本发明提供一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，用于六机架布置的ESP无头轧制精轧机组在线换辊设备，正常轧制生产时，任意五机架投入运用，一机架为待命机架，本方法采用顺流换辊策略，包括以下步骤：S1收集并输入收集工艺、板带、轧机参数；S2待命机架Fj轧辊压下并调速阶段；S3过渡机架Fj+1及下游各机架辊缝、辊速调节阶段；S4换辊机架Fi轧辊抬升及辊速调节阶段。根据本发明提出的控制换辊方法，不仅可以提高换辊效率和换辊过程的稳定性，而且有利于提高产品厚度控制精度，能够达到工业应用精度要求。
1.一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、收集且输入工艺、板带以及轧机参数，根据收集的参数选定需要换辊的换辊机架Fi，且待命机架Fj位于换辊机架Fi的上游，开始对需要换辊的机架Fi进行在线换辊；
S2、接到换辊命令后，在一定时间T内将待命机架Fj的轧辊压下并调速，并且对待命机架Fj和换辊机架Fi之间的过渡机架进行辊速调节并调整辊缝；
S3、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+1时，在变厚度区到达过渡机架Fj+1时，对过渡机架Fj+1的轧辊进行压下并调速，并且对过渡机架Fj+1的下游机架进行辊速调节并调整辊缝，其具体包括以下步骤：变厚度区的变厚度点每移动到下游机架时按照所述步骤S3进行调整，进而对待命机架Fj及下游的各机架的辊速及辊缝值进行相应的调整，待命机架Fj可以为第一机架至第五机架中的任一机架且换辊机架Fi位于待命机架Fj后方即i＞j，变厚度区到换辊机架Fi后，换辊机架开始调节；
S4、对换辊机架Fi进行轧辊抬升及辊速调节，其具体包括以下步骤：
S41、变厚度区追踪：通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj，当满足Lj-(i-j)L≥0时，其中L为两机架间距离，换辊机架Fi开始抬升和调速；
换辊机架Fi轧辊抬升过程中，通过张力控制模型和轧辊第一速度控制模型来调速，使换辊机架Fi改变辊缝时过渡机架Fi-1单位前张力保持不变，抬升时对上游机架轧制无影响；
通过轧辊第一速度控制模型顺流对机架Fi+1及其下游各机架进行辊速调节，确保机架Fi下游各机架在机架Fi轧辊抬升时下游各机架的单位后张力保持不变；
待命机架Fj轧辊压下过程中，通过张力控制模型和轧辊第一速度控制模型来调速，使待命机架Fj改变辊缝时上游机架Fj-1的单位前张力保持不变，压下时对上游机架的轧制无影响；通过辊缝控制模型进行计算和调整，使待命机架Fj的出口厚度与待命机架Fj参与轧制前过渡机架Fj+1的辊缝值相等；同时通过距离模型跟踪变厚度区离开待命机架Fj的距离，将变厚度区控制在待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架的距离之内，预设变厚度区从产生至到达过渡机架Fj+1的入口所需的时间为TMAX，其中L′为待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架间距离，Vf,j为待命机架Fj的轧辊线速度，则整个压下过程的时间T应小于TMAX；
S22、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+1时，对过渡机架Fj+1进行辊速调节并调整辊缝：过渡机架Fj+1的辊速通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，调整过渡机架Fj+1的辊缝值保证过渡机架Fj+1的出口厚度不变，并使过渡机架Fj+1的单位后张力值变为过渡机架Fj+2的单位后张力值；
S23、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+2以及过渡机架Fj+2存在下游机架时，对过渡机架Fj+2及其下游机架进行辊速调节：通过轧辊第二速度控制模型顺流对机架Fj+2及其下游各机架进行辊速调节，确保机架Fj+2单位后张力值保持不变及下游各机架间张力值的稳定；
