專利名稱：一種板坯翹扣頭控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱軋帶鋼板坯軋制，更具體地，是ー種用于消除板坯翹扣頭的板坯翹扣頭控制方法。
背景技術(shù)：
在帶鋼板坯的熱軋過程中，板坯在經(jīng)過ー個道次軋制之后，往往會發(fā)生頭部彎曲現(xiàn)象，其中頭部向上彎曲的情形稱為 翹頭，如圖I中10所示，頭部向下彎曲的情形稱為扣頭，如圖2中20所示。翹扣頭出現(xiàn)的主要原因，在軋制時發(fā)生不對稱形變，造成不對稱形變的主要因素包括板坯溫度分布、軋線標(biāo)高、工作輥上下輥徑的大小、上下輥軋制速度、咬入角度、上下軋輥表面摩擦系數(shù)以及壓下量等。板坯頭部彎曲是這些因素綜合作用的結(jié)果。翹扣頭的產(chǎn)生在帶鋼軋制過程中具有很大的危害，例如影響后一道次的咬入、損害輥道等設(shè)備、影響成品質(zhì)量等。因此，在生產(chǎn)中控制板坯的翹扣頭是非常必要的?？刂瓢迮髀N扣頭的難點主要在于影響因素較多，而且在這些影響因素中有些數(shù)據(jù)是不可測的或者很難測準(zhǔn)，例如板坯內(nèi)部溫度分布，咬入角度以及軋輥表面摩擦系數(shù)等。由于有這些不確定因素，因此通過理論建模來控制板坯的翹曲，并且得到良好的控制效果較為困難。目前，理論建模具有代表性的方法為有限元分析方法，可以針對影響板坯翹曲的諸多因素進(jìn)行離線分析，但是有限元的方法不適合現(xiàn)場的實時控制；另外ー種目前文獻(xiàn)中提到比較多的方法是建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將影響翹扣頭的主要因素作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輸入，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)得到系統(tǒng)的控制量，這種方法需要增加測量設(shè)備、模型計算值或者從PLC中獲取實測值。整個系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且實際應(yīng)用效果在文獻(xiàn)中也沒有詳細(xì)描述。公開號為CN101224472，發(fā)明名稱為“ー種基于近紅外圖像的板材頭部彎曲形狀檢測裝置及方法”的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽送ㄟ^近紅外圖像來測量板坯的翹曲程度，但只是對上彎曲的情況進(jìn)行了簡要描述，對于下扣的情況沒有提及，也沒有闡述板坯翹扣頭的控制方法。公告號為CN201394577，名稱為“熱軋帶鋼翹扣頭檢測裝置”的實用新型專利公開了一種檢測裝置，該檢測裝置分別設(shè)于熱軋粗軋機(jī)的機(jī)架出、入口處，包括上、下設(shè)置的翹頭檢測部件和扣頭檢測部件，當(dāng)具有翹扣頭的板坯撞擊翹、扣頭檢測部件的測量桿，從而帶動轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)并由編碼器進(jìn)行檢測，并將信號輸至計算機(jī)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)量計算以及報警，從而實現(xiàn)對板坯翹扣頭情況進(jìn)行自動而有效的檢測。在此基礎(chǔ)上，公布號為CN101920270，發(fā)明名稱為“粗軋軋制過程中帶鋼翹扣頭檢測控制裝置及方法”的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽死迷O(shè)置在輥道上方和輥道間的翹扣頭檢測器檢測到帶鋼軋制后的實際翹頭或扣頭狀況，然后在下一塊帶鋼軋制時自動調(diào)整上、下軋輥咬鋼時的輥速，使上下表帶鋼延伸一致，達(dá)到控制帶鋼翹扣頭的目的。這是ー種接觸式的測量方法，優(yōu)點是不受環(huán)境影響，但該接觸式測量的方式在板坯的不斷撞擊以及高溫烘烤下，容易發(fā)生故障，因此需經(jīng)常維護(hù)。