JPH04200915A - 圧延機における板厚制御方法 - Google Patents
圧延機における板厚制御方法Info
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- JPH04200915A JPH04200915A JP2339100A JP33910090A JPH04200915A JP H04200915 A JPH04200915 A JP H04200915A JP 2339100 A JP2339100 A JP 2339100A JP 33910090 A JP33910090 A JP 33910090A JP H04200915 A JPH04200915 A JP H04200915A
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- Japan
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- plate thickness
- rolling
- roll
- disturbances
- disturbance
- Prior art date
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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
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
- B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、圧延機における板厚制御方法の改良に係り、
特に周期的に発生ずる板厚変動を抑制して、より高い板
厚精度を得ることの出来る方法に関するものである。
特に周期的に発生ずる板厚変動を抑制して、より高い板
厚精度を得ることの出来る方法に関するものである。
(背景技術)
従来から、圧延機の板厚制御においては、圧延ロールギ
ャップを変化させているが、この圧延ロールギャップ操
作のみにて板厚を制御しようとすると、そのロールギャ
ップ変更に伴なう張力変化、特に後方張力変化により、
所期の板厚精度が得られないところから、板厚制御を考
える上では、張力制御も同時に行なう必要があった。
ャップを変化させているが、この圧延ロールギャップ操
作のみにて板厚を制御しようとすると、そのロールギャ
ップ変更に伴なう張力変化、特に後方張力変化により、
所期の板厚精度が得られないところから、板厚制御を考
える上では、張力制御も同時に行なう必要があった。
このため、そのような板厚制御と張力制御を共に行なう
べく、従来から、幾つかの手法が提案され、また本発明
者らにあっても、先に特願昭61−6014/I号や特
願昭62−2532/19号として、圧延ロールギャッ
プ制御と圧延ロール速度制御を連結させて同時に行ない
、高精度の板厚制御を行なう手法を提案した。
べく、従来から、幾つかの手法が提案され、また本発明
者らにあっても、先に特願昭61−6014/I号や特
願昭62−2532/19号として、圧延ロールギャッ
プ制御と圧延ロール速度制御を連結させて同時に行ない
、高精度の板厚制御を行なう手法を提案した。
なかでも、本発明者らが、特願昭62−253249号
において明らかにした板厚制御手法は、圧延荷重変化、
入側板厚変化、出側板厚変化、張力変化の検出値に基づ
いて、圧延機に加わる外乱を圧延ロール速度調整(また
はペイオフリール電流調整、換言すればペイオフリール
電流の制御によるペイオフリール速度調整)のみにより
補正すべき外乱、圧延ロールギャップ調整のみにより補
正すべき外乱、及びそれらの両者により補正すべき外乱
に分類して、各外乱の値の推定を行ない、その推定値に
応して圧延ロールギャップ及び圧延ロール速度若しくは
ペイオフリール電流(速度)の調整装置をそれぞれ操作
して、板厚変動を抑制するようにしたものであるところ
から、それぞれの制御装置に不要な指令を与えることが
少なくなり、それ故に外乱が加わった場合の板厚張力の
変動が小さくなることに加えて、外乱推定に使用する検
出信号として、入側の板厚と出側の板厚と張力と圧延荷
重の4種類を使用するものであるところから、圧延機に
加わる外乱をより正確に推定することが可能となり、そ
