冷軋帶鋼板形儀信號失真通道的數(shù)據(jù)處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及冷軋帶鋼板形檢測領域，特別涉及一種冷軋帶鋼板形儀信號失真通道 的數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術】
[0002] 隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的提高以及自動化技術的迅速發(fā)展，用戶對冷軋帶鋼的質量要 求也是越來越尚，生廣廠家為提尚帶鋼質量就要提尚帶鋼的控制精度，而控制精度的提尚 是離不開板形檢測的。板形是衡量帶鋼質量等級的重要指標，也是現(xiàn)在對冷軋帶鋼研宄的 重要課題。板厚控制已經隨AGC系統(tǒng)的完善而得到有效的解決，但是要實現(xiàn)板形的高精度 控制，現(xiàn)在還需要對板形理論以及板形控制理論進行深入的研宄。由于現(xiàn)場生產條件以及 操作工人技術水平等的限制，板形質量的提高也受到了限制。實現(xiàn)板形的閉環(huán)控制是提高 板形控制精度的有效途徑，為了實現(xiàn)板形的閉環(huán)控制，就必須對帶鋼進行實時在線的板形 檢測，因此，板形儀的研制便顯得尤為重要。板形儀的檢測精度直接影響了板形控制手段的 精度，從而對帶鋼質量產生重要的影響。對板形儀檢測的板形數(shù)據(jù)進行科學的處理也是不 容忽視的，因為錯誤的數(shù)據(jù)處理方法不僅不能提高板形的控制精度，反而會對板形質量的 提高造成影響，影響實際生產，效益減少。
[0003] 冷軋帶鋼的閉環(huán)控制是提高帶鋼質量的有效途徑，其綜合應用了軋制工藝、液壓 傳動技術、乳機設備、乳件材料、控制理論以及計算機科學等多種學科理論知識，可以實現(xiàn) 高速化、連續(xù)化和自動化的冷軋帶鋼生產，同時帶鋼的板形質量也有顯著提高。為了實現(xiàn)板 形的閉環(huán)控制，其首要的任務就是對板形進行實時在線的板形檢測，只有將可靠的板形在 線檢測數(shù)據(jù)提供給板形控制系統(tǒng)，對板形控制機構發(fā)出正確的控制指令，才可實現(xiàn)精確的 板形控制。實現(xiàn)冷軋帶鋼實時在線的板形檢測，則需將板形儀應用于實際生產。
[0004] 板形儀主要分為兩種，一種是接觸式的，另一種是非接觸式的。接觸式板形儀對信 號的檢測比非接觸式的更加直接，信號更易于保真，測量精度高，現(xiàn)以達±0.51，而實際產 品的檢測精度有±31就可滿足要求。在國內，燕山大學最新研制的整輥智能型板形檢測 輥已經成功應用于實際生產，且信號準確穩(wěn)定，測量精度高，可達〇. 21，閉環(huán)控制精度高達 5 ~71。
[0005] 接觸式板形儀有著多種優(yōu)點，但是由于帶鋼與板形儀是直接接觸的，兩者之間存 在切向的摩擦力和徑向的壓力，隨著工作時間的增加，以及現(xiàn)場生產條件的改變，或者受其 他因素的干擾，板形儀的檢測通道信號可能會發(fā)生失真現(xiàn)象。當板形儀的某個或者某幾個 檢測通道的信號發(fā)生失真時，必須對所檢測的數(shù)據(jù)進行補償校正處理，否則會造成板形值 的計算錯誤，影響板形質量的高精度控制。