公告號為CN100413610，發(fā)明名稱為“ー種防止帶鋼在熱軋過程中出現(xiàn)頭部彎曲的控制方法”提出了根據(jù)來料厚度、軋輥輥徑，通過調(diào)節(jié)壓上設(shè)備來調(diào)整下工作輥的輥面高度，以改變板坯咬入角度，從而控制板坯頭部平直。該方法需具備壓上設(shè)備，并且在多道次軋制過程中頻繁調(diào)整工作輥的輥面高度也會影響生產(chǎn)效率。目前，現(xiàn)場控制翹扣頭的方法是操作工人依靠經(jīng)驗以及觀察軋制后的翹曲情況，輸入上下軋輥的輥速差，通過調(diào)整不同的速差百分比來彌補(bǔ)其它因素對翹扣頭的影響，從而保證軋制后的板坯平直。這種方法由于需要人工操作，因此勞動強(qiáng)度大，需要工人時刻注意板坯的翹曲狀況，一旦疏忽，則會造成生產(chǎn)停滯，甚至損壞設(shè)備。另外，由于工人的專業(yè)技能水平差異，不同的操作技能，其控制效果也不同。因此，需要一種簡單有效的新的板坯翹扣頭控制方法，以對帶鋼板坯在熱軋?zhí)幚碇谐霈F(xiàn)的翹叩頭進(jìn)行檢測和控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有的翹ロ頭控制エ藝中的上述缺陷，從而提供了ー種·創(chuàng)新的板坯翹扣頭控制方法。本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法，用于對熱軋軋制過程中經(jīng)過ー個道次軋制的鋼板板坯頭部的翹扣頭進(jìn)行檢測，井根據(jù)檢測結(jié)果，對該對應(yīng)道次的上下軋輥的速差進(jìn)行調(diào)整，該方法包括如下步驟a，利用CXD攝像設(shè)備獲取軋制后的板坯頭部形狀曲線，并在該板坯頭部形狀曲線水平方向上的采樣區(qū)間內(nèi)等間距地獲取M個采樣點；b，利用上述M個采樣點，對所述板坯頭部形狀曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合，得到三次多項式曲線；C，獲取所述三次多項式曲線在所述采樣區(qū)間內(nèi)靠近所述板坯頭部端的最大單調(diào)函數(shù)曲線段，其中該單調(diào)函數(shù)曲線段靠近所述板坯頭部ー側(cè)的末端端點為頭部端點Ph，遠(yuǎn)離所述板坯頭部ー側(cè)的末端端點為尾部端點Pt，并利用該單調(diào)函數(shù)曲線段，判斷所述板坯頭部為翹扣或扣頭，并對其翹扣程度進(jìn)行量化，其中，當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點到所述頭部端點方向上為單調(diào)上升時，判斷所述板坯頭部為翹頭；當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點到所述頭部端點方向上為單調(diào)下降時，判斷所述板坯頭部為扣頭，并且當(dāng)判斷所述板坯頭部為翹頭時，翹扣頭量ΛΗ為AH = \P；-Pyh\,當(dāng)判斷所述板坯頭部為扣頭時，翹扣頭量ΛΗ為AH = fix\p；-pyh\,β = λ X (N-M)；其中,/^為尾部端點的縱坐標(biāo)為頭部端點的縱坐標(biāo)，β為修正系數(shù)，λ為0-1之間的常數(shù)，N為Pt和Ph之間的采樣點數(shù)；d，根據(jù)所述三次多項式曲線、頭部端點Ph、尾部端點Pt，得出頭部端點和尾部端點之間的上表面弧長L、該弧長L對應(yīng)的圓心角、以及該弧長所在的圓的半徑，井根據(jù)所述板坯厚度，計算板坯在該弧長長度上的上下表面弧長偏差量AL ;