して、それらの外乱に適した外乱補償を行なうことが出
来るところから、より高精度な板厚を得ることが出来る
特徴を発揮するものである。
において明らかにした板厚制御手法は、圧延荷重変化、
入側板厚変化、出側板厚変化、張力変化の検出値に基づ
いて、圧延機に加わる外乱を圧延ロール速度調整(また
はペイオフリール電流調整、換言すればペイオフリール
電流の制御によるペイオフリール速度調整)のみにより
補正すべき外乱、圧延ロールギャップ調整のみにより補
正すべき外乱、及びそれらの両者により補正すべき外乱
に分類して、各外乱の値の推定を行ない、その推定値に
応して圧延ロールギャップ及び圧延ロール速度若しくは
ペイオフリール電流(速度)の調整装置をそれぞれ操作
して、板厚変動を抑制するようにしたものであるところ
から、それぞれの制御装置に不要な指令を与えることが
少なくなり、それ故に外乱が加わった場合の板厚張力の
変動が小さくなることに加えて、外乱推定に使用する検
出信号として、入側の板厚と出側の板厚と張力と圧延荷
重の4種類を使用するものであるところから、圧延機に
加わる外乱をより正確に推定することが可能となり、そ
して、それらの外乱に適した外乱補償を行なうことが出
来るところから、より高精度な板厚を得ることが出来る
特徴を発揮するものである。
しかしながら、このような優れた特徴を発揮する板厚制
御方法にあっても、圧延時のロール偏心による周期的な
板厚変動に対して、それを抑制するという点においては
、全く無力なものであったのである。即ち、圧延機のロ
ール、特にバックアップロールの回転中心とロール軸心
とがずれており、そしてそのようなロール偏心状態下に
おいて、ロールが回転せしめられることにより、周期的
な板厚変動が惹起されることとなるのであるが、上記し
た特願昭62−253249号に示された板厚制御方法
においては、そのような周期的な板厚変動に対しては全
く顧慮されていなかったのである。
御方法にあっても、圧延時のロール偏心による周期的な
板厚変動に対して、それを抑制するという点においては
、全く無力なものであったのである。即ち、圧延機のロ
ール、特にバックアップロールの回転中心とロール軸心
とがずれており、そしてそのようなロール偏心状態下に
おいて、ロールが回転せしめられることにより、周期的
な板厚変動が惹起されることとなるのであるが、上記し
た特願昭62−253249号に示された板厚制御方法
においては、そのような周期的な板厚変動に対しては全
く顧慮されていなかったのである。
(解決課題)
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その課題とずろところは、先の特願
昭62−253249号に開示された圧延機の板厚制御
方法を改良して、圧延機に加わる外乱をより一層正確に
推定し、そしてそれらの外乱に適した外乱補償を行なう
ことによって、周期的に発生ずるロール偏心による板厚
変動を抑制し、より高精度の板厚を得ることが出来るよ
うにするごとにある。
れたものであって、その課題とずろところは、先の特願
昭62−253249号に開示された圧延機の板厚制御
方法を改良して、圧延機に加わる外乱をより一層正確に
推定し、そしてそれらの外乱に適した外乱補償を行なう
ことによって、周期的に発生ずるロール偏心による板厚
変動を抑制し、より高精度の板厚を得ることが出来るよ
うにするごとにある。
(解決手段)
そして、本発明にあっては、上記の如き課題を解決する
ために、圧延ロールギャップ調整装置と圧延ロール若し
くはペイオフリール速度調整装置とを備えた圧延機にお
ける板厚制御方法にして、所定の圧延スタンドにおける
圧延荷重変化、入側板厚変化、出側板厚変化及び後方張
力変化を検出し、それらの検出値に基づいて、該圧延機
に加わる外乱を、圧延ロール速度調整のみにより補正す
べき外乱、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべ
き外乱、及び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調
整と圧延ロールギャップ調整の両者により補正すべき外
乱に分類すると共に、該圧延ロールギャップ調整のみに
より補正すべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱と
