JPH0332401B2 - - Google Patents
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- JPH0332401B2 JPH0332401B2 JP58206353A JP20635383A JPH0332401B2 JP H0332401 B2 JPH0332401 B2 JP H0332401B2 JP 58206353 A JP58206353 A JP 58206353A JP 20635383 A JP20635383 A JP 20635383A JP H0332401 B2 JPH0332401 B2 JP H0332401B2
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- looper
- speed
- angle
- control device
- looper angle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主に熱延仕上ミル等におけるルーパの
角度を仕上ミルのロール回転速度の調節にて制御
する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention mainly relates to a method of controlling the angle of a looper in a hot rolling finishing mill or the like by adjusting the rotational speed of the rolls of the finishing mill.
通常ルーパはスタンド間におけるストリツプ張
力、並びにストリツプ張力を安定維持するための
ループ量の制御機能を司どつており、そのルーパ
角度(具体的にはルーパのアーム角度)をミルス
タンドにおけるロール相対速度を調節することに
より制御することが行われている。このルーパ角
度の制御はPID制御系にて構成されており、第1
図は従来のルーパ角度制御系のブロツク線図、第
2図は同じく制御系全体の開回路伝達関数の特性
を示すグラフである。第1図においていまルーパ
の角度制御系に角度指令値θrefが設定されると、
現に設定されているルーパ角度θと加え合わされ
て比例積分処理{伝達関数:KP(1+1/sTL)
KP:比例係数、TL:積分時間、s:ラプラス演
算子}、微分処理(伝達関数:1+sTD、TD:
微分時間)されて下記(1)式で表わせる伝達関数
Gn(s)を有する圧延ミルスタンドの速度制御装
置に入力される。 Normally, the looper controls the strip tension between the stands and the loop amount to maintain the strip tension stably.The looper angle (specifically, the arm angle of the looper) is used to control the relative speed of the rolls on the mill stand. Control is performed by adjusting. Control of this looper angle is configured by a PID control system, and the first
The figure is a block diagram of a conventional looper angle control system, and FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the open circuit transfer function of the entire control system. In Fig. 1, when the angle command value θref is set in the angle control system of the looper,
It is added to the currently set looper angle θ and proportional integral processing {transfer function: KP (1+1/sTL)
KP: proportional coefficient, TL: integration time, s: Laplace operator}, differential processing (transfer function: 1+sTD, TD:
Transfer function that can be expressed by the following equation (1)
Input to the speed controller of the rolling mill stand with Gn(s).
Gn(s)=Kn・ωn2/s2+2・ξ・sωn+ωn2 ……(1)
但し、Kn:ゲイン定数
ωn:固有周波数(rad/秒)、ξ:減衰係数
速度制御装置からはミルスタンドのロール速度
制御量vに相当する信号が出力され、外乱として
のストリツプ速度影響量、例えば熱処理不良等に
よる先、後進率変化による影響量を加え合わせて
ロール速度制御が行われる。この結果、ルーパに
おいては伝達関数GL(s)の伝達要素(ルーパダ
イナミツクス)によりルーパが角速度P(=dθ/
dt)で回動され、積分要素を経てルーパ角度がθ
に設定され、再びθrefと加え合わされて両者が一
致するまで上記過程を反復するよう制御がなされ
る。 Gn(s)=Kn・ωn 2 /s 2 +2・ξ・sωn+ωn 2 ...(1) However, Kn: gain constant ωn: natural frequency (rad/sec), ξ: damping coefficient Mill stand from speed control device A signal corresponding to the roll speed control amount v is output, and roll speed control is performed by adding together the strip speed influence amount as a disturbance, for example, the influence amount due to poor heat treatment, etc., and the influence amount due to a change in the backward movement rate. As a result, the looper moves at an angular velocity P(=dθ/
dt), and the looper angle becomes θ after passing through the integral element.
is set to θref and added to θref again, and the above process is repeated until the two match.
上記した如き速度制御装置及びルーパの特性、
即ち位相及びゲインは二次遅れ系で近似され、そ
の各固有周波数(rad/秒)は速度制御装置にあ
つてはωn=10〜20、またルーパにあつてはωL=
5〜30程度であるため、制御系全体の開路伝達関
数G0(s)の特性、即ちそのゲイン曲線は第2図
の如くに設定される。第2図のグラフは横軸に角
周波数ω(rad/秒)を、また縦軸にゲイン(dB)
をとつて示してある。このような制御系が安定を
保つうえでの折点周波数1/TL、ωnのゲイン条
件は夫々(2)、(3)式で定められるから、
G0(1/TL)≧10dB ……(2)
G0(ωn)≦−10dB ……(3)
交叉角周波数ωcはωc≒ωn・1/3となり、(4)式の
如き値に設定される。 Characteristics of the speed control device and looper as described above,
That is, the phase and gain are approximated by a second-order lag system, and each natural frequency (rad/second) is ωn = 10 to 20 for a speed control device, and ωL = 20 for a looper.
