1.一种基于内点惩罚函数法的边部减薄多点优化控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一,从边部减薄检测装置中实时采集数据及滤波处理;
步骤二,通过有限元模拟的方法,计算出工作辊横移边部减薄的影响程度,建立调控功效系数矩阵;
步骤三,基于内点惩罚函数法,计算调整机构的调整量;
步骤四,将横移量输出到工作辊横移执行机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于内点惩罚函数法的边部减薄多点优化控制方法,其特征在于:所述步骤一中在第五机架出口配置边降仪,边降仪用于检测以及时时传输带钢成品边部区域的横向厚度偏差,边降仪共有42个检测段,边降仪由1个C型架包含3个测量头,两个边部测量头和1个中心线测量头;每个边部测量头包含15个检测器,中心测量头包含12个检测器;边降仪可实现自动寻边,在得到实测信号之后,首先判断边降仪检测数据是否正常,即是否变化,然后进行滤波处理检测传动侧和传动侧的边降值是否超过死区,如果未超过死区限定值,则不进行边降控制;
滤波公式如下:
hi=hi+(1-β)·(hi-hi-1)
式中hi为第i次的检测值,β为滤波因子,β的取值范围为(0,1),hi-1为第i-1次的检测值。
3.根据权利要求2所述的一种基于内点惩罚函数法的边部减薄多点优化控制方法,其特征在于步骤二具体过程为:建立相应的有限元仿真模型或者通过数学解析分析方式,通过设置不同的横移量,计算出工作辊窜辊对边部减薄的影响,对其进行求导处理,可获得工作辊窜辊调控功效系数向量;
工作辊窜辊调控功效系数向量如下:
effw1=[effw1,1,effw1,2,……,effw1,n]effw2=[effw2,1,effw2,2,……,effw2,n]effw3=[effw3,1,effw3,2,……,effw3,n]式中effw1,effw1,effw1分别是第一、第二、第三工作辊对应的窜辊调控功效向量,effw1,n是第1机架对应n个点的调控功效系数向量的系数,effw2,n是第2机架对应n个点的调控功效系数向量的系数,effw3,n是第3机架对应n个点的调控功效系数向量的系数。
4.根据权利要求3所述的一种基于内点惩罚函数法的边部减薄多点优化控制方法,其特征在于步骤三的具体过程为:工作辊横移量是有实际限制的,通过约束每个工作辊的最大横移量以及最小横移量,使优化方法计算的值为可执行值,内点惩罚函数法通过将约束问题转化为无约束问题;
目标函数
式中x1,x2,x3分别是第一、第二、第三机架对应的工作辊调整量,ΔED边降目标向量约束函数g1(x)=-x1<0
g2(x)=-x2<0
g3(x)=-x3<0
g4(x)=x1-limitW1<0
g5(x)=x2-limitw2<0
g6(x)=x3-limitw3<0
式中limitW1是第一机架工作辊调整量的最大值;limitW2是第二机架工作辊调整量的最大值;limitW3是第三机架工作辊调整量的最大值;
选用内点惩罚法,惩罚函数形式为
r(k-1)·c=r(k)
式中,r(k)为第k次的惩罚因子,降低因子c。
5.根据权利要求4所述的一种基于内点惩罚函数法的边部减薄多点优化控制方法,其特征在于步骤四的具体为:将步骤三通过最优算法计算出各个工作辊的横移量输出到执行机构,然后下一个检测周期再进行计算。