[0006] 目前，對失真板形數(shù)據(jù)的計算方法為簡單的線性插值求解法，插值方程為 _>d+Cyi+f 其為單通道信號失真的簡單線性插值，兩個連續(xù)的失真通道 Λ?+1 Xi-\ / 、χ/+ι_χ?- / λΧ+7 -X- 信號插值計算方程為兄>1 =乃+ (兄+3 - ^ ) ，Xdi + (乃+3 一) ^17，這兩種插 值求解只針對中間的通道信號失真的情況，其判斷檢測信號是否失真的條件為I (yi-yH) (yi+ryi)防廠丫卜廠丫…）|> δ，δ為限定值，i為通道數(shù)。簡單的線性插值計算可以在一定程 度上補償因信號失真的板形數(shù)據(jù)，但是這種方法粗糙，補償精度不高，經補償?shù)陌逍沃狄才c 實際的板形數(shù)據(jù)分布存在較大的誤差，所以用簡單的線性插值對板形數(shù)據(jù)進行補償不能滿 足現(xiàn)代工業(yè)對板形質量的要求。用拋物線插值法補償失真板形信號，由于該方法所用的拋 物線為二次曲線，其補償精度尚有待提高。
[0007] 要實現(xiàn)板形的高精度控制，則需深入地研宄板形理論以及板形控制理論。燕山大 學的彭艷教授曾在其博士論文中應用三次樣條流線條元法模擬了冷軋帶鋼三維變形，提出 了假設條件，即，條元上的出口橫向位移函數(shù)沿條元寬度按三次樣條函數(shù)規(guī)律變化。應用這 一假設所模擬的結果與實際情況相符。
[0008] 綜上所述，對因板形儀檢測信號失真的通道進行數(shù)據(jù)處理直接影響到了板形質量 的好壞，提高插值補償失真板形數(shù)據(jù)的精度，對于提高板形控制的精度有著重要的作用，為 了給冷軋帶鋼的閉環(huán)控制提供可靠的在線檢測板形數(shù)據(jù)，提高板形質量，有必要研制精度 更高的板形數(shù)據(jù)插值補償方法。

【發(fā)明內容】

[0009] 為了提高板形儀信號失真通道的板形數(shù)據(jù)的插值精度，本發(fā)明的目的在于提供一 種冷軋帶鋼板形儀信號失真通道的數(shù)據(jù)處理方法，該方法提供了板形數(shù)據(jù)失真的判斷條 件，采用三次樣條曲線插值求解因信號失真的板形數(shù)據(jù)，同時對板形儀的工作性能進行監(jiān) 視，當板形儀需要檢修時將進行提示報告。本發(fā)明有效地解決了簡單的線性插值法存在的 誤差較大、處理方法粗糙等缺陷問題，同時舍棄低次的插值方法，應用高次的插值函數(shù)，提 高板形數(shù)據(jù)插值的精度。
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0011] 一種冷軋帶鋼板形儀信號失真通道的數(shù)據(jù)處理方法，其內容包括以下步驟：
[0012] al、收集板形儀的結構參數(shù)，包括每個檢測通道的寬度Iv板形儀總通道數(shù)II1，一 般地，每個檢測通道寬度相同，即h= b i= b，其中j辛i，收集冷軋帶鋼的工藝參數(shù)，包括 帶鋼板寬B，軋制道次N ;
[0013] a2、測量帶鋼邊部距板形儀兩末端檢測通道的距離In I2;
[0014] a3、根據(jù)板形儀的結構參數(shù)以及所測量的帶鋼邊部距板形儀兩末端檢測通道的距 離，確定帶鋼覆蓋板形儀的有效通道數(shù)，確定方法為：帶鋼邊緣部分所在的通道，如果板形 儀檢測通道的1/2未被覆蓋，則這個檢測通道為無效通道；如果板形儀檢測通道的1/2被覆 蓋，則這個檢測通道為有效通道；根據(jù)帶鋼邊緣部分所在的通道是否有效，得到有效檢測通 道的總數(shù)，并對其進行從操作側到傳動側的順序編號，i = 1，2, ...，η ;
[0015] a4、對冷軋帶鋼進行實時在線的板形檢測，得到板形檢測數(shù)據(jù)；
[0016] a5、根據(jù)檢測的板形檢測數(shù)據(jù)驗證板形儀各通道的檢測信號是否失真，驗 證方法為，取相鄰兩個板形檢測值yi+1, Yi (i = 2, 3,...，η-I)，計算其傾斜角Θ i = arctan [ (yi+1-yi) / ((i+1) bi-iD ] (i = 2, 3,…，η-I)，由于各檢測通道寬度相同，即 IDi = Iv1=I^因此Θ FarctanlKyi+i-yJ/b];設定失真數(shù)據(jù)判定臨