e，根據(jù)所述弧長偏差量以及步驟c中獲得的翹扣頭量ΛΗ，計算出上下輥的速差調(diào)整量AQ,Δζ), = O, -Icm ^ ΔH ^ 2cm ；AQ' = Δ L/L, Δ H < -Icm 或 Δ H > 2cm ；f，根據(jù)所述速差調(diào)整量AQ'，將所述板坯對應(yīng)鋼種以及對應(yīng)道次中上下輥的原有速差A(yù)Q°ld調(diào)整為新的速差A(yù)Qn :AQnew = AQold+δ X AQ'，其中，δ為在0-2之間的速差調(diào)整系數(shù)。優(yōu)選地，所述采樣區(qū)間的范圍為100到200cm之間。 優(yōu)選地，所述M的數(shù)值為15到25之間。優(yōu)選地，對所述板坯頭部形狀曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合的方法采用最小ニ乘法。優(yōu)選地，在對所述板坯頭部形狀曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合之前，還包括異常點過濾處理步驟，該步驟包括當(dāng)多個采樣點中的其中一個Pi滿足以下條件吋，則確定其為異常點的步驟Pi > Ph 且 Pi > Pi+1，或者 Pi < Ph 且 Pi < Pi+1 ；對該異常點Pi進(jìn)行平滑處理得到處理后的數(shù)值P' i、并利用該P' i代替該異常點Pi的步驟，其中平滑處理的方法為P' i = (Pi-i+Pi+i) /2 ；其中，i為從2到M-I之間的整數(shù)。本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法，測量精度高，容易維護(hù)，可根據(jù)板坯軋制后的翹曲情況自動調(diào)整速差的設(shè)定值，而且板坯在軋制后的平直度也會得到較大改善。


圖I為帶鋼板坯翹頭的示意圖；圖2為帶鋼板坯扣頭的示意圖；圖3為本發(fā)明方法所使用的系統(tǒng)示意圖；圖4為本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法的流程圖；圖5為板坯為翹頭時的曲線擬合示意圖；圖6為板坯為扣頭時的曲線擬合示意圖；圖7為本發(fā)明中利用采樣點進(jìn)行三次多項式曲線擬合時進(jìn)行異常點處理的曲線圖；圖8為對擬合的三次多項式曲線進(jìn)行分析的示意圖；圖9為當(dāng)板坯為扣頭時，對翹扣頭量進(jìn)行分析的示意圖；圖10為對板坯翹扣頭的弧長及圓心角進(jìn)行計算的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法的具體流程進(jìn)行詳細(xì)描述。在以下描述中，除非特別說明，描述“在...之間”的數(shù)值范圍，均包括該范圍的兩個端點?？偟膩碚f，本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法，用于對熱軋軋制過程中經(jīng)過ー個道次軋制的鋼板板坯頭部的翹扣頭進(jìn)行檢測，井根據(jù)檢測結(jié)果，得出速差調(diào)整量，進(jìn)而該對應(yīng)道次的上下軋輥的速差進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到對板坯頭部的翹扣頭進(jìn)行控制的目的，即最大程度地消除或減少翹扣頭的產(chǎn)生，使板坯頭部保持平直。如圖3所示，是本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖，如圖4所示，是本發(fā)明的方法流程圖。本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法，包括步驟S100-S600，在步驟SlOO中，利用CXD攝像設(shè)備獲取板坯頭部形狀曲線并獲取多個采樣點；在步驟S200中，根據(jù)多個采樣點，利用三次多項式曲線進(jìn)行擬合；在步驟S300中，獲取該曲線靠近板坯頭部的最大單調(diào)區(qū)間，判斷翹頭或扣頭，并進(jìn)行量化；在步驟S400中，計算板坯在頭部端點和尾部端點間的上下表面弧長偏差量；在步驟S500中，計算該道次內(nèi)上下輥速差調(diào)整量；在步驟S600中，根據(jù)該速差調(diào)整量，確定新的速差量。