(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104338757 A(43)申请公布日 2015.02.11
(21)申请号 201310329989.6(22)申请日 2013.07.31
(71)申请人宝山钢铁股份有限公司
地址201900 上海市宝山区富锦路885号(72)发明人朱大维 羌菊兴 王欣 张文宾
舒萦(74)专利代理机构上海三和万国知识产权代理
事务所(普通合伙) 31230
代理人蔡海淳(51)Int.Cl.
B21B 37/58(2006.01)
权利要求书3页 说明书10页 附图2页权利要求书3页 说明书10页 附图2页
(54)发明名称
一种控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法(57)摘要
一种控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，属金属轧制领域。其根据轧制工艺要求和待轧带钢参数，通过对轧机在最低穿带速度运行状态下实绩数据的收集及组合整理，引入实绩轧制力自适应系数MA概念，将轧制力自适应实绩值MA和第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ，与轧制力自适应系数平均值
和第i次实绩轧制
力自适应系数的标准差σi进行比较，若绝对值δ≤3σn，则选择对轧制力设定值Ps进行修订，确定为下一同规格卷带钢的启动轧制力，控制轧机
则不对下一同规的实绩启动轧制力；若δ>3σn，
格卷带钢的启动轧制力进行修订，仍按照原有工艺参数控制轧机的实绩启动轧制力；藉此来提升带钢在轧机启动轧制阶段的轧制稳定性和厚度控制精度，有效防止断带、减少厚度超差长度。CN 104338757 ACN 104338757 A
权 利 要 求 书
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1.一种控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，包括根据待轧带钢材料的屈服强度及轧机设备参数，使用Hill轧制力模型理论公式，计算得到轧制力，同时通过AGC来实现带钢的厚度控制，得到符合轧制工艺参数要求的轧制带钢产品，其特征在于：
101、根据轧制工艺参数要求和待轧带钢的产品参数，获得带钢轧制时的宽度、轧制速度、入口厚度、出口厚度、入口总张力、出口总张力和轧制力数据参数；
102、轧机启动；103、轧机保持在穿带速度X对带钢进行轧制；104、收集带钢在轧机入口测厚仪位置上的实绩数据，得到第一组实绩数据A1，所述的第一组实绩数据A1包括宽度b1、轧制速度S1、入口厚度H1、出口厚度h1、入口总张力Z入1、出口总张力Z出1和实绩轧制力PAct1；
105、经过第一延时Y1后，收集带钢同一点在轧机中心点位置上的实绩数据，得到第二组实绩数据A2，所述的第二组实绩数据A2包括宽度b2、轧制速度S2、入口厚度H2、出口厚度h2、入口总张力Z入2、出口总张力Z出2和实绩轧制力PAct2；
106、经过第二延时Y2后，收集带钢同一点在轧机出口测厚仪位置上的实绩数据，得到第三组实绩数据A3，所述的第三组实绩数据A3包括宽度b3、轧制速度S3、入口厚度H3、出口厚度h3、入口总张力Z入3、出口总张力Z出3和实绩轧制力PAct3；
107、对所得到的三组实绩数据进行组合整理，得到一组针对该道次的组合实绩数据AZ；
108、将组合实绩数据AZ1带入Hill轧制力模型理论公式，计算得到根据实绩数据计算的轧制力PCalc；
109、将根据实绩数据计算的轧制力PCalc和第二组实绩数据A2中的实绩轧制力PAct2相比，得到实绩轧制力自适应系数MA；
110、重复上述103～109步骤，依次顺序获得至少20次实绩轧制力自适应系数；
111、计算轧制力自适应系数平均值
和第i次实绩轧制力自适应系数的标准差σi；
112、分别计算实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δn；
113、若实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ≤3σn，则计算新的自适应系数平均值MN+1和标准差σN+1；