5 to about 30, the characteristics of the open circuit transfer function G 0 (s) of the entire control system, that is, its gain curve, are set as shown in FIG. The graph in Figure 2 shows the angular frequency ω (rad/sec) on the horizontal axis and the gain (dB) on the vertical axis.
It is shown below. Since the gain conditions for the corner frequency 1/TL and ωn for maintaining stability of such a control system are determined by equations (2) and (3), respectively, G 0 (1/TL) ≧ 10 dB...( 2) G 0 (ωn)≦−10dB (3) The crossing angular frequency ωc satisfies ωc≒ωn·1/3, and is set to a value as shown in equation (4).
ωc≦3〜6 ……(4)
ところで仕上ミルにおいては自動板厚制御
(AGC)が行われており、ロール開度が急速に変
化すると、ストリツプ速度が急峻に変化し、また
例えばストリツプに板厚のばらつき、或いはスキ
ツドマーク等による変形抵抗のばらつきが存在す
ると、先進率、後進率が変化し、同様に仕上ミル
における圧延機入側、出側のストリツプ速度が急
峻に変化する。このようなストリツプ速度の変化
が生じると圧延機間のループ量が変化し、例えば
張力を一定とするとルーパが上昇、下降し、ルー
パ角度が変化することとなる。ところがルーパ角
度制御の応答は既述した如く交叉角周波数ωcが
3〜6rad/秒程度であつてこれに追従すること
が出来ず、しかもこのストリツプ速度の変化とル
ーパ角度の変化との間には積分要素が関与するた
め、これによる時間遅れが生じ、単にルーパ角度
を検出してこれを抑制すべくロール速度を制御す
る従来のフイードバツク制御では応答遅れが避け
られず、ストリツプ張力、ルーパ角度が大きく変
化する。ストリツプ張力の変動はストリツプの板
厚、板幅を変化させ、板厚制御機能が十分その効
果を発揮出来なくなり、また一方、ルーパ量の大
きな変動は三重噛み、ストリツプの横滑りによる
絞り込み等操業上のトラブルが誘発される等の問
題が生じる。 ωc≦3~6……(4) Automatic thickness control (AGC) is performed in finishing mills, and when the roll opening changes rapidly, the stripping speed changes sharply, and for example, the stripping speed changes rapidly. If there is variation in thickness or variation in deformation resistance due to skid marks, etc., the advancing rate and backward rate change, and similarly, the strip speeds at the entrance and exit sides of the rolling mill in the finishing mill change sharply. When such a change in strip speed occurs, the amount of loop between the rolling mills changes. For example, if the tension is constant, the looper moves up and down, and the looper angle changes. However, as mentioned above, the response of the looper angle control cannot follow the crossing angular frequency ωc, which is about 3 to 6 rad/sec, and there is a gap between the change in the strip speed and the change in the looper angle. Since an integral element is involved, this causes a time delay. Conventional feedback control, which simply detects the looper angle and controls the roll speed to suppress this, inevitably results in a response delay, causing the strip tension and looper angle to become large. Change. Fluctuations in strip tension will change the thickness and width of the strip, making it impossible for the thickness control function to fully demonstrate its effectiveness. On the other hand, large fluctuations in the looper amount will cause operational problems such as triple bite and narrowing due to sideways slipping of the strip. Problems such as troubles may occur.
また従来にあつては、特公昭54−32629号公報
に記載の如く、検出したルーパ角度の値に応じて
ルーパモータ、圧延ロールモータに対するフイー
ドバツクゲインを変更し、ルーパ角度が大きくな
ると制御ゲインを高めて応答性を向上させる装置
が提案されている。 Conventionally, as described in Japanese Patent Publication No. 54-32629, the feedback gain for the looper motor and rolling roll motor is changed according to the value of the detected looper angle, and as the looper angle increases, the control gain is changed. Devices have been proposed that increase responsiveness.
