专利-一种基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法

1) if A =ANB，B=BNB，then U=NVB，u =z 1, 2) if A=ANB，B=BNS，then U=NVB，u =z 1, 3) if A=ANB，B=BZ，then U=NB，u =z 2, 4) if A=ANB，B=BPS，then U=NS，u =z 3, 5) if A=ANB，B=BPB，then U=NS，u =z 3, 6) if A =ANS，B=BNB，hen U=NVB，u =z 1, 7) if A=ANS，B=BNS，then U=NB，u =z 2, 8) if A=ANS，B=BZ，then U=NS，u =z 3, 9) if A=ANS，B=BPS，then U=NS，u =z 3, 10) if A=ANS，B=BPB，then U=Z，u =z 4, 11) if A =AZ，B=BNB，then U=NS，u =z 3, 12) if A=AZ，B=BNS，then U=Z，u =z 4, 13) if A=AZ，B=BZ，then U=Z，u =z 4, 14) if A=AZ，B=BPS，then U=Z，u =z 4, 15) if A=AZ，B=BPB，then U=PS，u =z 5, 16) if A =APS，B=BNB，then U=Z，u =z 4, 17) if A=APS，B=BNS，then U=PS，u =z 5, 18) if A=APS，B=BZ，then U=PS，u =z 5, 19) if A=APS，B=BPS，then U=PB，u =z 6, 20) if A=APS，B=BPB，then U=PVB，u =z 7, 21) if A =APB，B=BNB，then U=PS，u =z 5, 22) if A=APB，B=BNS，then U=PS，u =z 5, 23) if A=APB，B=BZ，then U=PB，u =z 6, 24) if A=APB，B=BPS，then U=PVB，u =z 7, 25) if A=APB，B=BPB，then U=PVB，u =z 7 ； 由于每个控制周期的凸度偏差和凸度偏差变化率都对应 2 个模糊值，得到 4 种模糊值
权利要求书4页 说明书7页 附图3页
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1. 一种基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在于 ：所述方法包含 以下步骤 ：
步骤 1 ：根据凸度仪检测周期确定动态分段冷却的控制周期 ； 步骤 2 ：建立凸度偏差的模糊隶属函数，在每个控制周期内，对凸度偏差进行模糊化处 理； 步骤 3 ：建立凸度偏差变化率的模糊隶属函数，从第 2 个控制周期开始，对凸度偏差变 化率进行模糊化处理 ； 步骤 4 ：建立冷却等级变化的模糊规则表，每个控制周期凸度偏差模糊值和凸度偏差 变化率模糊值形成四种组合，分别计算每种组合下冷却等级调节量 ； 步骤 5 ：采用加权平均法对四种冷却等级调节量去模糊化 ； 步骤 6 ：依据去模糊化结果对分段冷却设定进行修正。 2. 如权利要求 1 所述的基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在 于 ：所述步骤 1 中，设凸度仪的检测周期为 T m，动态分段冷却的控制周期为 T c，则 T c 的计算 公式如下 ： T c=T m×10。 3. 如权利要求 1 所述的基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在 于 ：所述步骤 2 中，建立凸度偏差的模糊隶属函数及每个控制周期凸度偏差的模糊化求解 过程如下 ： 定义模糊语言 ：ANB 表示负大，ANS 表示负小，AZ 表示零，APS 表示正小，APB 表示正大 ； 定义凸度偏差变量 ：x 1=-30，x 2=-15，x 3=0，x 4=15，x 5=30，设第 i 个控制周期凸度偏差为 ΔCRi，ΔCRi 求解方法如下 ： ΔCRi=CR mi-CR aim， 式中，CR mi 为第 i 个控制周期内凸度实测平均值，CR aim 为凸度目标值 ； 定义凸度偏差的两个模糊值为 ：ALanV1, ALanV2，对应模糊值的隶属度为 ：AFuzV1， AFuzV2，变量求解方法如下 ： 1）ΔCRi ≤ x 1 ALanV1= ANB，AFuzV1=1 ALanV2= ANS，AFuzV2=0， 2）x 1<ΔCRi ≤ x 2 ALanV1= ANB，AFuzV1=(x 2-x )/(x 2-x 1) ALanV2= ANS，AFuzV2=(x -x 1)/(x 2-x 1)， 3）x 2<ΔCRi ≤ x 3 ALanV1= ANS，AFuzV1=(x 3-x )/(x 3-x 2) ALanV2= AZ，AFuzV2=(x -x 2)/(x 3-x 2)， 4）x 3<ΔCRi ≤ x 4 ALanV1= AZ，AFuzV1=(x 4-x )/(x 4-x 3) ALanV2= APS，AFuzV2=(x -x 3)/(x 4-x 3)， 5）x 4<ΔCRi ≤ x 5 ALanV1= APS，AFuzV1=(x 5-x )/(x 5-x 4)
(22)申请日 2014.10.21
(71)申请人 北京科技大学 地址 100083 北京市海淀区学院路 30 号 申请人 北京科技大学设计研究院有限公司
(72)发明人 邵健 何安瑞 姚驰寰 孙文权
(74)专利代理机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 11401
代理人 皋吉甫
(51)Int.Cl. B21B 37/32(2006.01)
公开(公告)号 104384204A 公开(公告)日 2015-03-04 专利代理机构 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401
代理人 皋吉甫
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(21)申请号 201410562045.8