S31、变厚度区追踪：通过距离模型进行累积计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj，当满足Lj-L′≥0时，过渡机架Fj+1开始压下和调速，其中L′为待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架间距离；
S32、对过渡机架Fj+1的轧辊进行压下并调速：通过张力控制模型和轧辊第一速度控制模型来调速，使过渡机架Fj+1改变辊缝时待命机架Fj单位前张力保持不变，以保证两机架间张力值稳定；同时通过辊缝控制模型进行计算和调整，使过渡机架Fj+1的辊缝值与待命机架Fj参与轧制前过渡机架Fj+2的辊缝值相等；
S33、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+2以及过渡机架Fj+2存在下游机架时，对过渡机架Fj+2进行辊速调节并调整辊缝：过渡机架Fj+2通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，调整过渡机架Fj+2的辊缝值保证过渡机架Fj+2的出口厚度不变，并使过渡机架Fj+2的单位后张力值变为机架Fj+3的单位后张力值；
通过轧辊第二速度控制模型顺流对机架Fj+3及其下游各机架进行辊速调节，确保机架Fj+3单位后张力保持不变及下游各机架间张力值的稳定。
2.根据权利要求1所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：S1中所述的工艺、板带以及轧机参数包括：工作辊直径D，轧机刚度Km，机架间距离L，六机架F1～F6的入口厚度H1～H6、出口厚度h1～h6、单位前张力σf,1～σf,6、单位后张力σb,1～σb,6，钢板宽度b以及末机架出口速度V。
3.根据权利要求1所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：所述的距离模型的表达式如下：Lj＝∑VR,j(1+Sf,j)Δt
其中Lj为变厚度区离开待命机架Fj的距离，VR,j为待命机架Fj的轧辊转速，Sf,j为待命机架Fj轧件的前滑系数，Δt为时间步长。
4.根据权利要求1所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：所述的张力控制模型如下：其中n为下脚标，表示当前时刻正处于调节状态轧机的机架号，即表示机架Fn为轧辊正在压下或抬升的机架，σf,n-1为机架Fn-1的单位前张力，hn-1为机架Fn-1的出口厚度， 为τ时刻机架Fn单位后张力， 为τ时刻机架Fn的入口厚度。
5.根据权利要求4所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：所述的张力变换及轧辊速度控制模型如下：其中Vf,n-1为机架Fn-1的轧件出口速度，Vb,n为机架Fn的轧件入口速度，L为机架间距离，E为轧件的弹性模量，Δt为时间步长，σf,target为机架Fn-1单位前张力的目标值，σf,now为机架Fn-1单位前张力的当前值，VR,n为机架Fn的轧辊转速，VR,n-1为机架Fn-1的轧辊转速，ΔVR,n为机架F n的轧辊转速改变量，ΔVR,n-1为机架F n-1的轧辊转速改变量，Sf,n-1为机架Fn-1轧件的前滑系数，Sb,n为机架Fn轧件的后滑系数，ΔSf,n-1为机架Fn-1轧件的前滑系数改变量。
6.根据权利要求1所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：所述的轧辊第一速度控制模型如下：其中ΔVR,n为机架Fn的轧辊转速改变量，VR,n为机架Fn的轧辊转速，Sb,n为机架Fn轧件的后滑系数，ΔSb,n为机架Fn轧件的后滑系数改变量。
7.根据权利要求4所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：所述的轧辊第二速度控制模型如下：……