しかしこの従来装置にあつては検出したルーパ
角度に応じて制御ゲインを変更する単なるフイー
ドバツク制御を行つているに留まり、圧延材にお
けるスキツドマークの存在、或いはAGCにおけ
る急激なロール開度等に起因して生じる圧延材速
度とルーパ角度との間に積分要素が関与すること
による制御の遅れを解消することが出来ないとい
う問題があつた。 However, this conventional device merely performs feedback control in which the control gain is changed according to the detected looper angle, and it is not possible to avoid problems such as the presence of skid marks in the rolled material or sudden roll opening in AGC. There was a problem in that it was not possible to eliminate the delay in control due to the involvement of an integral element between the rolling material speed and the looper angle.
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、外乱によつてストリツプ速度が変化したとき
シユミレータを用いてロール速度指令値、ルーパ
角度又はルーパの角速度に基づいてストリツプの
速度変化を推定し、この推定値に相応する速度指
令値をロール速度の制御装置に入力し、ルーパ角
度を安定させるべくロール速度を制御し、外乱と
してのストリツプ速度の変化に迅速に対応し得る
ようにしたルーパ角度制御方法を提供することを
目的とする。 The present invention has been developed in view of the above circumstances, and includes estimating the strip speed change based on the roll speed command value, the looper angle, or the looper angular velocity using a simulator when the strip speed changes due to disturbance. A speed command value corresponding to this estimated value is input to the roll speed control device, and the roll speed is controlled to stabilize the looper angle, thereby quickly responding to changes in strip speed caused by disturbances. Looper angle control The purpose is to provide a method.
本発明に係るルーパ角度制御方法は圧延ミルス
タンドのロール速度を速度制御装置により調節し
てルーパの角度を制御する方法において、外乱に
よる圧延材速度の変化によりルーパ角度が変化し
たとき、ルーパの角度又は角速度を検出し、この
ルーパの角度又は角速度と、速度制御装置に対す
る速度指令値とに基づき前記ロール速度制御装置
の動特性を模擬したシユミレータ及びルーパの動
特性を模擬したシユミレータにて圧延材の速度変
化量を推定し、該推定値に相当する速度指令値を
前記速度制御装置に入力し、外乱によるルーパ角
度変化を修正すべく前記ロール速度を制御するこ
とを特徴とする。 The looper angle control method according to the present invention is a method of controlling the angle of the looper by adjusting the roll speed of a rolling mill stand with a speed control device. Alternatively, a simulator that detects the angular velocity and simulates the dynamic characteristics of the roll speed control device based on the angle or angular velocity of the looper and a speed command value for the speed control device and a simulator that simulates the dynamic characteristics of the looper are used to control the rolling material. The present invention is characterized in that a speed change amount is estimated, a speed command value corresponding to the estimated value is input to the speed control device, and the roll speed is controlled to correct a looper angle change due to disturbance.
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第3図は本発明方法の実施状態を示す模式図であ
り、図中1,2は仕上ミルにおける相隣する2基
のスタンド、3はルーパ、4はストリツプを示し
ている。ルーパ3はスタンド1,2の中間にあつ
て白抜矢符方向から通されたストリツプ4をその
下面側から上方に向けて押圧し、ストリツプ4に
適切な張力を付与すると供に、スタンド1,2間
に適正なストリツプのループ量を確保するように
なつている。ルーパ3は支持台3aに下端を枢支
したアーム3bの上端にロール3cを軸支すると
共に、アーム3bの中間部に油圧シリンダ3dの
作動杆を連結して構成されており、油圧シリンダ
3dの操作によつてアーム3bを所要角度に設定
するようになつている。 The present invention will be specifically explained below based on the drawings.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the implementation state of the method of the present invention, in which 1 and 2 indicate two adjacent stands in a finishing mill, 3 indicates a looper, and 4 indicates a strip. The looper 3 is located between the stands 1 and 2, and presses the strip 4 passed through from the direction of the white arrow upward from the bottom side of the strip 4, applying appropriate tension to the strip 4, and also attaches the strip 4 to the stands 1, 2. It is designed to ensure an appropriate amount of strip loop between the two. The looper 3 is constructed by having a roll 3c pivoted on the upper end of an arm 3b whose lower end is pivotally supported on a support base 3a, and an operating rod of a hydraulic cylinder 3d connected to the middle part of the arm 3b. The arm 3b is set at a required angle by operation.