114、根据带钢的工艺参数数据及计算得出的新的自适应系数平均值MN+1和标准差σN+1，计算经过修订的轧制力设定值Ps，确定为下一同规格卷带钢的启动轧制力；
115、按照下一同规格卷带钢的启动轧制力Ps，控制轧机的实绩启动轧制力；116、若实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ>3σn，则不对下一同规格卷带钢的启动轧制力进行修订，仍按照原有工艺参数控制轧机的实绩启动轧制力；
117、通过引入实绩轧制力自适应系数和对下一同规格卷带钢的启动轧制力进行补偿、修订，快速确定同材质、同规格带钢卷的启动轧制力，并且应用到连续生产的模型设定控制中，以有效提高带头厚度控制精度，防止“断带”及启动失败，满足用户提高产品质量的要求。
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权 利 要 求 书
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2.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述105和106步骤中，所述的第一延时Y1和第二延时Y2通过下列方式获得：
设轧机入口测厚仪及出口测厚仪至轧机中心点的距离分别为D1和D2，则
其中，Y1为第一延时，单位为秒；Y2为第二延时，单位为秒；X为轧机的穿带速度，单位为米/分钟。
3.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述107步骤中，对所得到的三组实绩数据进行组合整理，得到一组针对该道次的组合实绩数据AZ1的过程，按照下列步骤进行：
将第1组实绩数据A1中的入口厚度H1，第2组实绩数据A2中的宽度b2、轧制速度S2、入口总张力Z入2、出口总张力Z出2、实绩轧制力PAct2和第3组实绩数据A3中的出口厚度h3重新组合，构成一组新的、针对该道次的组合实绩数据AZ1。
4.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述108步骤中，所述的Hill轧制力模型理论公式为：
式中P为轧制力，为材料平均变形抗力，H为入口厚度，h为出口厚度，R’为工作辊
压扁半径，Qp为摩擦影响系数，nt为张力影响系数，b为带钢宽度。
5.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述109步骤中，所述的实绩轧制力自适应系数MA通过下列公式获得：
其中，PAct为实绩轧制力，PCalc为根据实绩数据计算的轧制力；
即：根据组合实绩数据计算的轧制力PCalc和第二组实绩数据A2中的实绩轧制力PAct2的比值，为实绩轧制力自适应系数MA。
6.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述111步骤中，所述的轧制力自适应系数平均值
通过下列公式获得：
式中
为轧制力自适应系数平均值，n为计算次数，Mi为第i次轧制力自适应系数的
平均值（i=1，2，3，…；特别的，M0=1.0）。
7.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述111步骤中，所述的第i次轧制力自适应系数的标准差σi通过下列公式获得：
式中n为计算次数，Mi为第i次轧制力自适应系数的平均值（i=1，2，3，…；特别的，
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M0=1.0），σi为第i次轧制力自适应系数的标准差（i=1，2，3，…）。
8.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述112步骤中，所述的实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δn通过下列公式获得：
δ=|MA-Mn|其中，MA为实绩轧制力自适应系数，MN为第n次轧制力自适应系数平均值。9.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于在所述114步骤中，经过修订的轧制力设定值Ps通过下列公式获得：