其中ΔVR,n+1为机架Fn+1的轧辊转速改变量，ΔVR,n+2为机架Fn+2的轧辊转速改变量，ΔVR,n+3为机架Fn+3的轧辊转速改变量，ΔVR,5为机架F5的轧辊转速改变量，ΔVR,6为机架F6的轧辊转速改变量，Sf,n+1为机架Fn+1轧件的前滑系数，Sf,n+2为机架Fn+2轧件的前滑系数，Sf,5为机架F5轧件的前滑系数，ΔSf,n+1为机架Fn+1轧件的前滑系数改变量，Sb,n+2为机架Fn+2轧件的后滑系数，Sb,n+3为机架Fn+3轧件的后滑系数，Sb,6为机架F6轧件的后滑系数，VR,n+1为机架Fn+1的轧辊转速，VR,n+2为机架Fn+2的轧辊转速。
8.根据权利要求4所述的实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其特征在于：所述的辊缝控制模型如下：其中ΔSn为机架Fn的辊缝改变量，hn+1为机架Fn+1的轧件出口原始厚度，ΔPn为机架Fn的轧制力变化量，Km为轧机刚度。
一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法
技术领域
[0001] 本发明涉及冶金连铸连轧领域，尤其涉及一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法。
背景技术
[0002] 热轧薄带钢可用作成品或冷轧的原料，其需求在世界范围内持续增长，但是传统带钢热轧工艺环境污染严重、能源消耗巨大，不利于节能环保型社会建设。目前国内外的研究热点是开发薄板坯连铸连轧工艺，“以热代冷”生产薄规格板带产品，从而减小能源消耗和环境污染。热轧板带无头轧制技术(Endless Strip Production，ESP)是目前国内外短流程热轧带钢领域的前沿技术，能够充分利用钢水热能，在高效、紧凑的生产线上生产出能够替代冷轧产品的优质薄规格热轧带钢。但是由于ESP生产线产品主要以薄规格板带材产品为主，轧制过程中精轧机组的轧辊磨损非常严重，换辊周期一般是常规轧制换辊周期的两倍，换辊频繁。否则无法生产出表面质量较高的薄规格带钢，但为了保证整体生产线的连续性，采用了牺牲产品质量的方法来维护生产线的连续性。由于ESP生产线是连铸连轧，下游的精轧机组换辊期间，上游的连铸便无法继续进行，生产线只能被迫停止，严重影响薄板坯连铸连轧的生产效率。
[0003] 一种ESP无头轧制中精轧机组在线换辊设备是将原来的五机架(F1～F5)布置改为六机架(F1～F6)布置，轧制时五机架投入使用，一架机架处于换辊待命状态，当任意一架轧机需要换辊时，待命机架投入使用，待换辊的轧机在换辊过程完成后成为新的待命轧机。在换辊时可以逆流换辊也可以顺流换辊，逆流换辊和顺流换辊的方式各占15种。考虑到当换辊情形为上游机架替换下游机架时，此时的逆流换辊策略不再适用，同时为保证待命轧机投入使用和换辊轧机退出轧制同步进行,因此提出顺流换辊的方法。
发明内容
[0004] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，即利用顺流的方式用待命机架Fj替换换辊机架Fi(j＜i)，在保证轧机稳定轧制的前提下完成换辊过程。
[0005] 本发明是这样实现的：
[0006] 本发明提供一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，其包括以下步骤：
[0007] S1、收集且输入工艺、板带以及轧机参数，根据轧制参数选定需要换辊的换辊机架Fi，且待命机架Fj位于换辊机架Fi的上游，开始对需要换辊的机架Fi进行在线换辊；
[0008] S2、接到换辊命令后，在一定时间T内将待命机架Fj的轧辊压下并调速，并且对待命机架Fj和换辊机架Fi之间的过渡机架进行辊速调节并调整辊缝；
[0009] S3、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+1时，在变厚度区到达过渡机架Fj+1时，对过渡机架Fj+1的轧辊进行压下并调速，并且对过渡机架Fj+1的下游机架进行辊速调节并调整辊缝，其具体包括以下步骤：