ロール偏心以外の、ロール熱膨張、ロール摩耗等による
外乱とに分類して、それら各外乱の値の推定を行ない、
その推定値に応じて前記圧延ロールギャップ調整装置及
び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調整装置をそ
れぞれ操作して、かかる圧延機における板厚変動を抑制
するようにしたことを特徴とする圧延機における板厚制
御方法を、その要旨とするものである。
ために、圧延ロールギャップ調整装置と圧延ロール若し
くはペイオフリール速度調整装置とを備えた圧延機にお
ける板厚制御方法にして、所定の圧延スタンドにおける
圧延荷重変化、入側板厚変化、出側板厚変化及び後方張
力変化を検出し、それらの検出値に基づいて、該圧延機
に加わる外乱を、圧延ロール速度調整のみにより補正す
べき外乱、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべ
き外乱、及び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調
整と圧延ロールギャップ調整の両者により補正すべき外
乱に分類すると共に、該圧延ロールギャップ調整のみに
より補正すべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱と
ロール偏心以外の、ロール熱膨張、ロール摩耗等による
外乱とに分類して、それら各外乱の値の推定を行ない、
その推定値に応じて前記圧延ロールギャップ調整装置及
び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調整装置をそ
れぞれ操作して、かかる圧延機における板厚変動を抑制
するようにしたことを特徴とする圧延機における板厚制
御方法を、その要旨とするものである。
要するに、本発明は、センサとして、入側板厚計、出側
板厚a1、圧延荷重計及び入側張力計を備えた圧延機を
用いる、特願昭62−253249号に従う板厚制御方
法において、圧延機に加わる外乱を三つに分類すると共
に、そのうちの圧延口−ルギャンプ調整のみにより補止
ずべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱と、ロール
偏心以外のロール熱膨張、ロール摩耗等による外乱とに
分類して、それらの外乱の値の推定を行なうようにした
4)のであって、かかる先願特許方法に比べて、周期的
に板厚変動を惹起するロール偏心による外乱を推定し、
それに基づいて所定の調整装置の操作を行なうことによ
り、そのような周期的な板厚変動が抑制され得る分、よ
り−・層高精度の板厚を実現することが出来るのである
。
板厚a1、圧延荷重計及び入側張力計を備えた圧延機を
用いる、特願昭62−253249号に従う板厚制御方
法において、圧延機に加わる外乱を三つに分類すると共
に、そのうちの圧延口−ルギャンプ調整のみにより補止
ずべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱と、ロール
偏心以外のロール熱膨張、ロール摩耗等による外乱とに
分類して、それらの外乱の値の推定を行なうようにした
4)のであって、かかる先願特許方法に比べて、周期的
に板厚変動を惹起するロール偏心による外乱を推定し、
それに基づいて所定の調整装置の操作を行なうことによ
り、そのような周期的な板厚変動が抑制され得る分、よ
り−・層高精度の板厚を実現することが出来るのである
。
(具体的構成・実施例)
以下に、本発明について、更に具体的に説明することと
する。
する。
先ず、冷間圧延機の数式モデルは、次式(1)〜(5)
にて表わされる。なお、ここでは、ジングルスタンドの
圧延機が対象とされ、従って圧延ロールのギャップ変更
指令:u9と、ペイオフリール(巻き戻しリール)電流
の変更指令:I、oR1換言すればペイオフリール速度
変更指令が求められることとなる。
にて表わされる。なお、ここでは、ジングルスタンドの
圧延機が対象とされ、従って圧延ロールのギャップ変更
指令:u9と、ペイオフリール(巻き戻しリール)電流
の変更指令:I、oR1換言すればペイオフリール速度
変更指令が求められることとなる。
・ ・ ・(3)
h−ε、・σ、モε、・(S十ds)」−ε1.・H−
1−dl。
1−dl。
・ ・ ・(4)