式中Ps为修订的轧制力设定值，
为材料平均变形抗力，H为入口厚度，h为出口厚
nt为张力影响系数，b为带钢宽度，为轧度，R′为工作辊压扁半径，Qp为摩擦影响系数，制力自适应系数平均值。
10.按照权利要求1所述的控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其特征在于所述控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，根据轧制工艺参数要求和待轧带钢的产品参数，通过对轧机在最低穿带速度X运行状态下实绩数据的收集及组合整理，引入实绩轧制力自适应系数MA概念，将轧制力自适应实绩值MA和第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ，与轧制力自适应系数平均值
和第i次实绩轧制力自适应系数的标准差σi进行比较，
若绝对值δ≤3σn，则选择对轧制力设定值Ps进行修订，确定为下一同规格卷带钢的启动轧制力，按照下一同规格卷带钢的启动轧制力，控制轧机的实绩启动轧制力；若δ>3σn，则不对下一同规格卷带钢的启动轧制力进行修订，仍按照原有工艺参数控制轧机的实绩启动轧制力；藉此来提升带钢在轧机启动轧制阶段的轧制稳定性和厚度控制精度，有效防止断带、减少厚度超差长度。
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说 明 书
一种控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法
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技术领域
[0001]
本发明属于金属轧制的控制领域，尤其涉及一种轧机轧制力的控制方法。
背景技术
冷轧轧机的厚度控制技术是金属轧制生产工艺过程中最关键的控制技术，其通
常是对于根据待轧材料的屈服强度及各个道次（或机架，以下均称为道次）的入口厚度、出口厚度、张力、工作辊辊径等设备参数，使用数学模型，计算得到轧制力，同时通过AGC（Automatic Gauge Control，自动厚度控制）技术来实现待轧板材（即俗称的带钢，下同）的厚度控制。[0003] 可见，在冷轧生产过程工艺控制中，轧制力的确定在冷轧生产中有着重要的意义，它是制定工艺制度、调整轧机、提高产品质量、扩大产品范围、充分合理地挖掘设备潜力、实现生产过程计算机控制的重要设备参数和工艺参数，可以说，轧制力模型是参数设定过程中最重要的数学模型。
[0004] 故轧制力计算是建立在变形抗力、摩擦系数、轧辊压扁、前滑以及辊速等模型计算的基础上的，它既决定了辊缝的计算精度，也影响了压力AGC的工作效果。[0005] 因此，选择能够准确反映金属变形过程的轧制力模型以及提高轧制力模型设定精度对改进产品质量具有重要意义。
[0006] 在实际生产工艺控制过程中，轧制力的计算通常使用经典的Hill轧制力模型理论公式：
[0002] [0007] [0008]
（公式1）
式中P表示轧制力；表示材料平均变形抗力；H表示入口厚度；h表示出口厚度；
R′表示工作辊压扁半径；Qp表示摩擦影响系数；nt表示张力影响系数；b表示带钢宽度。然而，AGC投入控制是有一定的前提条件的，在轧机的启动轧制阶段，带钢的厚度
控制完全依靠启动轧制力的初始设定值，如果所依据的启动轧制力计算结果不够准确，则需进行手动干预。
[0010] 公开日为2008年2月6日，公开号为CN101116874A的中国发明专利申请中公开了一种“可逆冷轧机流量AGC带材厚度控制方法”，其包括轧机出/入口带材速度和厚度的检测步骤；轧机刚度系数和带材塑性系数的检测和计算步骤；液压AGC的控制中的预控AGC、监控AGC和液压APC的控制步骤；其特征在于还包括建立流量AGC控制的数学模型的步骤；计算得出轧机出口侧带材理论厚差的步骤；进行辊缝补偿调节量的计算的步骤；将流量AGC的辊缝调节量δSh经过PI调节器调节后，作为轧机厚度控制，即液压AGC内环液压APC的辊逢补偿量进行厚度闭环控制的步骤。可见，其是通过开发AGC控制技术，通过辊缝补偿的方法来实现实时的厚度控制的。[0011] 公开日为2013年3月6日，公开号为CN102950155A的中国发明专利申请中公开了“一种基于秒流量计算厚度的AGC控制方法”，其通过秒流量AGC的控制模型，计算连轧机出