當(dāng)該新的速差量獲得后，即可對該道次內(nèi)上下輥的速差進(jìn)行重新設(shè)定，以使得最大程度地消除下批次板坯在該道次進(jìn)行軋制時產(chǎn)生的翹扣頭現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖，對各步驟進(jìn)行具體說明。步驟S100，利用CCD攝像設(shè)備獲取板坯頭部形狀曲線并獲取多個采樣點。在該步驟中，利用C⑶攝像設(shè)備獲取軋制后的板坯頭部形狀曲線，并在該板坯頭部形狀曲線水平方向上的采樣區(qū)間Dis內(nèi)等間距地獲取M個采樣點。具體地，結(jié)合圖3，板坯I在一個道次(由上軋輥2和下軋輥3組成)進(jìn)行軋制吋，利用高速黒白CCD攝像設(shè)備4拍攝板坯頭部圖像，并傳輸?shù)接嬎銠C(jī)5內(nèi)進(jìn)行分析處理，由于板坯溫度很高，可與背景在圖片上產(chǎn)生鮮明的黑白對比。通過增加紅外濾光片將溫度較低的背景全部過濾掉，而溫度較高的板坯則可以在圖像上留下ー個清晰的輪廓。具體設(shè)置吋，CXD攝像設(shè)備4在板坯I上方以15度角拍攝板坯I頭部圖像，這樣可以看到板坯的3條邊緣線，即遠(yuǎn)離攝像設(shè)備4的板坯上表面邊線、靠近攝像機(jī)的板坯上表面邊線和靠近攝像設(shè)備的板坯下表面邊線。在實際測量中，采用遠(yuǎn)離攝像設(shè)備的板坯上表面邊線，因為這條線與背景的反差最大，便于圖像邊緣分割。在進(jìn)行圖像測量之前，首先要對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定的目的是為了得到每兩個像素之間所代表的實際距離。標(biāo)定方法是根據(jù)攝像設(shè)備4的安裝位置與被測物體之間的距離，將標(biāo)準(zhǔn)的圖像標(biāo)定板放在被測板坯I相同的距離上，標(biāo)定板上有標(biāo)準(zhǔn)的圖像，圖像的尺寸是已知的，通過計算標(biāo)準(zhǔn)圖像在拍攝圖像中所占的像素點，就可以推導(dǎo)出每兩個像素點之間代表的實際長度。例如，假設(shè)標(biāo)定板上的標(biāo)準(zhǔn)圖像的長度是S，標(biāo)準(zhǔn)圖像經(jīng)攝像機(jī)拍攝后占用的像素點個數(shù)是M個，則每兩個像素點之間代表的實際距離D可以通過下式獲得D = S/(M-I)標(biāo)定之后，根據(jù)板坯圖像與背景的強(qiáng)烈反差，通過設(shè)定明、暗變化的閾值，就可以分割出板坯上表面邊緣的形狀曲線。當(dāng)然，也可利用其它標(biāo)定方法，來反應(yīng)攝像設(shè)備4拍攝到的曲線與板坯實際尺寸的位置關(guān)系。在本發(fā)明中主要針對板坯頭部100-200cm之間的長度內(nèi)作為采樣區(qū)間進(jìn)行測量，優(yōu)選地該采樣區(qū)間為150cm左右。該長度區(qū)間在板坯軋制方向上所截取的長度，即以該軋制方向為橫坐標(biāo)時該區(qū)段在橫坐標(biāo)上的長度。進(jìn)ー步地，利用多個采樣點，將該長度平均地分成多個區(qū)段，即利用該多個采樣點來描述板坯頭部的彎曲情況。優(yōu)選地，采樣點的個數(shù)，應(yīng)滿足后續(xù)的曲線擬合要求，可以為15-25之間的整數(shù)，在本發(fā)明的一個實施方式中，采樣點個數(shù)為20個，將采樣區(qū)間分為19個相同的區(qū)段。步驟S200，根據(jù)多個采樣點，利用三次多項式曲線進(jìn)行擬合。該步驟中，利用上述M個采樣點，對所述板坯頭部的曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合，得到三次多項式曲線。當(dāng)利用步驟S100,獲取采樣點后，以板還軋制方向為橫坐標(biāo),建立坐標(biāo)系。因在后續(xù)步驟中需要獲取的是曲線中各點的相對位置關(guān)系，因此坐標(biāo)系的選擇和坐標(biāo)零點的選擇可以有多種方式。坐標(biāo)系建立后，可利用Pi(XpYi) (i e [1,20])來表示該M個采樣點的坐標(biāo)，坐標(biāo)值的單位為厘米。