Po−ε、・ σ、+(εs−1)(S + ds)+
εo ’ H+ d h ・・ ・(5) これらの式において、各記号の意味は、次の通りであり
、それぞれの変数は、成る定常値からの微少偏差を定常
値で無次元化したものである。
εo ’ H+ d h ・・ ・(5) これらの式において、各記号の意味は、次の通りであり
、それぞれの変数は、成る定常値からの微少偏差を定常
値で無次元化したものである。
σb =入側張力
H:入側板厚
PH:ミル伸び(−圧延荷重/ミル定数)h :出側板
厚 S :ロールギャップ us :ロールギャップ変更指令 N、。□ :ペイオフリール回転数 ■1・。、l :ペイオフリール電流(変更指令)d
s、 d N、 d h :外乱M1.MN、MS、
MH,Qe、Q+、ε1.ε8.ε□:圧延条件等で決
まる係数 また、圧延機の制御目的を数式で表すと、次のようにな
る。
厚 S :ロールギャップ us :ロールギャップ変更指令 N、。□ :ペイオフリール回転数 ■1・。、l :ペイオフリール電流(変更指令)d
s、 d N、 d h :外乱M1.MN、MS、
MH,Qe、Q+、ε1.ε8.ε□:圧延条件等で決
まる係数 また、圧延機の制御目的を数式で表すと、次のようにな
る。
h−σ、−0 ・・・(6)
ここで、I PORからNPOR及びU、からSへの応
答性をそれぞれ調整するため、次のような操作を与える
。
答性をそれぞれ調整するため、次のような操作を与える
。
I POR−ω+ NPOR+ Ll +’
・・・(7)us =ωsS 1−us’
・・18)但し、ωI、ωS:フィードハックゲイ
ン、u、I 、 usl 、新たな操作量である。
・・・(7)us =ωsS 1−us’
・・18)但し、ωI、ωS:フィードハックゲイ
ン、u、I 、 usl 、新たな操作量である。
そして、」二記(7)及び(8)式のフィードバックに
より、システムの極は、近似的に、 ・ ・ ・(9) から、次のように調整される。
より、システムの極は、近似的に、 ・ ・ ・(9) から、次のように調整される。
ここにおいて、外乱を補償し、制御目的(6)式を達成
するフィードフォワード制御は、次のようになる。
するフィードフォワード制御は、次のようになる。
・ ・ ・02)
ここで、対処すべき外乱としては、次のようなものを考
える。
える。
ds =dsC4−d、S −−−(+
3)・・・θつ at−acosωL ・・・(15′)一−
−d、−0・・・06) at dN =0 ・ ・ ・(17
)L なお、かかる03)式におけるdsCは、ロール偏心以
外の、ロール熱膨張、ロール摩耗、圧延材料の変形抵抗
変化等による外乱を表し、またdSsは、ロール偏心に
よる外乱を表しており、更にωは、偏心角周波数である
。
3)・・・θつ at−acosωL ・・・(15′)一−
−d、−0・・・06) at dN =0 ・ ・ ・(17
)L なお、かかる03)式におけるdsCは、ロール偏心以
外の、ロール熱膨張、ロール摩耗、圧延材料の変形抵抗
変化等による外乱を表し、またdSsは、ロール偏心に
よる外乱を表しており、更にωは、偏心角周波数である
。
ところで、かかる03)〜0′7)式及び入側板厚変動
(H)の微分値が「0」であると考えると、フィードフ
ォワード制御は、次のように簡略化することが出来る。
(H)の微分値が「0」であると考えると、フィードフ
ォワード制御は、次のように簡略化することが出来る。
us’ =−Tsωd、′十(1−ω)・・・・08)
従って、」二記の(7)、 (8)、 08)及び09
)式より、操作量は次のように与えられる。
)式より、操作量は次のように与えられる。
us =ω5S−TSωds’+(1−us) −・・
・C!([1 u + = ω+ (NllOR+ d N)・ ・
・ (211 そして、このQO及び09式を実現するため、以下では
、オブザーバによる外乱推定の方法について述べる。
・C!([1 u + = ω+ (NllOR+ d N)・ ・
・ (211 そして、このQO及び09式を実現するため、以下では
、オブザーバによる外乱推定の方法について述べる。
1i]」1−□ジ推冗オブ準二L
”&ss、 ”l、 f;:ds3. dh ノ推定
値テ既知関数テあるとすると、前記(3)、 (4)、
04)、 Ci1式より、ds′+S推定オブザーバ