[0009]
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说 明 书
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口带材厚度；当测速仪无法正常投入时，采用计算速度代替测速仪测量轧机出口带材速度，参与秒流量AGC控制；对速度参数进行修正，保证轧制过程的稳定；将得出了辊缝及速度调节量参与到轧机的厚度控制，实现秒流量AGC的闭环控制。可见，其是根据秒流量相等的原理来实现精确的厚度控制的。
[0012] 授权公告日为2008年1月23日，授权公告号为CN100363122C的中国发明中公开了“一种冷轧带钢冷却液流量控制方法”，其技术方案是由过程计算机根据冷轧轧制中的摩擦和传导发热量计算出额定速度下的冷却液流量；当带钢到达轧机时，过程计算机下发出额定速度下的冷却液流量；PLC根据过程计算机下发的额定速度下的冷却液流量按轧制速度进行匹配，匹配后的应用流量作为控制阀的控制给定值；计算出控制阀的控制度，再由PLC转换成电信号控制阀门开口，其中控制阀的控制度是由数学模型来计算的。该发明通过数学模型补偿了因管道、喷嘴等因素造成的影响，使流量实际值基本上与应用流量相等，减小了因流量偏差造成的带钢厚度波动，提高了带钢厚度控制精度。可见，其通过减小冷却液流量偏差造成的厚度波动，来提高厚度控制精度。[0013] 在实际生产过程中，从轧机启动到AGC投入并调整到合理的厚差范围的阶段（简称为启动阶段，下同）是不稳定的，易发生“断带”故障，且整段带钢都是处于“超差”状态。[0014] 综上可知，对于如何提升带钢在启动阶段的轧制稳定性和厚度控制精度，有效防止断带、减少厚度超差长度，目前尚无较好的解决办法，这就给带钢的带头厚度控制、产品整体质量的提高以及综合生产成本的降低，带来了一定的制约和困难。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，其通过对启动轧制阶段的数据收集、组合和计算，对轧制力进行补偿，快速确定同材质、同规格卷的启动轧制力，并且应用到连续生产的模型设定控制中，可以在大规模实际生产过程中有效提高带头厚度控制精度、防止断带及启动失败，满足用户提高产品质量的要求，降低生产企业的生产成本，提高综合经济效益。[0016] 本发明的技术方案是：提供一种控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，包括根据待轧带钢材料的屈服强度及轧机设备参数，使用Hill轧制力模型理论公式，计算得到轧制力，同时通过AGC来实现带钢的厚度控制，得到符合轧制工艺参数要求的轧制带钢产品，其特征在于：
[0015]
101、根据轧制工艺参数要求和待轧带钢的产品参数，获得带钢轧制时的宽度、轧
制速度、入口厚度、出口厚度、入口总张力、出口总张力和轧制力数据参数；[0018] 102、轧机启动；[0019] 103、轧机保持在穿带速度X对带钢进行轧制；[0020] 104、收集带钢在轧机入口测厚仪位置上的实绩数据，得到第一组实绩数据A1，所述的第一组实绩数据A1包括宽度b1、轧制速度S1、入口厚度H1、出口厚度h1、入口总张力Z入出口总张力Z出1和实绩轧制力PAct1；1、
[0021] 105、经过第一延时Y1后，收集带钢同一点在轧机中心点位置上的实绩数据，得到第二组实绩数据A2，所述的第二组实绩数据A2包括宽度b2、轧制速度S2、入口厚度H2、出口厚度h2、入口总张力Z入2、出口总张力Z出2和实绩轧制力PAct2；
[0017]
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106、经过第二延时Y2后，收集带钢同一点在轧机出口测厚仪位置上的实绩数据，
得到第三组实绩数据A3，所述的第三组实绩数据A3包括宽度b3、轧制速度S3、入口厚度H3、出口厚度h3、入口总张力Z入3、出口总张力Z出3和实绩轧制力PAct3；[0023] 107、对所得到的三组实绩数据进行组合整理，得到一组针对该道次的组合实绩数据AZ；
