本發(fā)明屬于帶鋼表面，涉及一種基于優(yōu)化算法的冷軋帶鋼表面pc值智能化控制方法。

背景技術：

1、在鋼鐵工業(yè)中，冷軋帶鋼是一種重要的材料，其表面質(zhì)量對于產(chǎn)品的最終性能至關重要。表面pc值作為衡量帶鋼表面形貌的重要參數(shù)，直接影響著帶鋼在后續(xù)加工和使用中的性能，如涂層附著力、表面光潔度、抗腐蝕性及美觀度。因此，控制表面pc值對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、滿足客戶需求具有重要意義。然而，控制表面pc值存在著相當大的技術挑戰(zhàn)。首先，冷軋過程涉及多種變量，如軋制速度、軋制力、潤滑條件和冷卻速率等，這些變量相互影響，使得表面pc值的控制變得復雜。此外，生產(chǎn)過程中不可避免的工藝波動和設備磨損也會對表面pc值產(chǎn)生影響，使得穩(wěn)定和精確地控制pc值更加困難。

2、本發(fā)明之前，與本發(fā)明相關的專利主要包括以下幾項：

3、（1）專利cn113943899a公開了一種冷軋深沖鋼表面形貌的控制方法，?包括冶煉、連鑄、熱連軋、酸連軋、連退工序，鋼的化學成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：≤0.0030%、si：≤0.030%、mn：≤0.30%、p：≤0.015%、s：≤0.015%、als：0.020~0.060%、ti：≤0.080%，nb：0.003~0.008%，n：≤0.0040%，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。該發(fā)明通過冶煉化學成分、熱軋軋制潤滑狀態(tài)、冷軋平整輥表面形貌及延伸率等關鍵工藝參數(shù)的控制，獲得一種表面形貌穩(wěn)定的冷軋深沖用鋼，在滿足深沖壓的成型性能外，可實現(xiàn)汽車免中涂等高表面質(zhì)量的要求。所述酸連軋工序，冷軋f1與f2機架工作輥粗糙度ra＝0.5~1.0?μm，f3與f4機架工作輥粗糙度ra＝0.3~0.6?μm，f5機架工作輥粗糙度ra＝3.0~3.5?μm，冷連軋后鋼帶的粗糙度ra＝0.6~1.2?μm，峰值rpc＝90~100?個/cm。該方法并未對工作輥pc值進行控制，同時無法針對目標pc設定值進行工作輥表面參數(shù)的優(yōu)化。

4、（2）專利cn114032467a公開了一種冷軋高強度鋼板及其制備方法，所述冷軋高強度鋼板，其鑄坯化學成分按質(zhì)量百分比為，c：0.1~0.2%、mn：1.5~2.5%、s：≤0.005%、p≤0.015%、si：0.5~2.0%、als：0.015~0.060%、n≤0.005%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。所述制備方法的工藝流程依次為冶煉鑄造、熱軋卷取、酸洗冷軋、連續(xù)退火、平整。采用該發(fā)明方法制備得到的冷軋汽車板表面磷化膜層結構致密，結晶均勻，呈顆粒狀，孔隙率較小，具有較高的可涂裝性能，可有效解決現(xiàn)有具有高形成性的冷軋高強度鋼板的磷化性能較差的問題，控制平整后帶鋼表面粗糙度ra值為1.0~1.3?μm，rpc值為80~130，表面能為1.2~1.8?j/m2。該方法主要通過平整工序對表面參數(shù)進行控制，并未對冷軋工序的工藝參數(shù)提出控制要求，同時該方法對表面參數(shù)的控制以帶鋼表面參數(shù)目標值設計為主，并未詳細提供如何實現(xiàn)該目標值。

5、（3）專利cn114231822a公開了一種提高冷軋汽車板表面可涂裝性能的方法，所述方法的工藝流程按序依次為冶煉鑄造、熱軋卷取、酸洗冷軋、連續(xù)退火、平整涂油、除油酸洗、表面調(diào)整和磷化處理。采用該方法制備得到的冷軋汽車板表面磷化膜層結構致密，結晶均勻，呈顆粒狀，平均晶粒尺寸為2~3?μm，孔隙率較小，具有較高的可涂裝性能，有效解決現(xiàn)有方法提高冷軋汽車板可涂裝性能較差的問題，在平整涂油工序中，控制平整后帶鋼表面粗糙度ra值為0.7~1.3?μm，rpc值為80~130。該方法一方面對帶鋼表面參數(shù)的控制集中于平整工序，另一方面僅提出帶鋼表面參數(shù)的目標值，而未提出具體的控制措施。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于優(yōu)化算法的冷軋帶鋼表面pc值智能化控制方法，通過對表面pc值影響較大的冷軋軋輥轉印進行機理分析及數(shù)學建模，經(jīng)模型優(yōu)化算法，對軋制工藝參數(shù)進行智能調(diào)整，以實現(xiàn)對帶鋼表面pc值的精確控制。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、(a)?設定目標pc值 rpc ti， i表示軋機機架數(shù)量；

4、(b)?收集初始參數(shù)：軋輥pc值 rpc wi；

5、(c)?初始化學習率 α和容忍誤差 β；

6、(d)?定義損失函數(shù)；

7、(e)?初始化迭代計數(shù)器（ t=0）；

8、(f)?計算初始各機架出口帶鋼pc值 rpc i；

9、(g)?通過步驟(d)計算總損失 l；

10、(h)?對每個 rpc wi，計算偏導數(shù)()，并更新各機架軋輥pc值；

11、(i)?更新各機架出口帶鋼pc值 rpc i；

12、(j)?重復步驟(g)~(i)；

13、(k)?輸出優(yōu)化后的軋輥pc值 rpc wi。

14、進一步地，步驟(c)中，學習率需要平衡，學習率太小，則收斂得慢；學習率太大，則損失會震蕩甚至變大。綜合分析多次初始化學習率和容忍誤差，最終確定初始化學習率 α和容忍誤差 β，使之滿足 β/ α=100的函數(shù)關系。

15、進一步地，步驟(d)中， rpc i由式計算得出，式中 a0=168.85±4.93， a1=50.25±6.12， a2=－18.79±7.48， a3=25.26±1.28。

16、進一步地，步驟(j)中，直到滿足（ l< β）或達到最大迭代次數(shù)時計算停止。

17、本發(fā)明提供的一種基于優(yōu)化算法的冷軋帶鋼表面pc值智能化控制方法，通過對冷軋軋制過程中pc值轉印的機理分析，基于優(yōu)化算法對各機架軋輥pc值進行參數(shù)優(yōu)化，無需其他輔助設備及大量改造即可完成表面pc值的有效控制。采用本發(fā)明所述的方法可直接導入軋制二級控制模型進行在線參數(shù)優(yōu)化，可直接應用于冷連軋機組生產(chǎn)，促進企業(yè)向智能化轉型，提升控制精度及穩(wěn)定性。