5は仕上ミルの速度制御装置であり、ルーパ3
のアーム3b下端部に設けたアーム角度検出器か
ら入力される角度データに基づきアーム角度(以
下ルーパ角度)θを検出し、この検出ルーパ角度
又はこれから求めたルーパ角速度と、予め設定し
た指令値θrefとに基づいて、シユミレータ6,7
にて外乱、即ちストリツプ速度の変動を推定し、
ミルスタンドの各モータ制御部11,12へ制御
量に相応した信号を出力するようになつている。
6は前記速度制御装置5の動特性を模擬したシユ
ミレータ、7はルーパの動特性を模擬したシユミ
レータであり、これら各シユミレータ6,7はル
ーパ角度を安定維持するうえでの外乱に起因する
ストリツプの速度変動を推定し、この推定値に相
応する信号を速度指令値として前記速度制御装置
5に入力することにより、ルーパの応答性を高
め。ルーパ角度、ストリツプ張力を安定させるよ
うになつている。 5 is a speed control device of the finishing mill, and looper 3
The arm angle (hereinafter referred to as the looper angle) θ is detected based on the angle data input from the arm angle detector provided at the lower end of the arm 3b, and this detected looper angle or the looper angular velocity obtained from this is combined with a preset command value θref. Based on simulators 6 and 7
Estimate the disturbance, that is, the fluctuation of the strip speed,
A signal corresponding to the control amount is output to each motor control section 11, 12 of the mill stand.
6 is a simulator that simulates the dynamic characteristics of the speed control device 5, and 7 is a simulator that simulates the dynamic characteristics of the looper.These simulators 6 and 7 are designed to prevent strip distortion caused by disturbances in maintaining the looper angle stably. The responsiveness of the looper is improved by estimating the speed fluctuation and inputting a signal corresponding to this estimated value to the speed control device 5 as a speed command value. It is designed to stabilize the looper angle and strip tension.
以下これらの制御過程を第4図に示すブロツク
線図に基づき具体的に説明する。第4図はルーパ
の角度制御系を示すブロツク線図であり、第4図
においてGn(s)はミルモータ速度制御装置、
GL(s)はルーパ夫々の動特性を示している。こ
こでいま外乱ωがあると、GL(s)及び積分要素
1/sによりルーパ角度θが変化する。 These control processes will be explained in detail below based on the block diagram shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the angle control system of the looper. In FIG. 4, Gn(s) is the mill motor speed control device,
GL(s) indicates the dynamic characteristics of each looper. Now, if there is a disturbance ω, the looper angle θ changes due to GL(s) and the integral element 1/s.
このθをフイードバツクし、θrefとの差を求
め、Kp(1+1/sTL)、1+sTDの各制御要素
を通し、その出力x(s)をGn(s)に通ると共
に、Gn*(s)(Gn(s)のシユミレータ6)に通
し、GL*(s)(GL(s)のシユミレータ7)及び
積分要素1/sを通すことにより、ルーパ角度の
推定値θ*を演算出力する。 This θ is fed back, the difference with θref is found, and the output x(s) is passed through each control element of Kp (1+1/sTL) and 1 + sTD to Gn(s), (s) simulator 6), GL * (s) (GL(s) simulator 7), and an integral element 1/s to calculate and output the estimated value θ * of the looper angle.
ところで、シユミレータ6,7にはいずれも外
乱ωが入力されておらず、代わりにθとθ*との差
であるΔθをg1及び−g2、1/sを通し、外乱推
定値ω*としてGL*(s)の入力に加算している。 Incidentally, the disturbance ω is not input to either of the simulators 6 and 7, and instead, Δθ, which is the difference between θ and θ * , is passed through g 1 and −g 2 and 1/s to obtain the estimated disturbance value ω * is added to the input of GL * (s).
このようにΔθをGL*(s)にフイードバツクす
ることにより、外乱推定値ω*を圧延ミルスタン
ドに対する外乱ωと等しくなるように収束させる
ことが可能となる。 By feeding back Δθ to GL * (s) in this way, it is possible to converge the estimated disturbance value ω * to be equal to the disturbance ω to the rolling mill stand.
以上の様に、本願によれば外乱(ω)を推定値
ω*として速やかに推定出来る為、これを直接速
度制御装置Gn(s)、(Gn*(s))に補償すること
により、極めて速い応答で外乱を修正することが
出来る。 As described above, according to the present application, since the disturbance (ω) can be quickly estimated as the estimated value ω * , by directly compensating this to the speed control devices Gn (s), (Gn * (s)), it is possible to Disturbances can be corrected with quick response.
