D01:10.133741.is9m1001053x.2009.07.26 第31卷第7期 北京科技大学学报 Vol.31 No.7 2009年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing JuL 2009 基于轧前凸度信息的冷连轧机板形平坦度前馈控制方法 张清东1)戴杰涛》李博)金国2) 顾华中2) 1)北京科技大学机械工程学院。北京1000832)宝钢股份有限公司硅钢部.上海200941 摘要提出了基于冷轧前带钢板凸度在线实测信息的板形平坦度前馈控制方法。建立了冷连轧板形平坦度预测控制模型。 通过与实际值比较验证了其正确性。并对板形平坦度前馈控制策略和板形平坦度前馈控制模型进行了研究.在此基础上以国 内某条在轧机入口装备有板廓检测仪的1550mm五机架六辊UCMW冷连轧机组为对象.建立了一套完整的板形平坦度前馈 控制模型和离线仿真系统。仿真结果表明，在前馈控制模型投入的情况下，由于来料带钢板凸度变化所造成的成品带钢板形 平坦度波动明显减弱达到了进一步提高成品带钢板形质量的目的. 关键词冷连轧机：平坦度：预测控制：前馈控制 分类号TG333.7 Flatness feed-forward control based on measured values of incoming strip profile ZHANG Qing dong.DAIJietao.LI Bo.JIN Gu.GU Hua-zhong2 1)School of Mechanical Engineering.Uriversity of Science and Technology Beiing,Beiing 100083.China 2)Silicon Steel Dept..Baoshan Iron Steel Co Ltd.,Shanghai 200941.Chim ABSTRACT This paper pmoposed a flatness feed-forward control method based on the on-line measured data of strip profiles at the entrance and constructed a flatness predictive control mode for tandem cold rolling mills,the correctness of which was verified by comparing with actual values.On the base of studies on the flatness feed-forward control strategy and the flatness feed-forward control mode.a complete set of flatness feedforw ard control models and the orresponding off-line simulation system were established for a 1550UCM W tandem cold rolling mill equipped with a profile instmument at the entrance.Simulation results show ed that when the flamess feed-forward control model was used.finishing strip flatness fluctuation caused by the variation of incoming strip profiles w eakened obviously,leading to further improvement in the quality of finishing strip flatness. KEY WORDS tandem cold rolling mill:flatness predictive control;feed-forward control 实现板形的自动检测和自动控制是提高板带钢 带钢板廓检测仪，可以提供来料板廓的凸度和边缘 板形质量水平的必由之路刂.理论研究和生产实践 降的适时信息，为实施板形平坦度前馈控制奠定了 都证实，来料带钢板凸度波动是对成品带钢板形质 基础)，提出一种基于来料带钢板凸度实测值的冷连 量影响最大的因素之一，尤其是在带头带尾部 轧机板形前馈控制方法，用以完善现有的板形自动 分一9。在冷连轧机的板形控制中，单靠成品机架 控制模型，实现对进入板形前馈控制环节各机架间 控制达到偏差为零是困难的，应该采取按带钢板廓 带材板形的前馈控制，弥补闭环反馈控制的缺点，更 等比例凸度的原则从第1机架至最末机架进行“接 进一步提高带材的板形控制精度. 力式”控制.如果在前面机架板形也能受控，那么在 1冷连轧机板形平坦度预测模型 成品机架将带钢板形质量控制达标会更容易.据 此，本文以国内某条1550mm五机架六辊UCMW 板形平坦度预测模型而是板形控制系统设计 冷连轧机组为研究对象（此机组在机架入口装备有 的重要基础，无论是板形控制系统中的调节机构控 收稿日期：200903-20 基金项目：国家自然科学基金资助项目(N0.506575021) 作者简介：张清东(1965一).男，教授，博土，E-maik zhang.