张进之冷连轧动态变规格设定控制数学模型.doc

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冷连轧动态变规格控制数学模型

摘要冷连轧连续轧制是1970年日本钢管首先实现的，其核心技术之一是动态变规格。日本动态变规格的设定控制数学模型是用秒流量相等条件，目前国内外冷连轧机基本上还都是用原日本钢管数学模型。我国对动态变规格技术十分重视，1978年在鞍钢开过专门会议，并发表专辑[6]。当时钢铁研究院与中国科学院数学所合作开发了以动态张力为基础的动态变规格设定数学模型，该文在冶金自动化学术会议上发表，当时引起人们的重视，并于1979年在《钢铁》上发表。该文发表时间已久，但其基本观点、内容还是正确的、实用的。本文新增加了用Ф函数的设定数学模型，使其动态变规格设定控制模型更为简单、实用。
关键词冷连轧动态变规格设定控制Ф函数连轧张力公式

MathematicalModelforColdContinuousRollingFGCControl
ZhangJinzhiLiMinWangLi
(ChinaIron&SteelResearchInstituteGroup,Beijing,100081,)

AbstractContinuouscoldplatesteelrollingisfirstachievedbyJapanNKKin1970,oneofitscoretechnologyisFGC(flyinggaugechangecontrol).JapanFGCcontrolmodelusesthesecond-flowequalconditions,coldrollingmillathomeandabroadareusingbasicallytheoriginalmathematicalmodeloftheJapanNKK.Chinaattachesgreatimportancetoflyinggaugechangetechnology,AnshanIronandSteelcompanyheldaspecialmeetingin1978,andmadealbum[6].CentralIron＆SteelResearchInstituteandChineseAcademyofMathematicsdevelopedincollaborationwithaFGCmathematicmodelbasedonthedynamictension,thispaperwaspublishedinMetallurgicalAutomationConference,whenattentionhasbeenpaid.Andthenitwaspublishedin＂Steel＂in1979.Thepaperpublishedforalongtime,butthebasicpointofviewandcontentisstillcorrectandpractical.ThisnewlyaddedamathematicmodelusingФfunction,sothatsettingFGCcontrolmodelismoresimpleandpractical.

KeywordColdcontinuousrolling,FGC,Settingcontrol,Фfunction,tensionformulaincontinuousrolling

引言
目前冷连轧机大多采用全连续方式，该方式其核心技术之一是动态变规格控制模型。目前动态变规格设定模型还是20世纪70年代日本钢管所研制的方法。日本方法详见参考文献〔1〕，该方法的基本原则还是秒流量相等，但在动态变规格过程中秒流量是不相等的。还有在变规格辊缝和速度设定计算时用恒张力；而变规格过程中不可能实现恒张力，要单位张力恒等，则总张力不能恒等；总张力恒等，则单位张力不能恒等。其采用这种简化方法，是国际上无多机架动态连轧张力公式，其动态连轧张力公式只有我国有。由于多机架无动态张力公式，就不可能有精确的过渡过程的辊缝和轧辊速度设定计算公式。
我国有多机架动态张力公式，所以早在上世纪七十年代已提出了动态变规格设定计算模型〔2〕，由于无实践机会，所以该方法未能在实践中进一步完善。参考文献〔2〕中方法可结合五机架冷连轧机具体参数，先做离线模型试验，进一步优化其参数。在完成离线实验的基础上做在线控制实验，继而生产过程中应用。
要采用新的动态变规格设定模型，先要修改目前的二级过程设定数学模型，用Φ函数完成厚度分配，用变形抗力（K）和摩擦系数（μ）非线性“”估计方法〔3〕，提高压力、前滑的计算精度。用动态变规格数学模型优点，是可以增大变规格范围和减少过度段长度。
2．Φ函数方法的负荷分配数学模型
今井一郎的负荷分配方法改进了传统的能耗负荷分配方法，其改进内容是对大量各