而してシユミレータ6,7の使用によつて外乱
に起因するストリツプ速度変動が正確且つ迅速に
算出され、この算出値がロールの速度制御装置5
へ入力される結果、ロール速度制御系、換言すれ
ばルーパ角度制御系の応答性が速くなり、過大な
ループ量、張力変動に迅速に対処し得ることとな
る。 By using the simulators 6 and 7, strip speed fluctuations caused by disturbances can be calculated accurately and quickly, and this calculated value is sent to the roll speed control device 5.
As a result, the response of the roll speed control system, in other words, the looper angle control system, becomes faster, and excessive loop amount and tension fluctuations can be quickly dealt with.
第5図は本発明の他の実施状態を示すブロツク
線図であり、この実施例では第4図に示したルー
パ角度θに代えてルーパ角速度Pを用いている点
以外は第4図に示す実施例と実質的に同じであ
り、対応する部分に同じ記号を用いて説明を省略
する。 FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, except that in this embodiment, the looper angular velocity P is used instead of the looper angle θ shown in FIG. 4. This is substantially the same as the embodiment, and the same symbols are used for corresponding parts, and the explanation will be omitted.
このような制御においてはルーパ角度θを代え
てルーパの角速度を用いており第4図に示すルー
パ角度θを用いる場合と変わらぬルーパ角度制御
を行い得る。 In such control, the angular velocity of the looper is used instead of the looper angle θ, and the same looper angle control as shown in FIG. 4 using the looper angle θ can be performed.
前記第4,5図に示した角制御過程でシユミレ
ータ6,7を用いて求めるルーパ角度推定値θ*、
角度推定値P*及び外乱推定値ω*は夫々下記の如
く与えられる。いま速度制御装置5の伝達関数
Gn(s)、ルーパダイナミツクスの伝達関数GL
(s)とこれらに対応させたシユミレータ6,7
の伝達関数Gn*(s)、GL*(s)が等しいと仮定
してルーパ角度θ(s)外乱ω(s)ロール速度設
定値x(s)、シユミレータによる推定値θ*(s)、
ω*(s)相互の関係は第4図に示す制御方法にお
いては下記(5)、(6)、(7)式の如く表わせる。 The looper angle estimate θ * obtained using the simulators 6 and 7 in the angle control process shown in FIGS. 4 and 5,
The estimated angle value P * and the estimated disturbance value ω * are each given as follows. Now the transfer function of the speed control device 5
Gn(s), looper dynamics transfer function GL
(s) and simulators 6 and 7 corresponding to these
Assuming that the transfer functions Gn * (s) and GL * (s) are equal, the looper angle θ (s), the disturbance ω (s), the roll speed setting value x (s), the estimated value by the simulator θ * (s),
In the control method shown in FIG. 4, the relationship between ω * (s) can be expressed as in the following equations (5), (6), and (7).
θ(s)=1/s・GL(s){x(s)
・Gn(s)−ω(s)} ……(5)
θ*(s)=1/s・GL(s)〔x(s)・Gn(s)−ω*(s)+g1
{θ(s)−θ*(s)}〕……(6)
ω*(s)=−g2{θ(s)−θ*(s)}
・1/s ……(7)
ルーパ角度の偏差Δθ=θ*−θは(5)、(6)式から
下記(8)式で与えられる。 θ(s)=1/s・GL(s) {x(s)・Gn(s)−ω(s)} ...(5) θ * (s)=1/s・GL(s)[x (s)・Gn(s)−ω*(s)+g 1
{θ(s)−θ * (s)}]……(6) ω * (s)=−g 2 {θ(s)−θ * (s)} ・1/s……(7) Looper angle The deviation Δθ=θ * −θ is given by the following equation (8) from equations (5) and (6).
Δθ(s)=1/s・GL(s){−ω*(s)
−g1Δθ+ω(s)} ……(8)
(8)式のω*(s)に(7)式を代入すると、
Δθ(s)=1/s・GL(s){−g2/s
・Δθ(s) −g1・Δθ+ω(s)} ……(9)
∴Δθ(s)
=S・ω(s)・GL(s)/s2+g1GL(s)・s+
g2・GL(s)
……(10)
また、(7)、(10)式から
ω*(s)
=g2・ω(s)/s2+g1GL(s)・s+g2・GL(s
)
……(11)
一方、第5図に示す制御方法においては同様に
ルーパの角度変化率P(s)、外乱ω(s)、ロール
速度設定値x(s)、シユミレータによるこれらの
推定値P*(s)、ω(s)相互の関係は下記(12)、
(13)、(14)式で与えられる。 Δθ(s)=1/s・GL(s) {−ω * (s) −g 1 Δθ+ω(s)} ...(8) Substitute equation (7) for ω * (s) in equation (8) Then, Δθ(s)=1/s・GL(s) {−g 2 /s ・Δθ(s) −g 1・Δθ+ω(s)} ……(9) ∴Δθ(s) =S・ω( s)・GL(s)/s 2 +g 1 GL(s)・s+
g 2・GL(s) ……(10) Also, from equations (7) and (10), ω * (s) = g 2・ω(s)/s 2 +g 1 GL(s)・s+g 2・GL (s
)...(11) On the other hand, in the control method shown in Fig. 5, the looper angle change rate P(s), disturbance ω(s), roll speed setting value x(s), and these estimated values by the simulator are The relationship between P * (s) and ω (s) is as follows (12),
It is given by equations (13) and (14).