[0024] 108、将组合实绩数据AZ1带入Hill轧制力模型理论公式，计算得到根据实绩数据计算的轧制力PCalc；[0025] 109、将根据实绩数据计算的轧制力PCalc和第二组实绩数据A2中的实绩轧制力PAct2相比，得到实绩轧制力自适应系数MA；[0026] 110、重复上述103～109步骤，依次顺序获得至少20次实绩轧制力自适应系数；
[0027]
111、计算轧制力自适应系数平均值和第i次实绩轧制力自适应系数的标准差
σi；
112、分别计算实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δn；[0029] 113、若实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ≤3σn，则计算新的自适应系数平均值MN+1和标准差σN+1；[0030] 114、根据带钢的工艺参数数据及计算得出的新的自适应系数平均值MN+1和标准差σN+1，计算经过修订的轧制力设定值Ps，确定为下一同规格卷带钢的启动轧制力；[0031] 115、按照下一同规格卷带钢的启动轧制力Ps，控制轧机的实绩启动轧制力；[0032] 116、若实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ>3σn，则不对下一同规格卷带钢的启动轧制力进行修订，仍按照原有工艺参数控制轧机的实绩启动轧制力；[0033] 117、通过引入实绩轧制力自适应系数和对下一同规格卷带钢的启动轧制力进行补偿、修订，快速确定同材质、同规格带钢卷的启动轧制力，并且应用到连续生产的模型设定控制中，以有效提高带头厚度控制精度，防止“断带”及启动失败，满足用户提高产品质量的要求。
[0034] 具体的，在所述105和106步骤中，所述的第一延时Y1和第二延时Y2通过下列方式获得：
[0035] 设轧机入口测厚仪及出口测厚仪至轧机中心点的距离分别为D1和D2，则
[0028] [0036]
其中，Y1为第一延时，单位为秒；Y2为第二延时，单位为秒；X为轧机的穿带速度，单位为米/分钟。
[0038] 在所述107步骤中，对所得到的三组实绩数据进行组合整理，得到一组针对该道次的组合实绩数据AZ1的过程，按照下列步骤进行：[0039] 将第1组实绩数据A1中的入口厚度H1，第2组实绩数据A2中的宽度b2、轧制速度S2、入口总张力Z入2、出口总张力Z出2、实绩轧制力PAct2和第3组实绩数据A3中的出口厚度h3重新组合，构成一组新的、针对该道次的组合实绩数据AZ1。[0040] 在所述108步骤中，所述的Hill轧制力模型理论公式为：
[0037]
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式中P为轧制力，为材料平均变形抗力，H为入口厚度，h为出口厚度，R’为工
作辊压扁半径，Qp为摩擦影响系数，nt为张力影响系数，b为带钢宽度。
[0043] 在所述109步骤中，所述的实绩轧制力自适应系数MA通过下列公式获得：
[0044]
其中，PAct为实绩轧制力，PCalc为根据实绩数据计算的轧制力；[0046] 即：根据组合实绩数据计算的轧制力PCalc和第二组实绩数据A2中的实绩轧制力PAct2的比值，为实绩轧制力自适应系数MA。
[0045] [0047] [0048] [0049]
在所述111步骤中，所述的轧制力自适应系数平均值通过下列公式获得：
式中
为轧制力自适应系数平均值，n为计算次数，Mi为第i次轧制力自适应系数
的平均值（i=1，2，3，…；特别的，M0=1.0）。
[0050]
在所述111步骤中，所述的第i次轧制力自适应系数的标准差σi通过下列公式
获得：
[0051]
式中n为计算次数，Mi为第i次轧制力自适应系数的平均值（i=1，2，3，…；特别的，M0=1.0），σi为第i次轧制力自适应系数的标准差（i=1，2，3，…）。[0053] 在所述112步骤中，所述的实绩轧制力自适应系数MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δn通过下列公式获得：[0054] δ=|MA-Mn|[0055] 其中，MA为实绩轧制力自适应系数，MN为第n次轧制力自适应系数平均值。[0056] 在所述114步骤中，经过修订的轧制力设定值Ps通过下列公式获得：
