统宽度补偿模型计算结果进 行了比较.模型计算精度有所提高，每个工况耗时20ms,模型可以在线应用 关键词热轧：刚度：在线模型：宽度补偿 分类号TG333.7+1 Online calculation model of roll vertical stiffness in a hot rolling mill DONG Li-jie,HE An-rui,SONG Yong.JING Feng-wei,WANG Lian-sheng National Engineering Research Center for Advanced Rolling.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083,China ABSTRACI In order to reduce the deviation of online forecast for gap,an online calculation model of roll vertical stiffness called the fast calculation model of roll bounce was established on the base of the influence function method.This model does not need complicat- ed experiment for compensation.Its calculation accuracy as well as calculation speed was improved.With the data from a 1580 hot tandem rolling system in Rizhao Rolling Mill.off-line calculations were done to analyze the influence of strip width on the roll vertical stiffness,and the results were compared with the ones by using traditional width compensation models.It takes 20ms to calculate in every condition with the proposed model and the precision is improved.indicating that the model can be used online in a rolling mill. KEY WORDS hot rolling:stiffness:online model:width compensation 轧机纵向刚度是反映轧机结构性能的重要参 段计算轧机纵向刚度，最后使用弹跳方程对辊缝进 数，是轧机所能获得轧制精度的主要指标山.轧机 行在线预报可].由于轧制工况和压靠工况有很大的 纵向刚度为编制新的合理的轧制规程提供必要的设 不同[)；同时该模型只考虑了轧制力对轧机弹跳的 备性能数据，并且为实现带钢厚度的自动调节及计 影响，而现场弯辊力、板宽、轧辊磨损及热胀等因素 算机控制提供数据].轧机的弹性变形包括辊系的 都是实时变化的，忽略这些因素会对产品厚度精度 变形、牌坊以及其他部分的变形，其中60%以上的 产生较大影响.在离散化方法的基础上，吸收影响 变形是由辊系贡献的③].在带钢生产中，辊系的变 函数法的优点，提出一种适用于在线计算的快速辊 形是非线性的，随着工作辊辊径、支撑辊辊径、带钢 系变形计算模型，充分考虑了各种因素对辊系弹跳 宽度、轧制力、温度和磨损等生产条件的改变而改 的影响，同时解决了计算速度和计算精度的问题，适 变，造成板厚预测及控制的困难，影响板材厚度精 合在线实时计算控制， 度，在这些影响因素中，带钢宽度和轧制力的变化 对模型计算精度影响较大闺. 1辊系变形分析 目前在国内热连轧生产线厚度控制中，普遍采 图1反映了辊系弹性变形对轧机弹跳的影响. 用压靠法测定轧机刚度曲线，然后根据压靠曲线分 图中L1为变形前支撑辊轴线，L2为变形后支撑辊 收稿日期：2008-10-07 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(N。.2009AA04z163) 作者简介：董立杰(1983一)，男，硕士研究生；何安瑞(1972一)，男，研究员，博士，E mail:hani@nercar~ustb-ed:cm热带钢轧机辊系纵向刚度在线计算模型 董立杰 何安瑞 宋 勇 荆丰伟 王连生 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心‚北京100083 摘 要 为了提高辊缝在线预报精度‚在传统影响函数法基础上‚建立可以进行在线计算的快速辊系变形计算模型．该模型 综合考虑了各种因素对辊系纵向刚度的影响‚省去了繁琐的补偿模型实验过程‚在提高计算精度的同时大大提高了计算速 度．应用日钢1580热连轧数据进行了离线计算‚分析了轧件宽度对辊系纵向刚度的影响‚并与传统宽度补偿模型计算结果进 行了比较．模型计算精度有所提高‚每个工况耗时20ms‚模型可以在线应用． 关键词 热轧；刚度；在线模型；宽度补偿 分类号 TG333∙7＋1 Online calculation model of roll vertical stiffness in a hot rolling-mill DONG L-i jie‚HE A n-rui‚SONG Yong‚JING Feng-wei‚W A NG Lian-sheng National Engineering Research Center for Advanced Rolling‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT In order to reduce the deviation of online forecast for gap‚an online calculation model of roll vertical stiffness called the fast calculation model of roll bounce was established on the base of the influence function method．T his model does not need complicat￾ed experiment for compensation．Its calculation accuracy as well as calculation speed was improved．With the data from a1580hot tandem rolling system in Rizhao Rolling Mill‚off-line calculations were done to analyze the influence of strip width on the roll vertical stiffness‚and the results were compared with the ones by using traditional width compensation models．It takes20ms to calculate in every condition with the proposed model and the precision is improved‚indicating that the model can be used online in a rolling mill． KEY WORDS hot rolling；stiffness；online model；width compensation 收稿日期：2008－10－07 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目（No．2009AA04Z163） 作者简介：董立杰（1983－）‚男‚硕士研究生；何安瑞（1972－）‚男‚研究员‚博士‚E-mail：harui＠nercar．ustb．edu．cn 轧机纵向刚度是反映轧机结构性能的重要参 数‚是轧机所能获得轧制精度的主要指标［1］．轧机 纵向刚度为编制新的合理的轧制规程提供必要的设 备性能数据‚并且为实现带钢厚度的自动调节及计 算机控制提供数据［2］．轧机的弹性变形包括辊系的 变形、牌坊以及其他部分的变形‚其中60％以上的 变形是由辊系贡献的［3］．在带钢生产中‚辊系的变 形是非线性的‚随着工作辊辊径、支撑辊辊径、带钢 宽度、轧制力、温度和磨损等生产条件的改变而改 变‚造成板厚预测及控制的困难‚影响板材厚度精 度．在这些影响因素中‚带钢宽度和轧制力的变化 对模型计算精度影响较大［4］． 目前在国内热连轧生产线厚度控制中‚普遍采 用压靠法测定轧机刚度曲线‚然后根据压靠曲线分 段计算轧机纵向刚度‚最后使用弹跳方程对辊缝进 行在线预报［5］．由于轧制工况和压靠工况有很大的 不同［6］；同时该模型只考虑了轧制力对轧机弹跳的 影响‚而现场弯辊力、板宽、轧辊磨损及热胀等因素 都是实时变化的‚忽略这些因素会对产品厚度精度 产生较大影响．在离散化方法的基础上‚吸收影响 函数法的优点‚提出一种适用于在线计算的快速辊 系变形计算模型‚充分考虑了各种因素对辊系弹跳 的影响‚同时解决了计算速度和计算精度的问题‚适 合在线实时计算控制． 1 辊系变形分析 图1反映了辊系弹性变形对轧机弹跳的影响． 图中 L1 为变形前支撑辊轴线‚L2 为变形后支撑辊 第31卷 第11期 2009年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．11 Nov．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．11．034