Vol.17 No.3 杨荃等：冷轧机的板形控制目标模型 .257. (1)轧后带钢内部残余应力沿带宽方向的分布形状满足本机组和后步工序机组的运 行稳定性及工艺质量要求. (2)带钢在后张力作用下应保持平直状态进人辊缝，防止折叠断带；在前张力作用下 的瓢曲程度不影响高速运行，不产生走偏断带. (3)离线后自由状态的带钢达到质量标准规定的最终产品的波浪度和波高指标. 3带钢横向温度分布补偿 板形调节是执行使得板形评价函数J达到最小值的操作过程，评价函数J为： J=0,-0p (6) 其中，一设定目标应力，0。一带钢实际应力. 由于板形仪的测量信号中不可避免地包含一些附加应力成分，主要是带钢横向温度 分布不均匀造成的热应力。，因此需要在设定目标中进行温度补偿σ：·此时， J=(o,-0)-(g。-0.)=(c-0。)+(o-0) (7) 只有准确的补偿，才能使(7)式的第2项为0，(7)式则变为(6)式. 用红外热像仪实测带钢温度分布，测试数据回归成多项式形式，其系数与设定补偿 量成比例关系·根据带钢的线性热膨胀系数，1℃的温差可引起约1I(10~5)的延伸 差.例如1250HC轧机轧制1050mm×0.223mm规格镀锡原板时，第5道次带钢中部和 边缘的温差约15℃左右，这意味着需要在控制目标中设定15I的温度补偿量· 实测表明，虽然带钢温度随轧制速度而变化，但横向温差则基本不变，因为横向温 差只是与带钢材质、宽度、厚度和冷却形式相关，这就使温度补偿在同一卷带钢轧制中 是相对稳定的，可以不随轧机升降速而改变， 4新的板形控制目标模型 4.1模型的建立 新的板形控制目标可用多项式形式表达： G,(x)=K,c2K,[xby-+1)】+Ko∑a,[xby-(1+)1 (8) =1 1 其中，(x)一沿带宽方向的控制目标值；σ一应力设定系数，由板形的力学判据和轧制 变形组计算得到；一应力形状设定系数，由设定原则(1)确定；K,、K一手动干预 系数，由主控台操作工选择和修改；σ*一温度补偿系数，由温度实测数据回归得到； a,一热应力形状系数，由温度实测数据回归得到；K,一补偿干预系数，可在板形控制 计算机上调试修改；m、n一分别为应力设定和温度补偿的最高次幂，比较简单的形式 为m=4、n=2. 该模型分别于1991年7月和1992年1月在武钢1250HC轧机和宝钢2030CVC轧机 上装载调试成功， 4.2控制效果考核vo l . 17 N d . 3 杨 荃等 : 冷轧 机 的 板形 控制 目标模 型 · 2 5 7. ( l) 轧后 带 钢 内部残 余 应 力 沿 带 宽 方 向 的分 布 形 状 满 足 本 机 组 和 后 步 工 序 机 组 的 运 行 稳 定 性及 工 艺 质 量 要求 . ( 2) 带钢 在 后 张 力作 用下 应 保持平 直 状态 进 人 辊 缝 , 防止 折叠 断 带 ; 在 前 张 力 作 用 下 的瓢 曲程 度 不 影 响 高速 运 行 , 不 产 生 走 偏 断 带 . ( 3) 离 线 后 自由状 态 的带 钢 达 到 质 量 标 准 规定 的最 终 产 品 的 波 浪 度 和 波 高指 标 . 3 带钢横 向温 度 分 布补 偿 板 形 调 节 是 执 行 使 得 板 形 评 价 函 数 J 达 到 最 小 值 的 操 作 过 程 , 评 价 函 数 J 为 : J = 。 。 一 。 。 ( 6 ) 其 中 , t 一 设 定 目标 应 力 , a 。 一 带 钢 实 际应 力 · 由于 板形 仪 的测 量 信号 中不 可 避 免 地 包 含 一 些 附 加 应 力 成 分 , 主 要 是 带 钢 横 向 温 度 分 布 不均 匀造 成 的热 应 力 。 a , 因此 需 要 在 设 定 目标 中进 行 温 度 补 偿 成 , 此 时 , J = ( a t 一 a : ) 一 ( 。 。 一 a a ) = ( a t 一 a 。 ) + ( 。 : 一 a 。 ) ( 7 ) 只有 准 确 的补 偿 , 才 能 使 ( 7) 式 的第 2 项 为 0, ( 7) 式 则 变 为 (6) 式 . 用 红 外 热像 仪 实测 带 钢 温 度 分 布 , 测 试 数 据 回 归成 多项 式 形 式 , 其 系 数 与 设 定 补 偿 量 成 比 例 关 系 . 根 据 带 钢 的 线 性 热 膨 胀 系 数 , 1 ℃ 的 温 差 可 引 起 约 H ( 10 一 , ) 的 延 伸 差 . 例 如 1 2 5 OH C 轧机 轧 制 10 5 0 ~ x .0 2 23 r n n n 规 格镀 锡 原板 时 , 第 5 道 次带 钢 中部 和 边 缘 的温 差 约 巧 ℃ 左 右 , 这 意 味 着 需 要 在 控 制 目标 中设 定 1 51 的 温 度 补偿量 . 实测 表 明 , 虽 然 带钢 温度 随轧 制速 度 而 变 化 , 但横 向温 差 则 基 本 不 变 , 因 为 横 向 温 差 只是 与带钢 材 质 、 宽 度 、 厚 度 和 冷却形 式相 关 , 这 就 使温 度 补 偿 在 同一 卷 带 钢 轧 制 中 是相 对稳 定 的 , 可 以 不 随 轧机 升 降速而 改 变 . 4 新 的板形 控制 目标模 型 .4 1 模 型 的建 立 新 的 板 形 控 制 目标 可 用 多 项 式 形式 表 达 : a t ( x ) = x t。 艺x , : i [( x /石) : 一 ( i + l ) 一 ’ ] + x a a ’ 艺 a ` [( x / b ) `一 ( l + i ) 一 ’ ] ( 8 ) 其 中 6 : (x) 一 沿 带 宽方 向 的控 制 目标 值 ; 。 一 应 力 设 定 系 数 , 由 板 形 的 力 学 判 据 和 轧 制 变形 组 计 算 得 到 ; t , 一 应 力 形 状 设 定 系 数 , 由设 定 原 则 ( l) 确 定 ; K t 、 K ; 一 手 动 干 预 系 数 , 由 主 控 台 操 作 工 选 择 和 修改 ; a * 一 温 度 补 偿 系 数 , 由 温 度 实测 数 据 回 归 得 到 ; a , 一 热 应力 形 状 系 数 , 由温 度 实 测 数 据 回 归 得 到 ; K 。 一 补 偿 干 预 系 数 , 可 在 板 形 控 制 计算机 上 调 试 修 改 ; 。 、 n 一 分 别 为 应 力 设定 和 温 度 补 偿 的 最 高 次 幂 , 比 较 简 单 的 形 式 为 m = 4 、 n = 2 . 该模 型 分别 于 1 9 9 1 年 7 月 和 19 9 2 年 l 月 在 武 钢 1 2 5 OH C 轧机 和 宝 钢 2 0 3 0 C V C 轧 机 上 装载 调 试 成 功 . .4 2 控 制效果 考 核