[0010] 变厚度区的变厚度点每移动到下游机架时按照所述步骤S3进行调整，进而对待命机架Fj及下游的各机架的辊速及辊缝值进行相应的调整，待命机架Fj可以为第一机架至第五机架中的任一机架且换辊机架Fi位于待命机架Fj后方即i＞j，变厚度区到换辊机架Fi后，换辊机架开始调节；
[0011] S4、对换辊机架Fi进行轧辊抬升及辊速调节，其具体包括以下步骤：
[0012] S41、变厚度区追踪：通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj，当满足Lj-(i-j)L≥0时，换辊机架Fi开始抬升和调速；
[0013] S42、换辊机架Fi轧辊抬升及辊速调节：
[0014] 换辊机架Fi轧辊抬升过程中，通过张力控制模型和轧辊第一速度控制模型来调速，使换辊机架Fi改变辊缝时过渡机架Fi-1单位前张力保持不变，抬升时对上游机架轧制无影响；
[0015] S43、机架Fi+1及其下游机架辊速调节：
[0016] 通过轧辊第一速度控制模型顺流对机架Fi+1及其下游各机架进行辊速调节，确保机架Fi下游各机架在机架Fi轧辊抬升时下游各机架的单位后张力保持不变。
[0017] 优选地，步骤S2具体包括以下步骤：
[0018] S21、待命机架Fj轧辊压下并调速：
[0019] 待命机架Fj轧辊压下过程中，通过张力控制模型和轧辊第一速度控制模型来调速，使待命机架Fj改变辊缝时上游机架Fj-1的单位前张力保持不变，压下时对上游机架轧制无影响；通过辊缝控制模型进行计算和调整，使待命机架Fj的出口厚度与待命机架Fj参与轧制前过渡机架Fj+1的辊缝值相等；同时通过距离模型跟踪变厚度区离开待命机架Fj的距离，将变厚度区控制在待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架的距离之内，预设变厚度区从产生至到达过渡机架Fj+1的入口所需的时间为TMAX，
[0020]
[0021] 其中L′为待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架间距离，Vf,j为待命机架Fj的轧辊线速度，则整个压下过程的时间T应小于TMAX；
[0022] S22、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+1时，对过渡机架Fj+1进行辊速调节并调整辊缝：
[0023] 过渡机架Fj+1的辊速通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，调整过渡机架Fj+1的辊缝值保证过渡机架Fj+1的出口厚度不变，并使过渡机架Fj+1的单位后张力值变为过渡机架Fj+2的单位后张力值；
[0024] S23、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+2以及过渡机架Fj+2存在下游机架时，对过渡机架Fj+2及其下游机架进行辊速调节：
[0025] 通过轧辊第二速度控制模型顺流对机架Fj+2及其下游各机架进行辊速调节，确保机架Fj+2单位后张力值保持不变及下游各机架间张力值的稳定。
[0026] 优选地，S3具体包括以下步骤：
[0027] S31、变厚度区追踪：通过距离模型进行累积计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj，当满足Lj-L′≥0时，过渡机架Fj+1开始压下和调速，其中L′为待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架间距离；
[0028] S32、对过渡机架Fj+1的轧辊进行压下并调速：通过张力控制模型和轧辊第一速度控制模型来调速，使过渡机架Fj+1改变辊缝时待命机架Fj单位前张力保持不变，以保证两机架间张力值稳定；同时通过辊缝控制模型进行计算和调整，使过渡机架Fj+1的辊缝值与待命机架Fj参与轧制前过渡机架Fj+2的辊缝值相等；
