后滑速度控制方法、装置、介质、设备与流程

1.本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种后滑速度控制方法、装置、介质、设备。


背景技术：

2.无头轧制是世界先进工艺，在换规格轧制以及同规格负荷重新分配过程中(以下简称“连续过渡”过程)，需要保证轧制辊缝与轧辊速度的精确匹配，精确的辊缝和轧辊速度的配合是“连续过渡”过程中轧制稳定的前提。
3.如图1所示，在当前板坯1过渡到当前板坯的下一块板坯2时，由于连续轧制，当前板坯的下一块板坯2的速度是有约束的，即vs的速度不变。假设轧制当前板坯1时的状态稳定，如果不调整轧辊速度vr及辊缝，由于当前板坯的下一块板坯2的厚度增大，此时会导致轧辊前堆钢，张力减少，活套上升，易导致废钢。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提出一种后滑速度控制方法、装置、介质、设备，该方法使用相对速度控制的后滑模型，实现平滑过渡，同时精确控制“连续过渡”过程中各机架轧辊速度，降低机架间活套波动，实现稳定轧制。
5.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种后滑速度控制方法，包括：
6.采用相对控制速度的后滑模型，控制过渡过程时的后滑速度；
7.利用所述后滑速度，基于轧辊实际速度叠加相对速度，确定过渡瞬间的所述当前板坯的下一块板坯的实际控制速度。
8.可选的，依据过渡前的轧辊入口速度与过渡后的轧辊入口速度，确定所述相对速度，所述相对速度表示为：
9.△
vr＝vs_en1-vs_en0＝vr0(1-bs0/bs1)；
10.其中，vs_en1表示过渡后的轧辊入口速度，vs_en0表示过渡前的轧辊入口速度，vr0表示过渡前轧辊速度，bs0表示过渡前的后滑速度，bs1表示过渡后的后滑速度。
11.可选的，所述后滑速度为带钢入口速度与轧辊速度的比值，bs＝vs_en/vr，其值小于1；
12.在轧辊参数、工艺参数固定的前提下，所述后滑速度是与轧辊入口和出口厚度相关的函数，即bs＝f(hen,hex)。
13.可选的，所述后滑模型采用自学习方法，将当前板坯尾部作为当前板坯的下一块板坯头部的参考，用当前板坯尾部的后滑速度进行自学习，确定当前板坯的下一块板坯头部的实际控制速度。
14.可选的，所述将当前板坯尾部作为当前板坯的下一块板坯头部的参考，用当前板坯尾部的后滑速度进行自学习，确定当前板坯的下一块板坯头部的实际控制速度，包括：
15.在当前板坯头部设定第一位置点，通过所述后滑模型计算所述第一位置点的后滑速度bs_a；
16.在当前板坯尾部设定第二位置点，通过所述后滑模型计算所述第二位置点的后滑速度bs_b；
17.在当前板坯的下一块板坯头部设定第三位置点，通过所述后滑模型计算所述第三位置点的后滑速度bs_c；
18.利用所述第一位置点的后滑速度与所述第二位置点的后滑速度bs_b，确定自学习后的理论后滑速度bs0＝r*bs_a (1-r)*bs_b，其中r为后滑平滑系数，取值范围0～1；
19.依据自学习后的理论后滑速度bs0与所述第三位置点的后滑速度bs_c，确定自学习后的相对速度值
△
vr＝vr1*(1-bs0/bs_c)；
20.依据自学习后的相对速度值与轧辊实际速度vr1，确定过渡瞬间的所述第三位置点的实际控制速度vrc＝vr1
△
vr。
21.可选的，获取当前板坯的后滑速度设定值bspc，当前板坯的尾部后滑速度bsad，以及当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs；
22.依据所述当前板坯的尾部后滑速度bsad与所述当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs，确定后滑变化的方向，选择不同的后滑平滑系数；
23.依据当前板坯的尾部后滑速度bsad与所述当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs，确定相对速度值
△
vr＝(bsad-bs)/bs；
24.依据所述当前板坯的后滑速度设定值bspc、所述后滑平滑系数、以及所述当前板坯的尾部后滑速度bsad，确定所述当前板坯的下一块板坯执行的后滑速度bsadset＝r*bsad (1-r)*bspc。
25.可选的，所述依据所述当前板坯的尾部后滑速度bsad与所述当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs，确定后滑变化的方向，选择不同的后滑平滑系数，包括：
