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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明属于钢铁轧制技术领域，具体涉及一种基于数据评估的钢铁轧制产品质量优化控制方法。本发明通过多样本的数据采集和处理，在此基础上对样本进行数据评估，筛选出适用模型修正用的准确度最高的样本，以此为源数据；通过模型再计算，实现对钢铁生产过程中的与产品质量直接相关的模型核心参数辊缝、轧制力、轧制速度的修正；在修正过程中，对平滑系数进行最优选取，保证修正效率的同时，提高模型的预测精度，使模型的预测结果更快更准确的接近于实测值，从而实现提升钢铁产品厚度等质量指标的控制效果，最终达到提高同批次产品高质化控制的目的。

主权项：1.一种基于数据评估的钢铁轧制产品质量优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定穿带完成后的轧制过程的样本个数l，并确定每个样本中包含的目标采样点个数N；步骤2：带钢依次通过各机架开始穿带过程，对生产过程中产生的实测数据进行采集和存储；步骤3：对已采集样本中的数据进行有效性评估和筛选；步骤4：使用筛选出的最优样本的数据确定工艺参数计算值；步骤5：确定各机架辊缝模型、轧制力模型和轧制速度模型修正系数的计算值；步骤6：对各机架的模型修正系数更新；步骤7：结束；所述方法包括以下步骤：步骤1：确定穿带完成后的轧制过程的样本个数l，并确定每个样本中包含的目标采样点个数N；步骤2：带钢依次通过各机架开始穿带过程，对生产过程中产生的实测数据进行采集和存储：步骤2.1：穿带过程中带钢头部数据的采集和存储：轧制采用的机架数目为n；带钢头部通过第1机架，穿带过程开始，带钢沿轧制方向依次通过各机架和各机架处设置的测量仪表；按照固定的数据采样周期，依次对带钢头部通过测量仪表后的采样点进行计数，同时采集记录测量仪表测出的该采样点的实测数据；当通过测量仪表的采样点计数等于目标采样点数目N时，计算采集到的实测数据的平均值，并将实测数据的平均值进行存储作为测定值，作为穿带过程的实测数据样本；依次在各个机架处进行上述采集和存储过程，直至带钢头部通过最末测量仪表，并且在最末测量仪表处也完成上述采集和存储过程；穿带过程中，采集和存储的数据包括穿带过程各个机架处的轧制速度；步骤2.2：穿带完成后的轧制过程中带钢数据的采集和存储：带钢头部通过最末测量仪表后，开始对穿带完成后的轧制过程中带钢实测数据进行采集和存储：按照固定的数据采样周期，对通过测量仪表的采样点进行计数，同时采集记录测量仪表测出的该采样点的实测数据，当通过测量仪表的采样点计数等于目标采样点数目N时，分别计算当前样本内的所有实测数据的平均值，并将当前样本内实测数据平均值进行存储作为测定值，样本数目记为1；而后，采样点清零，重新开始计数，样本数目+1，直至完成l个样本的数据采集和存储过程；穿带完成后的轧制过程中，采集和存储的数据包括各个机架处的轧制速度、辊缝、轧制力和活套角度，以及最末机架出口的带钢温度、带钢厚度和带钢宽度；步骤3：对已采集样本中的数据进行有效性评估和筛选步骤3.1：对穿带过程中和穿带完成后采集到的样本中的数据进行有效性评估若样本中的任一数据超出有效性区间范围，则转至步骤7；若样本中的所有数据均在有效性区间范围内，则转至步骤3.2；步骤3.2：从步骤2.2中得到的l个样本数据中筛选最优样本，作为用于计算的样本；步骤4：使用筛选出的最优样本的数据确定工艺参数计算值步骤4.1确定各个机架的出口厚度计算值根据步骤3.2得到的最优样本中的最末机架出口带钢厚度、各个机架处轧制速度和活套角度计算各机架出口厚度；对于i为1至n-1的第i机架的出口厚度计算值h计算,i为： 