然后，利用合適的數(shù)據(jù)擬合算法，對該M個采樣點進(jìn)行三次多項式曲線擬合，求出 三次多項式的各次項系數(shù)，從而得出最佳擬合的三次多項式曲線方程y = aXx3+bXx2+cXx+d (式 I)數(shù)據(jù)擬合算法可利用常用的最小二乗法進(jìn)行擬合，也可采用其他的擬合算法，例如多項式插值算法擬合等。如圖5、圖6所示，是對不同類型的板坯頭部的采樣點進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合后的三次曲線示意圖。優(yōu)選地，在進(jìn)行曲線擬合之前，還包括對異常點進(jìn)行過濾處理的步驟。這是因為，CCD圖像數(shù)據(jù)由于受攝像設(shè)備分辨率以及環(huán)境因素影響，數(shù)據(jù)中可能會出現(xiàn)異常點。如圖7所示，數(shù)據(jù)Pa即為ー個異常點，因此，為增加數(shù)據(jù)擬合的準(zhǔn)確度，可在擬合前對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理。該過濾處理的步驟包括兩個子步驟1，當(dāng)多個采樣點中的其中ー個Pji足以下條件吋，則確定其為異常點Pi > Ph 且 Pi > Pi+1，或者 Pi < Ph 且 Pi < Pi+1 ；2，對該異常點Pi進(jìn)行平滑處理得到處理后的數(shù)值P’ i、井利用該P’ i代替該異常點Pi,其中平滑處理的方法為P' i = (Pi_1+Pi+1)/2 ；(式 2)其中，i為從2到M-I之間的整數(shù)。再次參照圖7，當(dāng)判斷Pa為異常點后，按照上述方法對該異常點進(jìn)行平滑處理，從而得到P’a，并代替原有的Pa點，從而形成新的一組數(shù)據(jù)P' i(X, ,,Yf J，進(jìn)而基于該新的數(shù)據(jù)進(jìn)行三次曲線擬合。并且以后的數(shù)據(jù)處理，也是基于該經(jīng)過過濾處理后的數(shù)據(jù)來進(jìn)行的。步驟S300,獲取該曲線袁近板壞頭部的最大單調(diào)區(qū)間，判斷翹頭或扣頭，并講行量在該步驟中，獲取所述三次多項式曲線在所述采樣區(qū)間內(nèi)靠近所述板坯頭部端的最大單調(diào)函數(shù)曲線段，其中該曲線段靠近所述板坯頭部ー側(cè)的末端端點為頭部端點Ph(即最靠近板坯頭部的第一個采樣點)，遠(yuǎn)離所述板坯頭部ー側(cè)的末端端點為尾部端點Pt，井利用該單調(diào)函數(shù)曲線段，判斷并量化所述板坯頭部為翹扣或扣頭，其中，當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點到所述頭部端點方向上為單調(diào)上升時，判斷所述板坯頭部為翹頭；當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點到所述頭部端點方向上為單調(diào)下降時，判斷所述板坯頭部為扣頭，并且
當(dāng)判斷所述板坯頭部為翹頭時，翹扣頭量ΛΗ為AH=\P；-Pyh\,當(dāng)判斷所述板坯頭部為扣頭時，翹扣頭量Λ H為AH = fix\p；-pyh\,β = λ X (N-M)；其中,/^為尾部端點的縱坐標(biāo),/J為頭部端點的縱坐標(biāo)，β為修正系數(shù)，λ為0-1之間的常數(shù)，N為Pt和Ph之間的采樣點數(shù)。更具體地，所述三次多項式曲線在所述采樣區(qū)間內(nèi)靠近所述板坯頭部端的最大單調(diào)函數(shù)曲線段，是指所述三次多項式曲線在板坯頭部端單調(diào)上升或單調(diào)下降的最大區(qū)段。容易理解，該區(qū)段為從Ph到該采樣區(qū)段DiS內(nèi)最靠近Ph的一個極值點Pt的區(qū)段。但是，當(dāng)·該區(qū)段不存在極值點吋，Pt點則為最遠(yuǎn)離板坯頭部端的采樣點。