は、次のように与えられる。
値テ既知関数テあるとすると、前記(3)、 (4)、
04)、 Ci1式より、ds′+S推定オブザーバ
は、次のように与えられる。
・ ・ ・t22)
y、−g+Ksc+’;JS” 十−ghε S
・ ・ ・@
ε 3 ε S
ε S・ ・ ・Q41 U、−us宮 Tsω’iss +(1−ωS)・ ・
・(2荀 但し、g、KsCは、S、dscの推定値である。3’
h ?hが推定誤差、k、がオブザーバゲインである
。
ε S・ ・ ・Q41 U、−us宮 Tsω’iss +(1−ωS)・ ・
・(2荀 但し、g、KsCは、S、dscの推定値である。3’
h ?hが推定誤差、k、がオブザーバゲインである
。
そして、上記t22)〜I2ω式より、d、c、S推定
オブザーバは次のようになる。なお、推定誤差(yh’
S’h)において、hヶのみが若干の時間遅れ(ロール
スタンドと板厚計との間の材料移送時間)があるが、(
d/d t)・g、’=oという外乱を対象としている
ために、問題はない。また、hX番J板厚計で検出され
る出側板厚である。
オブザーバは次のようになる。なお、推定誤差(yh’
S’h)において、hヶのみが若干の時間遅れ(ロール
スタンドと板厚計との間の材料移送時間)があるが、(
d/d t)・g、’=oという外乱を対象としている
ために、問題はない。また、hX番J板厚計で検出され
る出側板厚である。
・ ・ ・(26)
但し、a、−(ω、−1,) /Ts
a2−−−に5である。
b dss−Uニー推定−オブザーバ前記(4)、
(5)及び09式より、d sS 、 a sS推定
オブザーバは、次のように与えられる。
(5)及び09式より、d sS 、 a sS推定
オブザーバは、次のように与えられる。
ys(を−τ) =h、 P+4(t−τ)
−−・Q81’Si’、(t−τ)−宮(を−τ) −
l−’JsS(t−τ)+fsc(t、−τ) ・・・e8) 上式で、τは、ロールスタンドと板厚計との間の材料移
送時間であり、τだけ時間をずらして考えているのは、
全てhX (板厚計検出による出側板厚)に時間を合わ
せるためである。また、上記(4)及び(5)式より、 hX=S(t−r) +ds”(t−r) +ds’(
t−T)十P。(を−τ) ・・・(30) であるから、(yS(t−τ) −ys(t−τ)〕は
、d sS、 d 5s(7)推定誤差となる。但し
、K SS+ 、、sが推定値で、k El、 k
E2はオブザーバゲインである。
−−・Q81’Si’、(t−τ)−宮(を−τ) −
l−’JsS(t−τ)+fsc(t、−τ) ・・・e8) 上式で、τは、ロールスタンドと板厚計との間の材料移
送時間であり、τだけ時間をずらして考えているのは、
全てhX (板厚計検出による出側板厚)に時間を合わ
せるためである。また、上記(4)及び(5)式より、 hX=S(t−r) +ds”(t−r) +ds’(
t−T)十P。(を−τ) ・・・(30) であるから、(yS(t−τ) −ys(t−τ)〕は
、d sS、 d 5s(7)推定誤差となる。但し
、K SS+ 、、sが推定値で、k El、 k
E2はオブザーバゲインである。
また、」−記(5)〜(29)式より、次式が得られる
。
。
−g(t−r)−’Jsc(t−−r) 1・・・(3
D なお、 fss(t−τ) =a sin (ω(を−τ))=
a sinωt −cos ωτ −a cos 6)t °sin ωτ=cos ω
τ・dsS(t) ’iss(t−τ) =a cos (ω(t−τ)
)=a cosωt ゝcos ω τ+a
sin O)t ・sin ω τ=cos
ωr ・4 ss(t)+sin ωr ・ds
”(t) であるから、次式((財)及び03が成り立つ。
D なお、 fss(t−τ) =a sin (ω(を−τ))=
a sinωt −cos ωτ −a cos 6)t °sin ωτ=cos ω
τ・dsS(t) ’iss(t−τ) =a cos (ω(t−τ)
)=a cosωt ゝcos ω τ+a
sin O)t ・sin ω τ=cos
ωr ・4 ss(t)+sin ωr ・ds
”(t) であるから、次式((財)及び03が成り立つ。
・ ・ ・((財)
・ ・ ・ (33
そして、これら(至)及び(31式より、前記(3D式
は次のように変形されるのである。
は次のように変形されるのである。