26.在判断当前板坯的尾部后滑速度bsad大于等于当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs的情况下，将所述后滑平滑系数r设置为0.8～1.0之间；
27.在判断当前板坯的尾部后滑速度bsad小于当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs的情况下，所述后滑平滑系数r设置为0.3～0.6之间。
28.本发明另一方面还提供了一种后滑速度控制装置，采取所述的后滑速度控制装置，所述装置至少包括：
29.后滑速度确定模块，用于采用相对控制速度的后滑模型，控制过渡过程时的后滑速度；
30.实际速度控制模块，用于利用所述后滑速度，基于轧辊实际速度叠加相对速度，确定过渡瞬间的所述当前板坯的下一块板坯的实际控制速度。
31.本发明另一方面还提供了一种存储介质，用于存储一种用于执行上述的后滑速度控制方法的计算机程序。
32.本发明另一方面还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的后滑速度控制方法。
33.由以上方案可知，本发明的优点在于：
34.本发明提供的后滑速度控制方法，采用相对控制速度的后滑模型，控制过渡过程时的后滑速度；利用所述后滑速度，基于轧辊实际速度叠加相对速度，确定过渡瞬间的所述
当前板坯的下一块板坯的实际控制速度。通过使用轧制理论中的相对速度控制的后滑模型代替传统轧制的前滑模型，实现平滑过渡，同时精确控制“连续过渡”过程中各机架轧辊速度，降低机架间活套波动，实现稳定轧制。同时，后滑模型采用自学习方法，充分利用无头轧制前块带钢尾部与后块带钢头部轧制状态趋于一致的优势，带钢”连续过渡”时，采用与前块带钢尾部学习段速度差值进行速度调整，设计更合理，精度更高；同时兼顾活套失张较拉钢更易废钢的特点，设计微拉钢速度控制模式，降低失张风险。
附图说明
35.图1为无头轧制的“连续过渡”示意图；
36.图2为传统前滑速度控制的逻辑示意图；
37.图3为传统前滑速度控制的逻辑示意图；
38.图4为本发明后滑速度控制的逻辑示意图；
39.图5为本发明的后滑速度控制装置的框架图；
40.图6为电子设备的结构示意图；
41.其中，
42.1-当前板坯；
43.2-下一块板坯。
具体实施方式
44.为让本发明的上述特征和效果能阐述的更明确易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
45.在无头轧制的“连续过渡”过程中，现有技术中普遍采用前滑速度控制的方法，即以卷取机速度为参考，基于传统的热轧工艺，通常以卷取机速度(精轧出口速度)为工艺固化值，带钢速度和轧辊速度关系通过前滑来表示。前滑速度fs为轧辊出口的带钢速度与轧辊速度的比值，即fs＝vs_ex/vr(值大于1)。基于轧制理论。在轧辊参数(属性、直径、磨损热膨胀、摩擦系数等)、工艺参数(前后张力)固定的前提下，前滑值是与轧辊入口厚度和出口厚度相关的函数，即fs＝f(hen,hex)。
46.前滑速度控制过程如图2、图3中所示，在当前板坯的下一块板坯2未进入轧机前，获取轧机的入口厚度hen、入口速度vs_en以及轧机的出口目标厚度hex，根据秒流量恒定原则，计算出口速度vs_ex2＝hen*vs_en/hex。然后，根据前滑理论，计算轧辊速度vr2＝vs_ex2/fs。在当前板坯的下一块板坯2进入轧机时，速度控制至轧辊速度vr2。但通过该前滑速度控制的方式，由于连续过渡设定在c点触发，属于提前设定，计算时刻(c点)比板坯进入轧机的执行时刻超前，又由于属于连续轧制，当前板坯的下一块板坯2的速度根据如果调整必将造成系统废钢。同时，上游机架的速度调整会级联到下游机架(如f1因误差需要升速，则f2～f5都需要升速)，过渡时如果直接执行末机架设定的速度，则误差较大，过渡时稳定性差。同时，对于薄规格，尤其是0.8mm及以下规格，由于薄规格热轧理论的固有缺陷，前滑模型误差随着出口厚度减小而增大；执行绝对的轧辊速度在薄规格废钢风险大。
47.因此，基于此，本发明实施例提供了一种后滑速度控制方法，使用轧制理论中的后滑模型代替传统轧制的前滑模型；充分利用无头轧制前块带钢尾部与后块带钢头部轧制状
态趋于一致的优势，带钢”连续过渡”时，采用与前块带钢尾部学习段速度差值进行速度调整，设计更合理，精度更高，如下图所示。同时兼顾活套失张较拉钢更易废钢的特点，设计微拉钢速度控制模式，降低失张风险。