[0052] [0057] [0058]
式中Ps为修订的轧制力设定值，
为材料平均变形抗力，H为入口厚度，h为出口
厚度，R′为工作辊压扁半径，Qp为摩擦影响系数，nt为张力影响系数，b为带钢宽度，为轧制力自适应系数平均值。
[0059] 本发明控制轧机启动轧制阶段轧制力的方法，根据轧制工艺参数要求和待轧带钢的产品参数，通过对轧机在最低穿带速度X运行状态下实绩数据的收集及组合整理，引入实绩轧制力自适应系数MA概念，将轧制力自适应实绩值MA和第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值δ，与轧制力自适应系数平均值
和第i次实绩轧制力自适应系数的标
准差σi进行比较，若绝对值δ≤3σn，则选择对轧制力设定值Ps进行修订，确定为下一同
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说 明 书
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规格卷带钢的启动轧制力，按照下一同规格卷带钢的启动轧制力，控制轧机的实绩启动轧制力；若δ>3σn，则不对下一同规格卷带钢的启动轧制力进行修订，仍按照原有工艺参数控制轧机的实绩启动轧制力；藉此来提升带钢在轧机启动轧制阶段的轧制稳定性和厚度控制精度，有效防止断带、减少厚度超差长度。[0060] 与现有技术比较，本发明的优点是：[0061] 通过对启动轧制阶段的数据收集、组合和计算，形成了一种有效的确定启动轧制力的方法，可以快速确定同材质、同规格卷的启动轧制力，并且应用到连续生产的模型设定控制中，能有效提高带头厚度控制精度、防止“断带”及启动失败故障的发生，满足用户提高产品质量的要求。
附图说明
[0062] 图1是本发明轧机本体与入口及出口测厚仪之间的位置关系示意图；[0063] 图2是本发明技术方案的方框示意图。[0064] 图中1为入口测厚仪，2为出口测厚仪，3为轧机本体。具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。[0066] 图1中，假设入口及出口测厚仪至轧机中心点的距离分别为D1和D2，则：
[0065] [0067]
其中，Y1为第一延时，单位为秒；Y2为第二延时，单位为秒；X为轧机的穿带速度，单位为米/分钟。
[0069] 图2给出了本发明技术方案的方框示意图。[0070] 对于轧机的轧制力计算，可以使用前述的经典Hill轧制力模型理论公式（公式具体内容在此不再赘述）：
[0068] [0071] [0072]
（公式1）
式中P：轧制力；
材料平均变形抗力；H：入口厚度；h：出口厚度；R’：工作辊压
扁半径；Qp：摩擦影响系数；nt：张力影响系数；b：带钢宽度。
然而，AGC投入控制是有一定的前提条件的，启动轧制阶段带钢的厚度控制完全依靠启动轧制力的初始设定值，如果启动轧制力计算不够准确，则需进行手动干预。从轧机启动到AGC投入并调整到合理的厚差范围的阶段是不稳定的，易发生断带，且整段都是超差。[0074] 本发明的技术方案中，通过对启动轧制阶段的数据收集、组合和计算，形成了一种有效的确定启动轧制力的方法，用于提升带钢在启动轧制阶段的轧制稳定性和厚度控制精度，有效防止断带、减少厚度超差长度。[0075] A、轧制力计算公式：
[0076] 由于公式1为理论计算模型，本技术方案引入自适应系数M，以便对轧制力进行补偿，那么新的轧制力计算公式变为：[0077] Ps=P.M （公式2）
[0073]
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说 明 书
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式中M：轧制力自适应系数；Ps：启动控制轧制力。
[0079] 由于材料品种的屈服强度不同，不同的道次实绩轧制力与计算轧制力之间的误差也不同，因此可以将M先按材料再按道次进行分类。从而确定轧制力就意味着要确定轧制力自适应系数M，因此必须通过有效的手段来精确地计算。[0080] B、启动轧制阶段的数据收集方法：