因此，可通過對三次多項式曲線求解極值，來獲取該最大單調(diào)函數(shù)曲線段,求解方法可采用導(dǎo)數(shù)求解方式，即對該三次多項式曲線I = aXx3+bXx2+cXx+d的一階導(dǎo)數(shù)方程求解y' = 3aXx2+2bXx+c(式 3)對3aXx2+2bXx+c = O求解I元2次方程的解，方程的解就是曲線的極大值、或者極小值所在的位置，令X1為曲線第一個點的橫坐標(biāo)，X20為最后一個點的橫坐標(biāo)。方程在求解的過程中可能會出現(xiàn)以下幾種情況如果方程存在實數(shù)解，則實數(shù)解最多2個，如圖8中(e)、(f)所示，如果有虛數(shù)解，則虛數(shù)解直接可以排除不用考慮。假設(shè)這2個實數(shù)解為ろ、&，并且xi、x2 e [X1 ,X2JJfX1,X1, x2, X2tl按從小到大排序，并分別代入3次多項式中，計算出對應(yīng)的縱坐標(biāo)值(Y1, y1； y2,Y20)。如果方程只存在I個實數(shù)解，且X1 e [X1, X20]，如圖8中(c)、(d)所示，則根據(jù)3次多項式求出X1, X1, X20這3個點的值，并將X1, X1, X20按從小到大排序,并分別代入3次多項式中，計算出對應(yīng)的縱坐標(biāo)值(Y1, y1； Y20)如果方程不存在實數(shù)解，或者實數(shù)解xMX” X20]，則說明擬合出來的3次多項式在[X1, X2J區(qū)間內(nèi)是一個單調(diào)函數(shù)，不是遞增函數(shù)就是遞減函數(shù)，如圖8中(a)、(b)所示，而曲線的極值點一定在[X1, X20I的端點上，此時只要將X1和X2tl代入3次多項式，計算出對應(yīng)的縱坐標(biāo)值(Y1, Y20)。翹扣頭主要判定板坯頭部的翹曲程度，由此，X1作為頭部第一個關(guān)鍵參考點，令其為Ph，另ー個參考點則選取距離X1最近的極值點作為第二個關(guān)鍵參考點Pt。由于這兩個點
的Y坐標(biāo)數(shù)值在前面已經(jīng)計算過，因此Ph可以表示為(P^Py )，pt可以表示為(C )。如上所述，當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點Pt到所述頭部端點Ph方向上為單調(diào)上升時，判斷所述板坯頭部為翹頭；當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點Pt到所述頭部端點Ph方向上為單調(diào)下降時，判斷所述板坯頭部為扣頭。例如，可通過斜率計算法來對單調(diào)函數(shù)曲線段的單調(diào)性進(jìn)行判斷，具體地，通過3
次多項式求出頭部Ph ( phx,Phy )和尾部Pt ( PしK )這兩個關(guān)鍵參考點之后，就可以根據(jù)坐標(biāo)值判斷單調(diào)函數(shù)的單調(diào)性，進(jìn)而判定是翹頭還是扣頭，具體地
權(quán)利要求
1.ー種板坯翹扣頭控制方法，用于對熱軋軋制過程中經(jīng)過ー個道次軋制的鋼板板坯頭部的翹扣頭進(jìn)行檢測，井根據(jù)檢測結(jié)果，對該對應(yīng)道次的上下軋輥的速差進(jìn)行調(diào)整，其特征在于，該方法包括如下步驟 a，利用CXD攝像設(shè)備獲取軋制后的板坯頭部形狀曲線，并在該板坯頭部形狀曲線水平方向上的采樣區(qū)間內(nèi)等間距地獲取M個采樣點； b，利用上述M個采樣點，對所述板坯頭部形狀曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合，得到三次多項式曲線； C，獲取所述三次多項式曲線在所述采樣區(qū)間內(nèi)靠近所述板坯頭部端的最大單調(diào)函數(shù)曲線段，其中該單調(diào)函數(shù)曲線段靠近所述板坯頭部ー側(cè)的末端端點為頭部端點Ph，遠(yuǎn)離所述板坯頭部ー側(cè)的末端端點為尾部端點Pt，并利用該單調(diào)函數(shù)曲線段，判斷所述板坯頭部為翹扣或扣頭，并對其翹扣程度進(jìn)行量化，其中，當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點到所述頭部端點方向上為單調(diào)上升時，判斷所述板坯頭部為翹頭；當(dāng)所述單調(diào)函數(shù)曲線段在從所述尾部端點到所述頭部端點方向上為單調(diào)下降時，判斷所述板坯頭部為扣頭，并且 