−宮(t−τ)−lsC(t−τ))
−a3C(を−τ))・・・G4
但し、a3−−に1.cosωτ−kE2sinωτa
a =kE+ sinωr k):2 cO
5ωrかかる0う式が、d、、S、a、Sの推定値を与
える弐である。
a =kE+ sinωr k):2 cO
5ωrかかる0う式が、d、、S、a、Sの推定値を与
える弐である。
■斯1眺オブザーノ\
前記(5)及び00式より、dh推定オブザーバは、次
のように得られる。
のように得られる。
+kp(yp Vp)
・ ・ ・ 四
Vp −PM ・・・(30yP−
ε、σ5+(ε、−1)(宮+守S’+KS”)十ε+
+ H+K h ・・・(ロ) かかる(叫、@式を09式に代入して整理すると、次の
ようになる。
ε、σ5+(ε、−1)(宮+守S’+KS”)十ε+
+ H+K h ・・・(ロ) かかる(叫、@式を09式に代入して整理すると、次の
ようになる。
−kP (εs−1,)(g+1s’+]ss)−9−
1kP(Pε、σ5+εHH) ・ ・ ・(38) −(リ−y」−土ボユ。1−雅淀j−ズ尖ニパ前記(I
C(2)及び(+7)式より、dN、:!:NPoRの
推定オブザーバを構成しようとしても、アンオブザーバ
プルになり、推定出来ない。しかし、前記(2++式か
ら理解されるように、(N r。□−1−dN)が分か
ればよいから、(NPOR+ d N )の推定オブザ
ーバを構成する。前記(])、 (2)及び07)式よ
り、(NPOR+dN)推定オブザーバは次のようにな
る。
1kP(Pε、σ5+εHH) ・ ・ ・(38) −(リ−y」−土ボユ。1−雅淀j−ズ尖ニパ前記(I
C(2)及び(+7)式より、dN、:!:NPoRの
推定オブザーバを構成しようとしても、アンオブザーバ
プルになり、推定出来ない。しかし、前記(2++式か
ら理解されるように、(N r。□−1−dN)が分か
ればよいから、(NPOR+ d N )の推定オブザ
ーバを構成する。前記(])、 (2)及び07)式よ
り、(NPOR+dN)推定オブザーバは次のようにな
る。
−Qc ・6b + Q+ ・I pot++kr(V
e V、)・ ・ ・ (38) ・・・0の ・・・(41) ここで、推定値を用いて実現される操作量2] (rp。R)は、前記09式より次のようになる。
e V、)・ ・ ・ (38) ・・・0の ・・・(41) ここで、推定値を用いて実現される操作量2] (rp。R)は、前記09式より次のようになる。
I POR−ω+ (N P、OR+K N)・・・(
42) そして、かかる(40)〜(42)弐を前記(39)弐
に代入して整理すると、次のようになる。
42) そして、かかる(40)〜(42)弐を前記(39)弐
に代入して整理すると、次のようになる。
この(43)式は、(N P。、+d、−に□/M、・
σ、)の値を推定することになる。
σ、)の値を推定することになる。
−い→JM−償」トす一孝3へ
以上、検討してきたように、(26) 、 (34)
、 (38)及び(43)式が、外乱を推定するための
オブザーバであり、また(20)及び(21)式が、推
定された外乱に基づき操作量を与える制御式となるので
あり、これをまとめると、次のようになる。
、 (38)及び(43)式が、外乱を推定するための
オブザーバであり、また(20)及び(21)式が、推
定された外乱に基づき操作量を与える制御式となるので
あり、これをまとめると、次のようになる。
−y、 =Ar z 十A、 z (t−τ)d第5
+ B P 3’ + E p V a ・・・
(44)u−Cpz +Dpy +Fry、+ ・
・・(15)Z = (g、 ’1Jsc、 ”6s
” 、 7s” 、 Kh 。
(44)u−Cpz +Dpy +Fry、+ ・
・・(15)Z = (g、 ’1Jsc、 ”6s
” 、 7s” 、 Kh 。
FJrop +Ks−k T/ MN ・σb)Ty=
(σ−、hx、PM)” yd−(PM(t−τ)、Hl” u = (I POR,u s)T また、Ap、 Ad、 B p、 C2,Dp、 EP
、F pは、それぞれ、次のように示される。
(σ−、hx、PM)” yd−(PM(t−τ)、Hl” u = (I POR,u s)T また、Ap、 Ad、 B p、 C2,Dp、 EP
、F pは、それぞれ、次のように示される。