[0029] S33、当待命机架Fj和换辊机架Fi之间存在过渡机架Fj+2以及过渡机架Fj+2存在下游机架时，对过渡机架Fj+2进行辊速调节并调整辊缝：
[0030] 过渡机架Fj+2通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，调整过渡机架Fj+2的辊缝值保证过渡机架Fj+2的出口厚度不变，并使过渡机架Fj+2的单位后张力值变为机架Fj+3的单位后张力值；
[0031] S34、对机架Fj+3及其下游机架进行辊速调节：
[0032] 通过轧辊第二速度控制模型顺流对机架Fj+3及其下游各机架进行辊速调节，确保机架Fj+3单位后张力保持不变及下游各机架间张力值的稳定。
[0033] 优选地，S1中所述的工艺、板带以及轧机参数包括：工作辊直径D，轧机刚度Km，机架间距离L，六机架F1～F6的入口厚度H1～H6、出口厚度h1～h6、单位前张力σf,1～σf,6、单位后张力σb,1～σb,6，钢板宽度b以及末机架出口速度V。
[0034] 优选地，所述的距离模型的表达式如下：
[0035] Lj＝∑VR,j(1+Sf,j)Δt
[0036] 其中Lj为变厚度区离开待命机架Fj的距离，VR,j为待命机架Fj的轧辊转速，Sf,j为待命机架Fj轧件的前滑系数，Δt为时间步长。
[0037] 优选地，所述的张力控制模型如下：
[0038]
[0039] 其中n为下脚标，表示当前时刻正处于调节状态轧机的机架号，即表示机架Fn为轧辊正在压下或抬升的机架，σf,n-1为机架Fn-1的单位前张力，hn-1为机架Fn-1的出口厚度，为τ时刻机架Fn单位后张力， 为τ时刻机架Fn的入口厚度。
[0040] 优选地，所述的张力变换及轧辊速度控制模型如下：
[0041]
[0042]
[0043] 其中Vf,n-1为机架Fn-1的轧件出口速度，Vb,n为机架Fn的轧件入口速度，L为机架间距离，E为轧件的弹性模量，Δt为时间步长，σf,target为机架Fn-1单位前张力的目标值，σf,now为机架Fn-1单位前张力的当前值，VR,n为机架Fn的轧辊转速，VR,n-1为机架Fn-1的轧辊转速，ΔVR,n为机架Fn的轧辊转速改变量，ΔVR,n-1为机架Fn-1的轧辊转速改变量，Sf,n-1为机架Fn-1轧件的前滑系数，Sb,n为机架Fn轧件的后滑系数，ΔSf,n-1为机架Fn-1轧件的前滑系数改变量。
[0044] 优选地，所述的轧辊第一速度控制模型如下：
[0045]
[0046] 其中ΔVR,n为机架Fn的轧辊转速改变量，VR,n为机架Fn的轧辊转速，Sb,n为机架Fn轧件的后滑系数，ΔSb,n为机架Fn轧件的后滑系数改变量。
[0047] 优选地，所述的轧辊第二速度控制模型如下：
[0048]
[0049]
[0050] ……
[0051]
[0052] 其中ΔVR,n+1为机架Fn+1的轧辊转速改变量，ΔVR,n+2为机架Fn+2的轧辊转速改变量，ΔVR,n+3为机架Fn+3的轧辊转速改变量，ΔVR,5为机架F5的轧辊转速改变量，ΔVR,6为机架F6的轧辊转速改变量，Sf,n+1为机架Fn+1轧件的前滑系数，Sf,n+2为机架Fn+2轧件的前滑系数，Sf,5为机架F5轧件的前滑系数，ΔSf,n+1为机架Fn+1轧件的前滑系数改变量，Sb,n+2为机架Fn+2轧件的后滑系数，Sb,n+3为机架Fn+3轧件的后滑系数，Sb,6为机架F6轧件的后滑系数，VR,n+1为机架Fn+1的轧辊转速，VR,n+2为机架Fn+2的轧辊转速。
[0053] 优选地，所述的辊缝控制模型如下：
[0054]
[0055] 其中ΔSn为机架Fn的辊缝改变量，hn+1为机架Fn+1的轧件出口原始厚度，ΔPn为机架Fn的轧制力变化量，Km为轧机刚度。
[0056] 本发明的有益效果是：该发明在大量理论研究的基础上，结合一种六机架布置的ESP无头轧制精轧机组在线换辊设备，充分考虑各机架间张力和轧件的厚度控制，提出一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法，建立动态换辊时的数学模型，调节换辊过程中各个过渡阶段的轧辊转速和辊缝，在保证稳定轧制的前提下完成换辊过程。根据本发明提出的数学模型控制换辊过程，不仅能够保证换辊过程的稳定性，而且有利于提高产品厚度控制精度，能够达到工业应用精度要求。同时，该顺流换辊方法在线换辊时不需设备停机即可同步完成换辊和正常轧制，相比常规换辊，进一步提高了生产效率。
