轧制模型的特点分析

冷连轧的轧制过程具有多变量、快过程、强耦合及深度非线性等特点，因此对轧制模型提出了更加严格的要求。总体来说，轧制过程计算模型具有以下几个特点。

1.系统性和相关性

由于影响轧制过程的因素很多，因此整个轧制过程的控制不是单个模型所能完成的，而是模型系统整体作用的效果。同时，这些模型有些彼此之间又有着密切的关联，使得整个冷连轧过程变成“牵一发而动全身”的复杂系统。

例如，有关轧制力参数方面的模型，就有轧制力模型、轧制力矩模型、轧制功率模型、前滑模型、变形抗力模型、轧机刚度模型、张力模型及摩擦系数模型等；板形控制方面，又有轧辊弹性压扁模型、弹性弯曲模型、轧辊磨损模型、轧辊热膨胀模型、轧辊横移模型、轧辊交叉模型及弯辊力模型等。带钢厚度的控制精度很大程度上依赖于轧制力的计算精度；带钢速度、张力与辊缝之间，厚度和板形之间又相互耦合，这种耦合关系，常需要解耦或进行补偿控制。

2.快速性和简洁性

在轧制进行过程中，由于一次控制过程往往只需要几毫秒的时间，这就需要控制模型的形式要简单、计算速度要快，完成一次计算的时间要短，所以轧制过程中使用的模型一般为简化的数学模型。

将一个复杂的问题简化为多个简单的问题，一般的做法是将复杂的非线性函数分段线性化。而这种思想应用在模型简化上，就形成了“层别”的概念。划分层别的基本思路是：以一种特定的模型结构为基础，按照不同变量的变化区间选择模型系数，使得每一组系数都只对应于一组范围很窄的确定工况，这种做法取代了只用一个公式描述全部复杂工况的做法，可以大大提高模型的计算精度。例如，根据所轧带钢的钢种、规格、轧制条件等检索出对应条件下的层别系数，构成适用范围很窄的数学模型。与追求普遍适用的数学模型相比，这种层别划分及确定层别系数的方法更容易实现，并能获得更高的控制精度。

3.轧制模型精确性(www.xing528.com)

提高轧制模型的计算精度是一项极为重要的工作，模型的精确与否直接影响到轧制带钢的产量和质量。提高轧制模型精度一般采用以下5种方法。

（1）采用正确的理论建立合理的模型结构；

（2）根据实测数据修正模型系数；

（3）利用人工智能方法，从大量数据中找出规律来修正轧制模型；

（4）利用数理统计的方法，分析误差的来源并找出减少模型误差的途径；

（5）利用自学习系数，经过与实测数据的对比来提高模型精度。

通过长期的实践可以得出自学习是一种提高模型精度的好方法。该方法通过比较模型计算结果和轧制参数实测值找出一个自学习系数，在模型计算时考虑自学习系数后，可以使后续的计算值更接近于实测值［59，60］。同时，短期自学习和长期自学习的结合使用，能使模型的计算精度得到更大的提高。