JPH0332401B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- looper
- speed
- angle
- control device
- looper angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)−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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（20）式の如くになる。
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。
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。
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。
（24）式の如くにすればよいことになる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- １ 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ルーパ角度制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206353A JPS6099414A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | ル−パ角度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206353A JPS6099414A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | ル−パ角度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099414A JPS6099414A (ja) | 1985-06-03 |
| JPH0332401B2 true JPH0332401B2 (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=16521905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58206353A Granted JPS6099414A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | ル−パ角度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099414A (ja) |
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/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6099414A (ja) | 1985-06-03 |
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