[0081] [0082]
从新的轧制力公式（公式2）可知：
轧制力的模型计算值P与实绩轧制力之间存在一定的偏差，但是我们希望控制轧制力即设定值Ps越接近实绩值越好，把这两个值得比值M称为轧制力自适应系数。[0084] 由于启动轧制生产阶段是一个不断变化的过程，而设定值P都使用带钢来料的产品规格数据计算的，因此产品规格数据条件下的Ps无法真正测量得到。[0085] 假设能够取得轧制过程中的实绩数据，那么实绩轧制力自适应系数MA为：
[0083] [0086] [0087]
（公式3）
式中PAct：实绩轧制力；PCalc：根据实绩数据计算的轧制力。[0088] 下面阐述启动轧制阶段的实绩数据收集方法。[0089] B1、制定数据收集的方案：[0090] （1）分别收集带钢同一点在入口测厚仪1、轧机中心点2、出口测厚仪3（见图1中所示），共3个位置上的实绩数据；[0091] （2）确定要收集的数据项：
[0092] 即确定Hill轧制力模型理论公式（公式1）的所有输入参数。除带钢的材料强度数据和轧辊数据外，带钢轧制时的宽度、轧制速度、入口厚度、出口厚度、入口张力、出口张力、轧制力等数据都可以从带钢生产工艺要求中获得（见表2）。[0093] 表2轧制力自适应计算需要收集的数据
[0094]
名称宽度速度入口厚度出口厚度
数据项单位mmm/minmmmm
入口总张力kN出口总张力kN轧制力
ton
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说 明 书
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B2、数据收集的过程：
[0096] （1）轧机启动；[0097] （2）轧机保持在穿带速度（最低速度）X进行轧制；[0098] （3）收集第1组实绩数据；[0099] （4）待Y1秒后，收集第2组实绩数据；[0100] （5）待Y2秒后，收集第3组实绩数据；[0101] （6）升速轧制或停机重复步骤（1）～（5）。[0102] C、轧制力自适应系数的确定方法：[0103] C1、数据整理和实绩轧制力自适应系数的计算：[0104] （1）将第1组数据中的入口厚度，第2组数据中的宽度、速度、入口总张力、出口总后张力、轧制力和第3组数据中的出口厚度重新组合成1组新的实绩数据；[0105] （2）将新的实绩数据代入公式1计算得到PCalc；[0106] （3）将PCalc与第与2组数据中的实绩轧制力PAct代入公式3计算MA。[0107] C2、轧制力自适应系数的继承方法
[0108] 引入轧制力自适应系数平均值计算公式：
[0109] [0110]
（公式4）
式中
轧制力自适应系数平均值；n：计算次数；Mi：第i次轧制力自适应系数的
平均值（i=1，2，3，…；特别的：M0=1.0）。
[0111] 标准差计算公式：
[0112] [0113]
（公式5）
式中σi：第i次轧制力自适应系数的标准差（i=1，2，3，…）。
[0114] 当计算次数n超过20之后，轧制力自适应系数的分布接近正态分布，可以将6σn范围视为过程的自然波动的范围，即允许即轧制力自适应系数实绩值MA在区间
内波动，在此区间外的就是奇异点，应予以丢弃。
[0115] [0116]
因此我们设：
δ=|MA-Mn|
[0117] δ为轧制力自适应实绩值MA与第n次轧制力自适应系数平均值MN差的绝对值。[0118] 则有如下判定条件和判据供选择：[0119] 如果δ≤3σn，使用公式4和公式5计算新的自适应系数平均值和标准差；[0120] 如果δ>3σn，则不进行自适应系数的继承，即Mn+1=Mn，σn+1=σn。[0121] D、启动轧制力的确定方法：[0122] 将带钢材料、规格等数据及公式4计算得出的轧制力自适应系数平均值代入公式2计算轧制力设定值Ps：
[0123]
（公式6）
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一旦轧机的修订启动轧制力确定了，则余下的步骤就是由现有控制系统和生产设
备，按照设定好的运行参数进行生产了，其具体控制过程和步骤在此不再叙述。[0125] 实施例：