a、、=(ωS −])/T。
a +4”” −ω
a15=、1.□/ε5
ezz−kh
azs= J/ε。
as+=−kp+cos ωr−ktzsin (
z)Ta33° a 3IcO3ω r a 3a= a a+sin ωτ+ωa<+=
kFIS:n ωr ktzcos ωra
43= a a1cO3(t) r−6)aa4=
a 4+sin ω Ta s + −k p
(ε、−I) a s s −k p a b+ = k TMS/ MN ab5−Q+ω+Ms/IVL+/ εsa7.6−−
に、+Q、o>。
z)Ta33° a 3IcO3ω r a 3a= a a+sin ωτ+ωa<+=
kFIS:n ωr ktzcos ωra
43= a a1cO3(t) r−6)aa4=
a 4+sin ω Ta s + −k p
(ε、−I) a s s −k p a b+ = k TMS/ MN ab5−Q+ω+Ms/IVL+/ εsa7.6−−
に、+Q、o>。
bz+−khε、/ε3
b2□−kh/ε。
b3□−−C3゜
b42− a4+
b、、、、−−に、ε。
bs3=kp
bb+−Q−ktM f/MN
+kt/MN(kT+Q+ω1)
e1□−(ωs 1)/T−・C0,/ε。
ezz−khεH/ε5
e5z= kpεH
eb2= Q+ωI(MS/M、 ・ε、/ε3MH
/M N) kTMo/MN C+s−−ω+Ms/Ms/ εs C162ωI C21°ω5 C22−ωs1 G C24−−T3ω (zs−(ωS ])/ε3 dll−ωI k T/ M 、。
/M N) kTMo/MN C+s−−ω+Ms/Ms/ εs C162ωI C21°ω5 C22−ωs1 G C24−−T3ω (zs−(ωS ])/ε3 dll−ωI k T/ M 、。
f 12−一ω+(Ms/MN ・ εu / εs
Mll/ MW)r2□−(ω、−1)εH/ε。
Mll/ MW)r2□−(ω、−1)εH/ε。
そして、このような式にて表わされる補償器の構成をブ
ロック図で示すと、第1図のようになるのである。
ロック図で示すと、第1図のようになるのである。
また、第2図には、上述の如き、本発明に従う板厚制御
手法の概略がモデル的に示されている。
手法の概略がモデル的に示されている。
すなわち、かかる第2図において、所定の被圧延材(金
属板)2をペイオフリール4から巻き戻して走行せしめ
つつ、圧延を行なう圧延機において、その圧延スタンド
6には、油圧圧下装置等の圧延ロールギャップ制御(調
整)装置8が設けられ、またその圧延荷重を検出するだ
めのロードセル10が設けられている。また、かかる圧
延スタンド6の出側には、出側板厚偏差を検出するだめ
の板厚計12が設けられている一方、その入側には、入
側板厚偏差を検出するための板厚計14及び後方張力変
化を検出するための張力計16が、それぞれ設けられて
いる。また、当該圧延スタンドの後方側となるペイオフ
リール4には、ペイオフリール速度制御(調整)装置1
8が設けられているのである。
属板)2をペイオフリール4から巻き戻して走行せしめ
つつ、圧延を行なう圧延機において、その圧延スタンド
6には、油圧圧下装置等の圧延ロールギャップ制御(調
整)装置8が設けられ、またその圧延荷重を検出するだ
めのロードセル10が設けられている。また、かかる圧
延スタンド6の出側には、出側板厚偏差を検出するだめ
の板厚計12が設けられている一方、その入側には、入
側板厚偏差を検出するための板厚計14及び後方張力変
化を検出するための張力計16が、それぞれ設けられて
いる。また、当該圧延スタンドの後方側となるペイオフ
リール4には、ペイオフリール速度制御(調整)装置1
8が設けられているのである。
そして、かかる圧延スタントロにおiJる圧延荷重がロ
ードセル10にて検出される一方、出側板厚計12から
の出側板厚情報、入側板厚計14からの入側板厚情報、
張力側16による張力情報が、それぞれ取り出されて、
前記(44)式に基づいて外乱の推定が行なわれ、そし
て(45)式によって外乱補償操作量の計算が行なわれ
、それに基づいて圧延ロールギャップ制御装置8と、ペ
イオフリール速度制御装置18の操作制御が行なわれる
こととなるのである。
ードセル10にて検出される一方、出側板厚計12から
の出側板厚情報、入側板厚計14からの入側板厚情報、
張力側16による張力情報が、それぞれ取り出されて、