附图说明
[0057] 图1为本发明的流程示意图；
[0058] 图2为待命机架投入使用过程流程图；
[0059] 图3为过渡机架调整过程流程图；
[0060] 图4为换辊机架退出轧制过程流程图；
[0061] 图5为本发明的实施例中机架F5的出口厚度变化趋势示意图；
[0062] 图6为本发明的实施例中机架F6的出口厚度变化趋势示意图。
具体实施方式
[0063] 以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0064] 在5+1模式的轧机换辊中一共有30种可能出现的组合，其中逆流换辊方式能解决其中的15种，即下游机架替换上游机架，另外15种，即待命机架位于换辊机架上游时，即上游机架替换下游机架是逆流方法无法解决的，因此需要由顺流换辊方法来解决。
[0065] 参照图1～4，本发明实施例的一种实现ESP精轧机组在线换辊的顺流换辊方法包括以下步骤：
[0066] 步骤1：收集并在系统中输入工艺、板带、轧机参数：
[0067] 所述的工艺、板带、轧机参数包括工作辊直径D，轧机刚度Km，机架间距离L，机架F1～F6入口厚度H1～H6、出口厚度h1～h6、单位前张力σf,1～σf,6、单位后张力σb,1～σb,6，钢板宽度b，末机架出口速度V；
[0068] 步骤2：待命机架Fj轧辊压下并调速阶段：
[0069] 2.1)待命机架Fj轧辊压下并调速：
[0070] 2.1a)从待命机架Fj轧辊压下的时刻起，其出口厚度便有了变化，轧制时变厚度区的存在将会造成轧制过程的波动，因此必须将变厚度区控制在两个机架内。设变厚度区从产生到达到过渡机架Fj+1的入口所需的时间为TMAX，
[0071]
[0072] 式中：L′为待命机架Fj和过渡机架Fj+1两个机架间距离，Vf,j为待命机架Fj轧辊线速度，则整个压下过程的时间T应小于TMAX。
[0073] 2.1b)压下过程为了保证连轧状态的稳定进行，不出现断带等事故，最大限度的确保产品厚度的精度，需通过如下的张力控制模型和轧辊速度控制模型来调速，确保待命机架Fj改变辊缝时过渡机架Fj-1的单位前张力保持不变，对上游机架轧制无影响。
[0074] 张力控制模型为：
[0075]
[0076] 轧辊速度控制模型为：
[0077]
[0078] 辊缝控制模型为：
[0079]
[0080] 2.2)过渡机架Fj+1辊速调节并调整辊缝：
[0081] 通过如下的张力变换及轧辊速度控制模型调节机架Fj+1辊速使机架Fj+1的单位后张力与待命机架Fj+2的单位后张力相等，同时由于张力变化会使机架Fj+1的轧制力变化导致其出口厚度出现波动，需要通过如下的辊缝控制模型及时调整辊缝保证出口厚度精度。
[0082] 张力变换及轧辊速度控制模型为：
[0083]
[0084]
[0085] 辊缝控制模型为：
[0086]
[0087] 2.3)机架Fj+2及其下游机架辊速调节：
[0088] 由于机架Fj的辊速发生变化，因此需要通过如下的轧辊速度控制模型依次调节机架Fj+2及其下游机架的辊速以保证下游各机架的后张力保持不变。
[0089] 轧辊速度控制模型为：
[0090]
[0091]
[0092] ……
[0093]
[0094] 步骤3：过渡机架Fj+1辊速调节并调整辊缝阶段：
[0095] 3.1a)变厚度区追踪(长度追踪)：变厚度区的移动，会造成过渡机架Fj+1入口厚度的变化，需要对变厚度区进行追踪，以便精确计算过渡机架Fj+1的入口厚度，使待命机架压下系统和调速系统和变厚度区完全协调。当机架Fj开始压下时应该计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj以此对其进行追踪。但当变厚度区到达过渡机架Fj+1时，由于入口厚度的变化使得后滑系数的改变造成了轧机入口速度改变，由如下距离模型进行不断的累积计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj：