P(s)=GL(s){x(s)Gn(s)−ω(s)} ……(12)
P*(s)=GL(s)〔x(s)Gn(s)−ω*(s)+g
1
{P(s) −P*(s)}〕 ……(13)
ω*(s)=g2{P(s)−P*(s)}・1/S ……(14)
ルーパの角速度偏差ΔP(s)=P*(s)−P
(s)、ω*(s)は(12)〜(14)式から前記同様
にして下記(15)、(16)式の如くに求まる。 P(s)=GL(s) {x(s)Gn(s)−ω(s)} ...(12) P * (s)=GL(s)[x(s)Gn(s)−ω * (s)+g
1 {P(s) −P * (s)}] ...(13) ω * (s)=g 2 {P(s)−P * (s)}・1/S ...(14) Looper's Angular velocity deviation ΔP (s) = P * (s) − P
(s) and ω * (s) are determined from equations (12) to (14) in the same manner as described above, as shown in equations (15) and (16) below.
ΔP(s)=GL(s){−ω*(s)−g1ΔP(s)+
ω(s)
=s・ω(s)・GL(s)/{1+g1・GL(s)}
s+g2・GL(s)……(15)
ω*(s)
=g2ω(s)GL(s)/{1+g1GL(s)}s+g2
GL(s)
……(16)
前記(10)、(11)式或いは(15)、(16)式よりゲイ
ンg1、g2を夫々適切に選択するとt→∽にてΔθ
→0となり、θ*(s)→θ(s)、ω*(s)→ω
(s)となる。g1、g2は次の如くにして求められ
る。 ΔP(s)=GL(s){−ω * (s)−g 1 ΔP(s)+
ω(s) = s・ω(s)・GL(s)/{1+g 1・GL(s)}
s+g 2・GL(s)……(15) ω * (s) =g 2 ω(s)GL(s)/{1+g 1 GL(s)}s+g 2
GL (s) ... (16) If the gains g 1 and g 2 are appropriately selected from the above formulas (10) and (11) or (15) and (16), Δθ at t→∽
→ becomes 0, θ * (s) → θ (s), ω * (s) → ω
(s). g 1 and g 2 are obtained as follows.
例えばGL(s)=KL/(1+sT0)(但しKL:
ゲイン定数、T0(時定数)=1/ωLとするとこれ
を(10)、(11)式に代入すれば(17)、(18)式の如
くになる。 For example, GL (s) = KL / (1 + sT 0 ) (KL:
Assuming that the gain constant, T 0 (time constant) = 1/ωL, substituting this into equations (10) and (11) yields equations (17) and (18).
Δθ(s)
=s・ω(s)/TL・s3+s2+KL・g1・s+g2・KL
……(17)
ω*(s)
=ω(s)/TL・s3+s2+KL・g1・s+g2・KL
……(18)
同様に(15)、(16)式に代入すると(19)、
(20)式の如くになる。 Δθ(s) = s・ω(s)/TL・s 3 +s 2 +KL・g 1・s+g 2・KL ……(17) ω * (s) = ω(s)/TL・s 3 +s 2 +KL・g 1・s+g 2・KL ……(18) Similarly, substituting into equations (15) and (16), (19),
It becomes as shown in equation (20).