式中，fi为第i机架的前滑值，fn为最末机架的前滑值；hn、vn分别为最优样本中，最末机架出口的带钢厚度和轧制速度测定值，vi为最优样本中，第i机架处的轧制速度测定值；为根据最优样本中第i机架处的活套角度θi测定值计算出的第i机架至第i+1机架间的带钢长度，为根据目标活套角度θs计算出的第i机架至第i+1机架间的带钢目标长度；最末机架出口厚度计算值h计算,n直接采用hn；步骤4.2确定各个机架的出口温度计算值第i机架的出口温度计算值T计算,i计算公式为： 式中，Ti为步骤2.1的穿带过程中第i机架的轧制温度设定值，T实测为最优样本中最末机架出口的带钢温度测定值，T目标为最末机架出口带钢温度目标值；步骤4.3各机架出口宽度值确定将最优样本中最末机架出口的带钢宽度测定值作为带钢通过各机架时的出口宽度值；步骤4.4确定各机架辊缝计算值使用弹跳方程确定各机架处的辊缝计算值，各个机架处的辊缝计算值S计算计算公式如下： 式中，h计算为所要计算的机架处的出口厚度计算值，由步骤4.1得到；P0为调零轧制力，M为轧机刚度；P实测为最优样本中所要计算的机架处的轧制力测定值；步骤4.5确定各机架轧制力计算值由步骤4.1至步骤4.3的各个机架的出口厚度计算值、各个机架的出口温度计算值、各机架出口宽度值，计算确定各机架轧制力计算值P计算；步骤5：确定各机架辊缝模型、轧制力模型和轧制速度模型修正系数的计算值步骤5.1：计算辊缝模型修正系数使用步骤4.4计算得到的辊缝计算值S计算，步骤3.2筛选得到的最优样本的辊缝测定值S实测，计算辊缝模型修正系数：辊缝模型修正系数计算公式：步骤5.2：计算轧制力模型修正系数使用步骤4.5得到的轧制力计算值P计算，步骤3.2筛选得到的最优样本的轧制力测定值P实测，计算轧制力模型修正系数：轧制力模型修正系数计算公式：步骤5.3：计算轧制速度模型修正系数使用步骤2.1得到的穿带过程中轧制速度测定值v实测-穿带过程，以及步骤3.2得到的穿带完成后的轧制过程的最优样本中的轧制速度测定值v，计算轧制速度模型修正系数轧制速度模型修正系数计算公式：步骤6：各机架模型修正系数更新步骤6.1：根据修正系数旧值与修正系数计算值间的偏离程度计算平滑系数；计算公式如下： 式中：Δold为模型修正系数旧值，包括辊缝、轧制力、轧制速度的模型修正系数旧值和Δ计算为步骤5.1-5.3计算得到的模型修正系数计算值，包括和Δmax为对应的模型修正系数最大值，包括辊缝、轧制力、轧制速度的模型修正系数最大值和Δmin为对应的模型修正系数最小值，包括辊缝、轧制力、轧制速度的模型修正系数最小值和对于三个修正系数，均有：若Δ计算≥Δmax，则Δ计算替代并成为新的Δmax值；若Δ计算≤Δmin，则Δ计算替代并成为新的Δmin值；ω为比例系数；步骤6.2：模型修正系数新值计算采用平滑的方式对模型系数进行修正，平滑后的模型修正系数新值Δnew按下式计算：Δnew＝Δold+α·Δ计算-Δold步骤6.3：将计算得到的模型修正系数新值传递给模型设定系统，当下一块带钢进行轧制规程计算时，将辊缝修正系数与模型设定结果相加作为新的辊缝设定值，将轧制力修正系数与模型设定结果相乘作为新的轧制力设定值，将轧制速度模型修正系数与模型设定结果相乘作为新的轧制速度设定值，供带钢生产使用；步骤7：结束。

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