-qd@me.usth.e.cm基于轧前凸度信息的冷连轧机板形平坦度前馈控制方法 张清东1) 戴杰涛1) 李 博1) 金 国2) 顾华中2) 1)北京科技大学机械工程学院, 北京 100083 2)宝钢股份有限公司硅钢部, 上海200941 摘 要 提出了基于冷轧前带钢板凸度在线实测信息的板形平坦度前馈控制方法, 建立了冷连轧板形平坦度预测控制模型, 通过与实际值比较验证了其正确性, 并对板形平坦度前馈控制策略和板形平坦度前馈控制模型进行了研究.在此基础上以国 内某条在轧机入口装备有板廓检测仪的 1 550mm 五机架六辊 UCMW 冷连轧机组为对象, 建立了一套完整的板形平坦度前馈 控制模型和离线仿真系统.仿真结果表明, 在前馈控制模型投入的情况下, 由于来料带钢板凸度变化所造成的成品带钢板形 平坦度波动明显减弱, 达到了进一步提高成品带钢板形质量的目的. 关键词 冷连轧机;平坦度;预测控制;前馈控制 分类号 TG333.7 Flatness feed-forward control based on measured values of incoming strip profile ZHANG Qing-dong 1), DAI Jie-tao 1), LI Bo 1), JIN Guo 2), GU Hua-zhong 2) 1)School of Mechanical Engineering , Uni versit y of Science and Technology Beijing , Beijing 100083 , China 2)Silicon S teel Dept ., Baoshan Iron &Steel Co.Ltd., Shanghai 200941 , C hina ABSTRACT This paper pro posed a flatness feed-forward control metho d based on the on-line measured data of strip profiles at the entrance and constructed a flatness predictive control model for tandem cold rolling mills, the correctness of which was verified by comparing with actual values .On the base of studies on the flatness feed-fo rward control strategy and the flatness feed-fo rward control model , a complete se t of flatness feed-forw ard co ntrol models and the co rresponding off-line simulatio n sy stem were established fo r a 1550UCMW tandem cold rolling mill equipped with a profile instrument at the entrance.Simulation results show ed that w hen the flatnessfeed-fo rward control model was used , finishing strip flatness fluctuatio n caused by the variation of incoming strip profiles w eakened obviously , leading to further improvement in the quality of finishing strip flatness . KEY WORDS tandem cold rolling mill;flatness;predictive co ntrol ;feed-fo rward control 收稿日期:2009-03-20 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No .506575021) 作者简介:张清东(1965—), 男, 教授, 博士, E-mail:zhang -qd@me .ustb.edu.cn 实现板形的自动检测和自动控制是提高板带钢 板形质量水平的必由之路[ 1] .理论研究和生产实践 都证实 ,来料带钢板凸度波动是对成品带钢板形质 量影响最大的因素之一, 尤其是在带头带尾部 分[ 2-4] .在冷连轧机的板形控制中 , 单靠成品机架 控制达到偏差为零是困难的, 应该采取按带钢板廓 等比例凸度的原则从第 1 机架至最末机架进行“接 力式”控制 .如果在前面机架板形也能受控 ,那么在 成品机架将带钢板形质量控制达标会更容易 .据 此,本文以国内某条 1 550 mm 五机架六辊 UCMW 冷连轧机组为研究对象(此机组在机架入口装备有 带钢板廓检测仪, 可以提供来料板廓的凸度和边缘 降的适时信息 ,为实施板形平坦度前馈控制奠定了 基础), 提出一种基于来料带钢板凸度实测值的冷连 轧机板形前馈控制方法 , 用以完善现有的板形自动 控制模型 ,实现对进入板形前馈控制环节各机架间 带材板形的前馈控制, 弥补闭环反馈控制的缺点 ,更 进一步提高带材的板形控制精度 . 1 冷连轧机板形平坦度预测模型 板形平坦度预测模型[ 5-6] 是板形控制系统设计 的重要基础, 无论是板形控制系统中的调节机构控 第 31 卷 第 7 期 2009 年 7 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.7 Jul.2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.07.026