48.具体的，一种后滑速度控制方法，包括：
49.采用相对控制速度的后滑模型，控制过渡过程时的后滑速度；
50.利用所述后滑速度，基于轧辊实际速度叠加相对速度，确定过渡瞬间的所述当前板坯的下一块板坯的实际控制速度。
51.具体的，基于前滑控制中绝对速度控制的弊端，无头轧制在连续过渡过程时，为了保证轧制稳定性减少废钢，过渡量通常较小，薄规格通常每次过渡量控制在50um。如0.9mm过渡到0.85然后过渡到0.8mm。为了减少绝对速度控制的影响，本实施例通过相对速度控制的后滑模型，即在过渡过程中，轧辊的速度设定不是绝对值，而是基于当前轧辊实际速度叠加一个相对速度值。如图4中所示，当前板坯的下一块板坯2的过渡瞬间的控制速度vr_c＝vact
△
v，其中vact为过渡前一时刻的实际速度，
△
v即为相对速度。
52.具体的，对于相对速度值，可以依据过渡前的轧辊入口速度与过渡后的轧辊入口速度，确定所述相对速度，所述相对速度表示为：
53.△
vr＝vs_en1-vs_en0＝vr0(1-bs0/bs1)；
54.其中，vs_en1表示过渡后的轧辊入口速度，vs_en0表示过渡前的轧辊入口速度，vr0表示过渡前轧辊速度，bs0表示过渡前的后滑速度，bs1表示过渡后的后滑速度。
55.所述后滑速度为带钢入口速度与轧辊速度的比值，bs＝vs_en/vr，其值小于1；此外，在轧辊参数、工艺参数固定的前提下，所述后滑速度是与轧辊入口和出口厚度相关的函数，即bs＝f(hen,hex)。
56.本实施例中，相较于相比于传统的绝对速度前滑速度控制方式，采用相对速度控制的后滑模型，通过相对速度控制，速度的控制值可以叠加在来料板坯速度的基础上，不存在由于提前设定导致来料板坯速度的变化问题。同时，本实施例采用相对速度控制，速度的变化可叠加当前的实际速度上，不存在游机架的速度调整会级联到下游机架问题。
57.由于热轧理论的固有缺陷，后滑模型同样在薄规格的误差会变大。当前板坯1头部第一位置点a点为前一块钢的后滑设定值，记为bs_a。当前板坯的下一块板坯2头部在第三位置点c点时的后滑设定值记为bs_c。按照后滑系统理论，相对速度值
△
vr＝vr*(1-bs_a/bs_c)。
58.速度差值来源于前后两块带钢的头部位置，即
△
vs＝vs_a-vs_c，使用a点和c点的差值，其指导思想沿用传统热轧单块生产模式，把带钢以“块”为单位。前一块带钢头部状态(咬入时刻)是作为下一块带钢头部(咬入时刻)最合适的参考点，即根据前块带钢头部状态的结果，计算并设定后块带钢咬入时的参数。
59.但实际使用过程中，虽解决了传统方案绝对速度的问题，但设计思想仍受限于传统带钢(头部咬入)的设计概念，a点和c点距离太远，此速度差不能代表咬入时刻的状态变化，仍然出现速度偏差过大废钢。
60.为了提高后滑系统模型精度，进一步提高薄规格轧制稳定性，本实施例中，所述后滑模型进一步可以采用自学习方法，抛开传统头部咬入的思想，以连续轧制的概念转换思维，无头轧制(连续轧制)不再有传统的“咬入”概念，使用连续轧制的思想，将当前板坯尾部
作为当前板坯的下一块板坯头部的参考，用当前板坯尾部的后滑速度进行自学习，确定当前板坯的下一块板坯头部的实际控制速度，以保证速度控制的稳定，提高轧制稳定性。
61.具体的，如图4中所示：
62.在当前板坯头部设定第一位置点a点，通过所述后滑模型计算所述第一位置点的后滑速度bs_a；
63.在当前板坯尾部设定第二位置点b点，通过所述后滑模型计算所述第二位置点的后滑速度bs_b；
64.在当前板坯的下一块板坯头部设定第三位置点c点，通过所述后滑模型计算所述第三位置点的后滑速度bs_c；
65.利用所述第一位置点的后滑速度与所述第二位置点的后滑速度bs_b，确定自学习后的理论后滑速度bs0＝r*bs_a (1-r)*bs_b，其中r为后滑平滑系数，取值范围0～1；
66.依据自学习后的理论后滑速度bs0与所述第三位置点的后滑速度bs_c，确定自学习后的相对速度值
△
vr＝vr1*(1-bs0/bs_c)；
67.依据自学习后的相对速度值与轧辊实际速度vr1，确定过渡瞬间的所述第三位置点的实际控制速度vrc＝vr1
△
vr。
68.此外，为了同时为保证计算的实时性，开发共享内存的存储模式，快速响应尾部带钢的计算结果的传递。前一块带钢自学习计算出的数据将用于下块带钢做设定计算，为满足精轧设定计算需求，自学习后滑值具备自动存储与调用，创建后滑值共享内存，存储自学习后滑值，实现数据共享。