ΔP=s・ω(s)/TL・s2+(KLg1+1)・s+g2K
L
……(19)
ω*(S)
=g2ω(s)/TL・s2+(KLg1+1)・s+g2KL
……(20)
従つて(20)式で与えられるω*(s)の応答を
制御系の応答より早くする為には、TL≪g2KLと
仮定する(g2を充分大きくとる)と、(18)式は
2次遅れ要素となり、第4図に示す制御方法にお
いては
ω0≒√2またはζ≒KLg1/2ω0となり、ζ
=0.7、ω0≫TLを満たす為には、
g2=(103〜104)KL ……(21)
g1=1.4ω0/KL=1.4√2 ……(22)
とすればよいことになる。 ΔP=s・ω(s)/TL・s 2 +(KLg 1 +1)・s+g 2 K
L ... (19) ω * (S) = g 2 ω (s) / TL・s 2 + (KLg 1 +1)・s+g 2 KL ... (20) Therefore, ω * ( In order to make the response of s) faster than the response of the control system, assuming that TL≪g 2 KL (take g 2 sufficiently large), equation (18) becomes a second-order lag element, as shown in Figure 4. In the control method, ω 0 ≒√ 2 or ζ≒KLg 1 /2ω 0 , and ζ
= 0.7, ω 0 ≫ In order to satisfy TL, g 2 = (10 3 ~ 10 4 )KL ... (21) g 1 = 1.4ω 0 /KL = 1.4√ 2 ... (22) It turns out.
また第5図に示す制御方法においては
ω0≒√2 0
またζ≒(KLg1+1)/2ωn
であるからg1、g2は上記と同様にして下記(23)、
(24)式の如くにすればよいことになる。 In addition, in the control method shown in Fig. 5, ω 0 ≒√ 2 0 and ζ≒(KLg 1 +1)/2ωn, so g 1 and g 2 can be expressed as follows (23) in the same way as above:
It is sufficient to do it as shown in equation (24).
g2=(103〜104)T0/KL ……(23)
g1=1.4√2 ……(24)
以上の如く本発明方法にあつてはルーパ角度が
既述した如くルーパ角度制御の応答周波数ωcは
通常3〜6(rad/sec)程度であるが、本発明方
法に依つた場合には(21)、(23)式からシユミレ
ータの応答周波数ω0は下記(25)式の如くにな
り、
ω0≒√103〜104=31〜100rad/sec……(25)
10倍程度の応答周波数の向上が図れることとな
る。 g 2 = (10 3 ~ 10 4 ) T 0 /KL ... (23) g 1 = 1.4√ 2 ... (24) As described above, in the method of the present invention, the looper angle is controlled as described above. The response frequency ωc of the simulator is normally about 3 to 6 (rad/sec), but when using the method of the present invention, the response frequency ω 0 of the simulator is determined by the following equation (25) from equations (21) and (23). Thus, ω 0 ≒√10 3 to 10 4 =31 to 100 rad/sec (25) The response frequency can be improved by about 10 times.
従つてこのシユミレータ6,7により得られた
外乱推定値ω*にて直接速度指令を補償したとす
ると、当然従来の制御法における応答に比較して
迅速な応答が得られることとなる。 Therefore, if the speed command is directly compensated with the estimated disturbance value ω * obtained by the simulators 6 and 7, a faster response will naturally be obtained compared to the response in the conventional control method.
第6図は本発明方法と特公昭54−32629号公報
に記載されている従来方法との比較試験結果を示
すグラフであり、第6図aはルーパに対する入側
の圧延機速度変化量を、また第6図bはルーパ角
度変化を、また第6図cは圧延機速度指令変化量
を示している。これから明らかな如く第6図aに
示す如きステツプ状の圧延機速度変化に対し、従
来方法ではランプ状に圧延機速度指令が変化する
結果、ルーパ角度変化が大きくなり、第6図bに
示す如く修正が完了するまでに約2secの時間を要
する。 FIG. 6 is a graph showing the results of a comparative test between the method of the present invention and the conventional method described in Japanese Patent Publication No. 54-32629. Further, FIG. 6b shows the change in the looper angle, and FIG. 6c shows the amount of change in the rolling mill speed command. As is clear from this, in contrast to the step-like rolling mill speed change shown in Figure 6a, in the conventional method, the rolling mill speed command changes in a ramp-like manner, resulting in a large looper angle change, as shown in Figure 6b. It takes approximately 2 seconds to complete the correction.
これに対し、本発明方法では圧延機速度変化が
生じると速やかにこれを推定し、圧延機速度指令
にフイードフオワード補償するため、第6図cに
示す如く圧延機速度指令変化量は第6図aに示す
圧延機速度変化と略同様のステツプ状の出力とな
り、その結果、ルーパ角度変化は第6図bに示す
如く極めて小さく抑制され、しかも安定を取り戻
す迄の時間は略0.3secで済むことが解る。 On the other hand, in the method of the present invention, when a rolling mill speed change occurs, it is immediately estimated and the rolling mill speed command is compensated for by feed forward, so that the amount of change in the rolling mill speed command is The step-like output is almost the same as the rolling mill speed change shown in Figure 6a, and as a result, the looper angle change is suppressed to an extremely small level as shown in Figure 6b, and the time it takes to regain stability is approximately 0.3 seconds. I know it will be done.
