板形作为中厚板的重要质量指标之一,极大地影响产品的成材率和后续深加工的质量。高精密制造业等行业的飞速发展促使用户对中厚板的质量提出更高的要求。随着国内板形控制设备的普及,板形控制已成为继厚度控制的热点。板形模型精度的提高对于板形控制的实现和优化尤为重要。辊系弹性变形模型、板形模型和弯辊力模型是板形控制的重要模型。本文以国内某中板厂的钢板板形工艺控制技术与优化项目为背景,对与板形控制密切相关的影响因素、板形理论和板形控制手段等进行深入分析,优化辊系弹性变形模型,建立板形计算模型,提出最佳弯辊力计算模型。采集该现场规程数据,在所开发的中厚板板形计算系统上离线测试,并对结果进行分析。研究内容主要如下：(1)优化轧辊弹性变形模型。根据轧辊辊型曲线、热凸度曲线和相对磨损量曲线求解工作辊和支撑辊的原始轮廓曲线。引入等效弹性模量、单位接触力分布曲线,改进Foppl压扁计算方法,使压扁的计算条件与实际情况更为吻合。回归拟合辊间压扁与单位辊间力的二次函数关系,采用积分法迭代计算支撑辊下辊面轮廓曲线,工作辊上、下辊面轮廓曲线和轧件轮廓曲线,在有效简化压扁计算的同时提高了轧辊弹性变形模型的计算精度。(2)建立板形计算模型。分析了轧件厚度、轧件入口板凸度、轧制力分布等因素对轧件出口板形的影响,利用Cramer法则、最小二乘法对轧件入口板形分布、工作辊轮廓曲线进行拟合。将轧件和工作辊进行离散化处理,并采用Newton线性插值保证各变量的相对位置坐标的一致性。根据轧件入口板形、工作辊轮廓曲线等,考虑轧件的边部减薄,计算轧件出口板形分布。(3)建立最佳弯辊力计算模型。分析轧制力、轧件尺寸、轧辊凸度、轧辊磨损等因素对弯辊力的影响,推导轧件出口板凸度、出口厚度和出口平直度间的关系式。基于弯辊力与出口板形偏差的函数关系,采用二分法和割线法相结合的数学优化方法,通过弯辊力与板凸度、弯辊力与板平直度的优化迭代计算获得最佳弯辊力。提高最佳弯辊力的收敛速度和计算精度。(4)设计并开发中厚板板形计算系统。根据现场数据对轧件单道次和多道次连续的出口板形进行离线计算。计算结果显示,各道次轧件出口板凸度总体呈下降趋势,并在末道次获得较小值。当宽厚比比较小时,轧件出口板凸度的计算值与实测平均值偏差较小,且在板形控制过程轧件出口板形均满足板形良好条件,说明该系统具有一定的现场应用的可行性。