热连轧宽度自适应模型优化

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2017.09.007

东北大学学报:自然科学版 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (9): 1243-1246.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.09.007

热连轧宽度自适应模型优化

彭文¹，陈庆安²，马更生¹，张殿华¹

(1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳110819; 2. 河北工程大学机械与装备工程学院，河北邯郸056038)

收稿日期:2016-04-20 修回日期:2016-04-20 出版日期:2017-09-15 发布日期:2017-09-08
通讯作者: 彭文
作者简介:彭文(1987-)，男，山东青州人，东北大学讲师，博士；张殿华(1963-)，男，内蒙古赤峰人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51504061，51634002).

Optimization of the Width Adaption Model in Hot Tandem Rolling

PENG Wen¹， CHEN Qing-an²， MA Geng-sheng¹， ZHANG Dian-hua¹

1. State Key Laboratory of Rolling and Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. College of Mechanical and Equipment Engineering， Hebei University of Engineering， Handan 056038， China.

Received:2016-04-20 Revised:2016-04-20 Online:2017-09-15 Published:2017-09-08
Contact: PENG Wen
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摘要/Abstract

摘要： 为提高热连轧粗轧宽度控制精度，提出了一种宽展模型参数自适应方法. 该方法将宽展模型中自然宽展系数和狗骨宽展系数作为待优化参数向量，以此为基础对自适应目标函数进行构建，并使用Nelder-Mead算法进行目标函数的最优化求解，得到了满足条件的最优化参数向量，进而完成了宽展系数的优化，提高了轧件的宽度控制精度. 本方法已应用于某850mm热轧粗轧控制系统中，并与传统自适应模型精度进行比较，采用所提出的参数自适应方法后，宽度模型预测值与实测值的偏差由3.05mm降至1.28mm，有效地提高了宽度质量.

关键词: 热连轧, 粗轧, 目标函数, 宽展模型, Nelder-Mead算法

Abstract: In order to improve the width control precision in rough rolling process， an adaption method for optimizing parameters of the width spread model was proposed. The natural width spread coefficient and the dog-bone width spread coefficient in the width model were taken as the adaption parameter vectors， and the width adaption model objective function was founded based on the vectors. The Nelder-Mead method was used to search the optimal solution of the objective function， and the optimized parameters vectors were obtained which fulfilled the model precision of the width control process. The results showed that the adaptive method is successfully applied to the control system of one 850mm hot tandem mill. Compared with the traditional method， the width deviation between the actual measured ones and the predicted ones is reduced from 3.05mm to 1.28mm with the proposed method. The validity and precision of the proposed adaption model are verified， and the width quality is enhanced greatly.

Key words: hot tandem mill, rough rolling, objective function, width model, Nelder-Mead method

中图分类号:

TG335.5

彭文，陈庆安，马更生，张殿华. 热连轧宽度自适应模型优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(9): 1243-1246.

PENG Wen， CHEN Qing-an， MA Geng-sheng， ZHANG Dian-hua. Optimization of the Width Adaption Model in Hot Tandem Rolling[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2017, 38(9): 1243-1246.