[0126] 某材料规格的带钢已进行了26次轧制力自适应计算，第27次计算时带钢的设定数据如下表3所示，按照上述方法进行轧制力自适应系数的计算，并确定下一同规格卷的启动轧制力（以第一道次为例）。
[0127] 表3某带钢第一道次轧制时的规格数据及设定数据如下：
[0128]
名称穿带速度宽度入口厚度出口厚度入口单位张力出口单位张力工作辊辊径
[0129]
设定值30m/min1045mm2000mm1390mm2.9kg/mm215.8kg/mm297.8mm
步骤1：收据收集及整理：
[0130] （1）收集带钢启动后在穿带速度轧制时的带钢同一点在入口测厚仪、轧机中心点、出口测厚仪3个位置上的实绩数据：
[0131]
[0132] （2）将第1组数据中的入口厚度，第2组数据中的宽度、速度、入口总张力、出口总
后张力、工作辊辊径和第3组数据中的出口厚度重新组合成新的实绩数据：
[0133]
步骤2：计算MA：[0135] （1）根据实绩数据计算的轧制力PCalc
[0134]
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v=29.7(m/min)
[0137] H=1997(mm)[0138] h=1379(mm)[0139] b=1045(mm)
[0136] [0140]
tb为前张应力；
[0141] [0142]
tf为后张应力；
R=97.8(mm)
[0143] 代入公式1得到：[0144] PCalc=459.24(ton)
[0145] 关于上述Hill轧制力模型理论公式(即公式1)，由于其属业内公知技术，本领域的技术人员均知道其含义和求解方式，关于其具体计算过程或式中各个字母代号的含义，可参见“考虑轧件弹性变形的Hill轧制力显式公式”（《钢铁研究》2000年03期P.32-33，46，作者：吕程、矫志杰、刘相华、王国栋）一文中的相关内容，在此不再叙述。
[0146] （2）计算MA：[0147] [0148] [0149] [0150] [0151] [0152] [0153] [0154] [0155] [0156] [0157] [0158] [0159]
PAct=455.61(ton)
步骤3：轧制力自适应系数的继承：
n=26
即n≥20，需进行数据检验。Mn=M26=0.993205
δ=|MA-M26|=|0.992096-0.993205|=0.001109σ26=0.000946，3σ26=0.002838δ<3σ26
因此使用公式（4）计算新的轧制力自适应系数平均值：
使用公式（5）计算标准差：
步骤4：确定下一同规格卷的启动轧制力：
[0161] 下一同规格带钢卷的来料及设定参数如下：[0162] v=30.0(m/min)[0163] H=2000(mm)
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h=1390(mm)b=1053(mm)tb=2.9(kg/mm2)tf=15.8(kg/mm2)R=100.0(mm)且
=0.993164
一同代入公式6，计算启动轧制力：
[0171] Ps=466.06×0.993165=462.87(ton)
[0172] 故该道次下一同规格带钢卷的轧机启动轧制力即可由此确定，据此控制轧机的实绩启动轧制力，藉此来提升带钢在轧机启动轧制阶段的轧制稳定性和厚度控制精度，即可达到有效防止断带、减少厚度超差长度的发明目的。
[0173] 本发明的技术方案通过对启动轧制阶段的数据收集、组合和计算，对轧机的启动轧制力进行补偿，可快速确定同材质、同规格带钢卷的启动轧制力，并且应用到连续生产的模型设定控制中，可以在大规模实际生产过程中有效提高带头厚度控制精度、防止断带及启动失败，满足用户提高产品质量的要求，降低生产企业的生产成本，提高综合经济效益。[0174] 本发明已经在申请人所在企业新建轧机（包括连轧机和单机架轧机）的设备单体测试阶段加以应用，可以快速确定轧机的启动轧制力，并且在大生产过程中提高带钢之带头厚度的控制精度。
[0175] 本发明可广泛用于轧机轧制力的控制领域。
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图1
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