外乱によつて変動せしめられたとき、シユミレ
ータを用いてルーパ角度又はルーパ角速度、並び
にミルスタンドのロール速度制御装置に対する速
度指令値に基づき外乱たるストリツプ速度の変化
量を推定し、この推定値を速度制御装置へ入力す
ることとしてあるから、スキツドマーク、或いは
入側板厚のばらつきによる先、後進率の変化がも
たらすストリツプ速度の変化にルーパを迅速に応
答させ得、過大なループ量、張力の変動を抑制出
来ることとなつて本発明は操業上のトラブル防
止、製品品質の向上に益するところ多大である。 When the strip speed is changed due to a disturbance, a simulator is used to estimate the amount of change in the strip speed due to the disturbance based on the looper angle or looper angular velocity and the speed command value for the roll speed control device of the mill stand, and this estimated value is used as the speed. Since it is input to the control device, the looper can quickly respond to changes in strip speed caused by skid marks or variations in entry side plate thickness, and changes in reverse rate, suppressing excessive loop amount and tension fluctuations. As a result, the present invention is of great benefit in preventing operational troubles and improving product quality.
第1図は一般的なルーパ角度制御系ブロツク線
図、第2図は同じく制御系全体の開回路伝達関数
の特性を示すグラフ、第3図は本発明方法の実施
状態を示す模式図、第4図は本発明方法における
制御態様を示すブロツク線図、第5図は本発明方
法における他の制御態様を示すブロツク線図、第
6図は本発明方法と従来方法との比較試験結果を
示すグラフである。
1,2……ミルスタンド、3……ルーパ、4…
…油圧シリンダ、5……速度制御装置、6,7…
…シユミレータ。
Fig. 1 is a block diagram of a general looper angle control system, Fig. 2 is a graph showing the characteristics of the open circuit transfer function of the entire control system, Fig. 3 is a schematic diagram showing the implementation state of the method of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing a control mode in the method of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing another control mode in the method of the present invention, and FIG. 6 shows the results of a comparative test between the method of the present invention and the conventional method. It is a graph. 1, 2...mil stand, 3...roopa, 4...
...Hydraulic cylinder, 5...Speed control device, 6,7...
...Simulator.
Claims (1)
置により調節してルーパの角度を制御する方法に
おいて、外乱による圧延材速度の変化によりルー
パ角度が変化したとき、ルーパの角度又は角速度
を検出し、このルーパの角度又は角速度と、速度
制御装置に対する速度指令値とに基づき前記ロー
ル速度制御装置の動特性を模擬したシユミレータ
及びルーパの動特性を模擬したシユミレータにて
圧延材の速度変化量を推定し、該推定値に相当す
る速度指令値を前記速度制御装置に入力し、外乱
によるルーパ角度変化を修正すべく前記ロール速
度を制御することを特徴とするルーパ角度制御方
法。1 In a method of controlling the looper angle by adjusting the roll speed of a rolling mill stand with a speed control device, when the looper angle changes due to a change in the rolling material speed due to a disturbance, the looper angle or angular velocity is detected and the looper The amount of speed change of the rolled material is estimated using a simulator that simulates the dynamic characteristics of the roll speed control device and a simulator that simulates the dynamic characteristics of the looper based on the angle or angular velocity of the roll speed control device and the speed command value for the speed control device. A method for controlling a looper angle, comprising inputting a speed command value corresponding to an estimated value to the speed control device and controlling the roll speed to correct changes in the looper angle due to disturbances.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206353A JPS6099414A (en) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | Control method of looper angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206353A JPS6099414A (en) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | Control method of looper angle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099414A JPS6099414A (en) | 1985-06-03 |
| JPH0332401B2 true JPH0332401B2 (en) | 1991-05-13 |
Family
ID=16521905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58206353A Granted JPS6099414A (en) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | Control method of looper angle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099414A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432629A (en) * | 1977-08-13 | 1979-03-10 | Chubu Shizai Kk | Smoke vaporizing method |
-
1983
- 1983-11-01 JP JP58206353A patent/JPS6099414A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6099414A (en) | 1985-06-03 |
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