参考文献

[1]孙一康.冷热轧板带轧机的模型与控制［M］.北京:冶金工业出版社，2010:245-248.(Sun Yi-kang.Model and control of cold and hot strip rolling ［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，2010:245-248.)
[2]Ginzburg V B，Naum K，Misaka Y.Width control in hot strip mill ［J］.Iron and Engineer，1991，68(6):25-30.
[3]Tanze N.New forms of hot strip mill width rolling installations ［C］ //1984 AISE Spring Conference.Dearborn，1984:85-88.
[4]Okado M，Ariizumi T，Norma Y，et al.Width behavior of the head and tail of slabs in edge rolling in hot strip mills ［J］.Journal of the Iron and Steel Institute of Japan，1981，67(15):2516-2525.
[5]吴建峰.热轧带钢调宽技术研究与优化［D］.沈阳:东北大学，2009.(Wu Jian-feng.Study and optimization for the width control of hot rolled strips ［D］.Shenyang:Northeastern University，2009.)
[6]贾春玉.热轧带钢宽展预报的人工智能方法［J］.轧钢，2001，18(1):13-15.(Jia Chun-yu.A method of artificial neural network to spread forecast of hot-rolling steel strip on finishing stands ［J］. Steel Rolling，2001，18(1):13-15.)
[7]王爱丽，杨荃，何安瑞，等.热连轧粗轧区FES宽展模型及其优化［J］.北京科技大学学报，2010，32 (4):515-519.(Wang Ai-li，Yang Quan，He An-rui，et al.FES width spread model and its optimization for a rough rolling mill ［J］. Journal of University of Science and Technology Beijing，2010，32 (4):515-519.)
[8]李学通，杜凤山，孙登月，等.热轧带钢粗轧区轧制宽展模型的研究［J］.钢铁，2005，40 (6):44-47.(Li Xue-tong，Du Feng-shan，Sun Deng-yue，et al.Study on spread model of hot strip on roughing trains ［J］.Iron and Steel， 2005，40 (6):44-47.)
[9]符强，夏瑛，张华，等.基于粒子群算法的粗轧宽展控制模型优化仿真［J］.冶金自动化，2003(3):1-4.(Fu Qiang，Xia Ying，Zhang Hua，et al.Simulation research on optimizing width expansion model of roughing mill based on particle swarm optimization algorithm ［J］. Metallurgical Industry Automation，2003 (3):1-4.)
[10]Peng W，Liu Z Y，Yang X L，et al.Optimization of temperature and force adaptation algorithm in hot strip mill ［J］.Journal of Iron and Steel Research，International，2014，21(3):300-305.
[11]Nelder J A，Mead R.A simplex method for function minimization ［J］.The Computer Journal，1965，7(4):308-313.
[12]Walters F H，Parker L R，Morgan S L，et al.Sequential simplex optimization ［M］.Boca Raton:CRC Press，1991.
[13]Chen S Z，Zhang X，Peng L G，et al.Multi-objective optimization of rolling schedule based on cost function for tandem cold mill ［J］.Journal of Central South University，2014，21(5):1733-1740.
[14]彭文，马更生，曹剑钊，等.热轧带钢短行程控制自适应策略［J］.东北大学学报(自然科学版)，2016，37 (3):343-346.(Peng Wen，Ma Geng-sheng，Cao Jian-zhao，et al.Adaptive strategy of short stroke control in tandem hot rolling ［J］. Journal of Northeastern University(Natural Science)，2016，37 (3):343-346.)

[1]	周玉，朱文豪，孙红玉. 一种基于目标函数的局部离群点检测方法[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(10): 1405-1412.
[2]	丁敬国，郭锦华. 基于主成分分析协同随机森林算法的热连轧带钢宽度预测[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(9): 1268-1275.
[3]	王学强，赵金华，袁国，王国栋. 超快冷下X65管线钢微观组织演变及强化机制分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(3): 334-339.
[4]	彭文，马更生，龚殿尧，张殿华. 基于软测量模型的粗轧厚度预测方法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(3): 366-369.
[5]	尹方辰，孙杰，马更生，张殿华. 基于ADAMS-MATLAB联合仿真的液压活套多变量解耦控制[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(4): 500-504.
[6]	彭文，马更生，曹剑钊，张殿华. 热轧带钢短行程控制自适应策略[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(3): 343-346.
[7]	马更生，彭文，邸洪双，张殿华. 带钢热连轧换规格轧制力自学习优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(12): 1715-1718.
[8]	李旭，彭文，丁敬国，张殿华. 热连轧数据采集的多样本处理策略[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(4): 521-523.
[9]	曹剑钊，彭文，张殿华. 多任务热连轧过程控制系统应用平台[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(8): 1113-1116.
[10]	姬亚锋，张殿华，孙杰，李旭. 热连轧机AGC系统的优化[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(4): 532-535.
[11]	李维刚;刘相华;. 热连轧机轧制力成比例负荷分配的CLAD算法[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(3): 352-356.
[12]	王宏伟;王素欣;于驰;宫明龙;. 热连轧液压活套不确定系统的滑模控制[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(11): 1542-1546.
[13]	田野;赵照红;胡贤磊;刘相华;. 基于置信度和自学习校正的热轧轧制节奏计算[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2010, 31(10): 1429-1431+1436.
[14]	郭忠峰;徐建忠;李长生;刘相华;. 1700热连轧机轧辊温度场及热凸度研究[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2008, 29(4): 517-520.
[15]	丁敬国;焦景民;昝培;刘相华;. 基于模糊聚类的PSO-神经网络预测热连轧粗轧宽度[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2007, 28(9): 1282-1284+1292.

热连轧宽度自适应模型优化

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