在线控制参数计算模型优化方案

对于在线过程控制而言，负荷分配的计算过程既要求快速性又要保证准确性，因此目标函数的建立及所使用数学模型的物理含义应尽可能简单、明了。

在冷连轧轧制规程多目标优化的计算过程中，使用的轧制力模型为：

式中：F为轧制力（kN）；B为带宽（mm）；l′c为考虑压扁后的轧辊与轧件接触弧的水平投影长度（mm）；θ为考虑变形区内应力状态的影响系数；K为金属变形阻力（MPa）；KT为前后张应力对轧制力的影响系数。

轧制时变形区内应力状态及其分布决定于变形区的几何形状，可以用接触弧长lc与平均厚度hm之比来表述。冷连轧时，变形区平均厚度较小，使lc/hm＞1，由于轧辊与轧件接触面上存在摩擦力使变形区内产生复杂的应力状态，此时接触弧上需施加的平均变形抗力应为

其中，θ的计算采用Hill公式：

式中：φ为接触弧摩擦系数；δ为变形程度，；R′为考虑压扁的轧辊半径（mm）。(https://www.xing528.com)

冷连轧时，变形抗力反映了材料积累加工硬化的影响，如图4－11所示。

图4-11　带钢冷连轧过程加工硬化曲线

由变形抗力数学模型及加工硬化曲线可以看出，在冷变形状态下，金属的加工硬化随着变形程度的增加而增加，其变形抗力明显升高。当轧制薄规格带钢时，由式（4.2）和式（4.3）可知，平均变形抗力也会增大，使轧制过程变得困难，且不易获得良好板形。因此，设计出一套冷连轧薄带钢的轧制规程多目标优化函数显得尤为重要。

冷连轧机组负荷分配的优化就是在满足工艺要求的条件下，合理分配各机架的压下率，使轧制工艺达到最优化，以提高轧机生产效率及产品质量。在设计目标函数时，需要考虑轧机的机械型号、电气状态条件、实际操作中应满足的条件等，在不损害设备的前提下，使各设备充分发挥最大的生产能力。