[0096] Lj＝∑VR,j(1+Sf,j)Δt
[0097] 当满足Lj-L≥0时，过渡机架Fj+1开始压下和调速。
[0098] 3.1b)过渡机架Fj+1轧辊压下并调速：在压下的同时也会造成轧机前后滑系数的变化，因此需要通过如下张力控制模型和轧辊速度控制模型来调速进行动态调整。调整策略与待命机架轧辊压下时相似，使过渡机架Fj+1改变辊缝时机架Fj单位前张力保持不变，以保证上游各机架轧制的稳定。最终压下完毕后其轧件厚度为hj+2；
[0099] 张力控制模型为：
[0100]
[0101] 轧辊速度控制模型为：
[0102]
[0103] 辊缝控制模型为：
[0104]
[0105] 3.2)机架Fj+2辊速调节并调整辊缝
[0106] 通过如下的张力变换及轧辊速度控制模型调节机架Fj+2辊速使机架Fj+2的单位后张力与机架Fj+3的单位后张力相等，同时由于张力变化会使机架Fj+2的轧制力变化导致其出口厚度出现波动，需要通过如下的辊缝控制模型及时调整辊缝保证出口厚度精度。
[0107] 张力变换及轧辊速度控制模型为：
[0108]
[0109]
[0110] 辊缝控制模型为：
[0111]
[0112] 3.3)机架Fj+3及其下游机架辊速调节；
[0113] 由于机架Fj+1的辊速、辊缝发生变化，其机架轧件的出口厚度必然改变。因此需要通过如下的轧辊速度控制模型依次调节机架Fj+3及其下游机架的辊速以保证下游各机架的后张力保持不变。
[0114] 轧辊速度控制模型为：
[0115]
[0116]
[0117] ……
[0118]
[0119] 步骤4：调节换辊机架Fi上游的各机架阶段：
[0120] 随着变厚度点的不断移动，每到下游一个机架时参照(3)步骤进行相应的辊缝和辊速调整，进而对换辊机架Fi上游各机架进行调整，直到变厚度点到达换辊机架Fi前时。
[0121] 步骤5：换辊机架Fi轧辊抬升及辊速调节阶段：
[0122] 5.1)换辊机架Fi轧辊抬升及辊速调节：
[0123] 5.1a)变厚度区追踪(长度追踪)
[0124] 当待命机架Fj开始压下时应该计算变厚度区离开待命机架Fj的距离Lj以此对其进行追踪。当满足Lj-(i-j)L≥0时，换辊机架Fi轧辊抬升和调速情形如下。
[0125] 5.1b)换辊机架Fi抬升并调速
[0126] 抬升过程为了保证连轧状态的稳定进行，不出现断带等事故，最大限度的确保产品厚度的精度，需通过如下的张力控制模型和轧辊速度控制模型来调速，确保换辊机架Fi改变辊缝时过渡机架Fi-1的单位前张力保持不变，使换辊机架Fi换辊时对上游机架轧制无影响。
[0127] 张力控制模型为：
[0128]
[0129] 轧辊速度控制模型为：
[0130]
[0131] 5.2)机架Fi+1及其下游机架辊速调节：
[0132] 在换辊机架Fi抬升时，需要通过如下的轧辊速度控制模型依次调节机架Fi+1及其下游机架的辊速以保证下游各机架的后张力保持不变。
[0133] 轧辊速度控制模型为：
[0134]
[0135]
[0136] ……
[0137]
[0138] 以机架F5为待命机架，机架F6为换辊机架为例，计算所采用的设备和工艺参数来自某钢厂热轧带钢生产线及实际的轧制规程，具体的工艺、板带、轧机参数见表1。
[0139] 表1轧制规程表
[0140]
[0141] 运用本发明的数学模型在上述参数下由程序计算出的换辊过程中各机架间的板厚变化情况，如图5和图6所示。可以看出，在整个换辊过程中，机架F5单位辊缝值较为平稳地过渡到机架F6单位辊缝值，使最终的出口厚度满足生产要求。同时可看到，机架F6的出口厚度仅有微幅波动。通过实例可以看出，本发明方法控制稳定准确，换辊过程对最终产品板厚精度的影响小于1％，能够达到工业应用的精度要求。
[0142] 最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