當(dāng)判斷所述板坯頭部為翹頭時，翹扣頭量ΛΗ為AH = \P；-Pyh\, 當(dāng)判斷所述板坯頭部為扣頭時，翹扣頭量ΛΗ為 AH=/3X\P；-Pyh\,β = λ X (N-M)； 其中，<為尾部端點的縱坐標(biāo)，<為頭部端點的縱坐標(biāo)，β為修正系數(shù)，λ為0-1之間的常數(shù)，N為Pt和Ph之間的采樣點數(shù)； 山根據(jù)所述三次多項式曲線、頭部端點Ph、尾部端點Pt,得出頭部端點和尾部端點之間的上表面弧長L、該弧長L對應(yīng)的圓心角、以及該弧長所在的圓的半徑，并根據(jù)所述板坯厚度，計算板還在該弧長長度上的上下表面弧長偏差量AL ; e，根據(jù)所述弧長偏差量以及步驟c中獲得的翹扣頭量ΛΗ，計算出上下輥的速差調(diào)整量 AQ' W = O, -Icm ^ Δ H ^ 2cm ；AQ' = Δ L/L, Δ H < -Icm 或 Δ H > 2cm ； f，根據(jù)所述速差調(diào)整量W，將所述板坯對應(yīng)鋼種以及對應(yīng)道次中上下輥的原有速差Λ Qold調(diào)整為新的速差Λ Qn AQnew = AQold+ δ X AQ'， 其中，δ為在0-2之間的速差調(diào)整系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板坯翹扣頭控制方法，其特征在于，所述采樣區(qū)間的范圍為100到200cm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的板坯翹扣頭控制方法，其特征在干，所述M的數(shù)值為15到25之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板坯翹扣頭控制方法，其特征在干，對所述板坯頭部形狀曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合的方法采用最小二乗法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板坯翹扣頭控制方法，其特征在于，在對所述板坯頭部形狀曲線利用三次多項式進(jìn)行擬合之前，還包括異常點過濾處理步驟，該步驟包括 當(dāng)多個采樣點中的其中ー個Pji足以下條件吋，則確定其為異常點的步驟Pi > Ph 且 Pi > pi+1，或者 Pi < Ph 且 Pi < Pi+1 ; 對該異常點Pi-行平滑處理得到處理后的數(shù)值F i、并利用該P' i代替該異常點Pi的步驟，其中平滑處理的方法為P' i = (Pi-1+Pi+1)/2 ； 其中，i為從2到M-I之間的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種板坯翹扣頭控制方法，包括如下步驟利用CCD攝像設(shè)備獲取板坯頭部形狀曲線并獲取多個采樣點；根據(jù)多個采樣點，利用三次多項式曲線進(jìn)行擬合；獲取該曲線靠近板坯頭部的最大單調(diào)區(qū)間，判斷翹頭或扣頭，并進(jìn)行量化；計算板坯在頭部端點和尾部端點間的上下表面弧長偏差量；計算該道次內(nèi)上下輥速差調(diào)整量；根據(jù)該速差調(diào)整量，確定新的速差量。本發(fā)明的板坯翹扣頭控制方法，測量精度高，容易維護(hù)，可根據(jù)板坯軋制后的翹曲情況自動調(diào)整速差的設(shè)定值，而且板坯在軋制后的平直度也會得到較大改善。
文檔編號B21B37/68GK102836883SQ20111017248
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者沈際海, 張健民, 張先念 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司