69.此外，带钢轧制过程中，失张的风险远比拉钢的风险大，为了降低偶然因素导致的失张现象，在当前板坯头部设定第一位置点a点，通过所述后滑模型计算所述第一位置点的后滑速度bs_a以及当前板坯尾部设定第二位置点b点，通过所述后滑模型计算所述第二位置点的后滑速度bs_b的计算过程之间，增加微拉钢速度逻辑：需要升速时，选择较大的后滑平滑系数，加大升速速度；需要降速时，选择较小的后滑平滑系数，减少降速速度，再次减少活套失张现象，降低废钢风险。具体的：
70.获取当前板坯的后滑速度设定值bspc，当前板坯的尾部后滑速度bsad，以及当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs；
71.依据所述当前板坯的尾部后滑速度bsad与所述当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs，确定后滑变化的方向，选择不同的后滑平滑系数。具体的，在判断当前板坯的尾部后滑速度bsad大于等于当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs的情况下，将所述后滑平滑系数r设置为0.8～1.0之间；
72.在判断当前板坯的尾部后滑速度bsad小于当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs的情况下，所述后滑平滑系数r设置为0.3～0.6之间。
73.依据当前板坯的尾部后滑速度bsad与所述当前板坯的下一块板坯的后滑速度设定值bs，确定相对速度值
△
vr＝(bsad-bs)/bs；
74.依据所述当前板坯的后滑速度设定值bspc、所述后滑平滑系数、以及所述当前板坯的尾部后滑速度bsad，确定所述当前板坯的下一块板坯执行的后滑速度bsadset＝r*bsad (1-r)*bspc。
75.综上，本实施例中，采用相对控制速度的后滑模型，控制过渡过程时的后滑速度；
利用所述后滑速度，基于轧辊实际速度叠加相对速度，确定过渡瞬间的所述当前板坯的下一块板坯的实际控制速度。通过使用轧制理论中的相对速度控制的后滑模型代替传统轧制的前滑模型，实现平滑过渡，同时精确控制“连续过渡”过程中各机架轧辊速度，降低机架间活套波动，实现稳定轧制。同时，后滑模型采用自学习方法，充分利用无头轧制前块带钢尾部与后块带钢头部轧制状态趋于一致的优势，带钢”连续过渡”时，采用与前块带钢尾部学习段速度差值进行速度调整，设计更合理，精度更高；同时兼顾活套失张较拉钢更易废钢的特点，设计微拉钢速度控制模式，降低失张风险。
76.参照图5，图5示出了一种后滑速度控制装置400，应用于后滑速度控制方法可应用于个人终端、以及上位机终端设备中，本技术实施例提供的后滑速度控制装置能够实现上述后滑速度控制方法实现的各个过程。
77.一种后滑速度控制装置400，采取上述实施例提供的的后滑速度控制方法，所述装置至少包括：
78.后滑速度确定模块401，用于采用相对控制速度的后滑模型，控制过渡过程时的后滑速度；
79.实际速度控制模块402，用于利用所述后滑速度，基于轧辊实际速度叠加相对速度，确定过渡瞬间的所述当前板坯的下一块板坯的实际控制速度。
80.图6是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
81.如图6中所示，本技术实施例还提供了一种电子设备500，包括处理器501，存储器502，存储在存储器502上并可在所述处理器501上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器501执行时实现上述后滑速度控制方法的步骤，且能达到相同的技术效果。
82.需要注意的是，本技术实施例中的电子设备可包括移动电子设备和非移动电子设备。
83.本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述后滑速度控制方法的步骤，且能达到相同的技术效果。
84.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以施加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
85.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服
务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
86.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。