6. 如权利要求 1 所述的基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在 于 ：所述步骤 5 中，采用加权平均法对四种冷却等级调节量去模糊化，得到 i 控制周期的冷 却等级调节量 uci，计算步骤如下 ：
uci=(u 1×k 1+u 2×k 2+u 3×k 3+u 4×k 4)/(k 1+k 2+k 3+k 4)。 7. 如权利要求 1 所述的基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在
组合 ：（ALanV1，BLanV1）,（ALanV1，BLanV2），（ALanV2，BLanV1）,（ALanV2，BLanV2），带入 模糊规则表，即可分别求出冷却等级调节量 u 1，u 2，u 3，u 4 ；
定义权值 k ，在以上四个组合中，比较凸度偏差和凸度偏差变化率模糊值对应的隶属 度，将其中较小的赋给 k ，得到 k 1，k 2，k 3，k 4。
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于 ：所述步骤 6 中，对冷却等级的调整采用优先调节边部冷却等级的方法，边部冷却等级达 到极限后，再调节中部冷却等级。
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权Fra Baidu bibliotek要求书
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ALanV2= APB，AFuzV2=(x -x 4)/(x 5-x 4)， 6）x 5<ΔCRi ALanV1= APS，AFuzV1=0 ALanV2= APB，AFuzV2=1。 4. 如权利要求 1 所述的基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在 于 ：所述步骤 3 中，建立凸度偏差变化率的模糊隶属函数，并从第 2 个控制周期开始，凸度偏 差变化率模糊化求解过程如下 ： 定义模糊语言 ：定义 BNB 表示负大，BNS 表示负小，BZ 表示零，BPS 表示正小，BPB 表示 正大 ； 定义凸度偏差变化率变量 ：y 1=-20，y 2=-10，y 3=0，y 4=10，y 5=20 ； 设第 i 个周期，i > 1，凸度偏差变化率为 ΔCR Di，ΔCR Di 求解方法如下 ： ΔCR Di=ΔCRi -ΔCRi-1， 式中，ΔCRi 为第 i 个控制周期凸度偏差，ΔCRi 为第 i -1 个控制周期凸度偏差， 定义凸度偏差变化率的两个模糊值为 ：BLanV1, BLanV2，对应模糊值的隶属度为 ： BFuzV1，BFuzV2，变量求解方法如下 ： 1）ΔCRDi ≤ y 1 BLanV1= BNB，BFuzV1=1 BLanV2= BNS，BFuzV2=0， 2）y 1<ΔCRDi ≤ y 2 BLanV1= BNB，BFuzV1=(y 2-y )/(y 2-y 1) BLanV2= BNS，BFuzV2=(y -y 1)/(y 2-y 1)， 3）y 2<ΔCRDi ≤ y 3 BLanV1= BNS，BFuzV1=(y 3-y )/(y 3-y 2) BLanV2= BZ，BFuzV2=(y -y 2)/(y 3-y 2)， 4）y 3<ΔCRDi ≤ y 4 BLanV1= BZ，BFuzV1=(y 4-y )/(y 4-y 3) BLanV2= BPS,，BFuzV2=(y -x 3)/(y 4-y 3)， 5）y 4<ΔCRDi ≤ y 5 BLanV1= BPS，BFuzV1=(y 5-y )/(y 5-y 4) BLanV2= BPB，BFuzV2=(y -y 4)/(y 5-y 4)， 6）y 5<ΔCRDi BLanV1= BPS，BFuzV1=0 BLanV2= BPB，BFuzV2=1。 5. 如权利要求 1 所述的基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度控制方法，其特征在 于 ：所述步骤 4 中，建立冷却等级变化的模糊规则表，每个控制周期凸度偏差模糊值和凸度 偏差变化率模糊值形成四种组合，分别计算每种组合下冷却等级调节量，步骤如下 ： 定义u 为冷却等级调节量，定义为 ：喷射梁边部冷却等级减中间冷却等级，如果u 为负， 表示需要加大凸度，这时候需要加大中部冷却等级，减小边部冷却等级，如果 u 为正则相 反；
(10)申请公布号 CN 104384204 A (43)申请公布日 2015.03.04
(54) 发明名称 一种基于动态分段冷却技术的热轧铝板凸度
控制方法 (57) 摘要
本发明涉及一种基于动态分段冷却技术的热 轧铝板凸度控制方法，包含如下步骤 ：1）根据凸 度仪检测周期确定动态分段冷却的控制周期 ；2） 建立凸度偏差的模糊隶属函数，在每个控制周期 内，对凸度偏差进行模糊化处理 ；3）建立凸度偏 差变化率的模糊隶属函数，从第 2 个控制周期开 始，对凸度偏差变化率进行模糊化处理 ；4）建立 冷却等级变化的模糊规则表，每个控制周期凸度 偏差模糊值和凸度偏差变化率模糊值形成四种组 合，分别计算每种组合下冷却等级调节量 ；5）采 用加权平均法对四种冷却等级调节量去模糊化 ； 6）依据去模糊化结果对分段冷却设定进行修正。 通过本发明内容，可以使得热轧铝板凸度同板差 控制水平得到显著提升。
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定义冷却等级调节量模糊语言 ：NVB 表示负极大，NB 表示负大，NS 表示负小，Z 表示 零，PS 表示正小，PB 表示正大，BVB 表示正极大，定义对应的冷却等级调节量，z 1=-8，z 2=-4， z 3=-2，z 4=0，z 5=2，z 6=4，z7=8，假设凸度偏差的模糊值为 A，凸度偏差变化率模糊值为 B，冷却 等级调节量模糊值为 U，定义 if-then 模糊规则表如下 ：
SooPAT
一种基于动态分段冷却技术的热 轧铝板凸度控制方法
申请号：201410562045.8 申请日：2014-10-21
申请(专利权)人 北京科技大学 北京科技大学设计研究院有限公司 地址 100083 北京市海淀区学院路30号
发明(设计)人 邵健 何安瑞 姚驰寰 孙文权 主分类号 B21B37/32(2006.01)I 分类号 B21B37/32(2006.01)I