前記(44)式に基づいて外乱の推定が行なわれ、そし
て(45)式によって外乱補償操作量の計算が行なわれ
、それに基づいて圧延ロールギャップ制御装置8と、ペ
イオフリール速度制御装置18の操作制御が行なわれる
こととなるのである。
因みに、かかる本発明に従う圧延機における板厚制御方
式の効果を確認するために、下記第1表〜第2表に示さ
れるシミュレーション条件下において、偏心制御機能が
ある場合(ケース1:木発明)と偏心制御機能がある場
合(ケース2:比較例)における板厚変動を調べた結果
を、第3図(a)〜(f)及び第4図(a)〜(f)に
示した。
式の効果を確認するために、下記第1表〜第2表に示さ
れるシミュレーション条件下において、偏心制御機能が
ある場合(ケース1:木発明)と偏心制御機能がある場
合(ケース2:比較例)における板厚変動を調べた結果
を、第3図(a)〜(f)及び第4図(a)〜(f)に
示した。
なお、下記第1表は、オブリ°−ハゲインとフィードバ
ックゲインを示し、また第2表は、モデルのパラメータ
を示す。そして、第2表の値は、圧延速度を] 000
m /min としたときの値である。
ックゲインを示し、また第2表は、モデルのパラメータ
を示す。そして、第2表の値は、圧延速度を] 000
m /min としたときの値である。
また、シミュレーションで想定した外乱は、時刻0秒に
おける1%のステップ状入側板厚変化と、ロール偏心に
よる0、 5%のロールギャップ変化である。(44)
、 (45)式にまとめた補償器は、入側板厚変動(
I])を実測して利用するフィードフォワード制御機能
も含んでいるが、ここでのシミュレーションでは、入側
板厚変動(H)は実測出来ないこととした。
おける1%のステップ状入側板厚変化と、ロール偏心に
よる0、 5%のロールギャップ変化である。(44)
、 (45)式にまとめた補償器は、入側板厚変動(
I])を実測して利用するフィードフォワード制御機能
も含んでいるが、ここでのシミュレーションでは、入側
板厚変動(H)は実測出来ないこととした。
第3図及び第4図に示されるシミュレーション結果から
明らかなように、本発明に従って偏心制御機能を加える
ことにより、偏心による板厚変動は略100%除去され
(第3図参照)、偏心制御機能がない場合(第4図参照
)に比べて、板厚変動制御に関して優れた結果をもたら
しているのであり、また本発明手法に従えば、偏心制御
機能と他の機能の相互干渉は除去されており、制御系は
安定しているのであり、更に出側板厚と入側張力に定常
偏差が生じていないのである。
明らかなように、本発明に従って偏心制御機能を加える
ことにより、偏心による板厚変動は略100%除去され
(第3図参照)、偏心制御機能がない場合(第4図参照
)に比べて、板厚変動制御に関して優れた結果をもたら
しているのであり、また本発明手法に従えば、偏心制御
機能と他の機能の相互干渉は除去されており、制御系は
安定しているのであり、更に出側板厚と入側張力に定常
偏差が生じていないのである。
なお、本発明は、−に記の説明に用いたシンゲルスタン
ドの圧延機だけでなく、タンデム圧延機にも適用可能で
あって、その場合においては、ペイオフリール・\の速
度変更指令か、上流スタンドの圧延ロールへの速度変更
指令となるのである。また、タンデム圧延機の場合にお
いては、任意のスタンドに対して適用され得るものであ
る。
ドの圧延機だけでなく、タンデム圧延機にも適用可能で
あって、その場合においては、ペイオフリール・\の速
度変更指令か、上流スタンドの圧延ロールへの速度変更
指令となるのである。また、タンデム圧延機の場合にお
いては、任意のスタンドに対して適用され得るものであ
る。
その他、−々列挙はしないが、本発明には、本発明の趣
旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて
種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであり、そ
れらが何れも本発明の範暗に属するものであることが、
理解されるべきである。
旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて
種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであり、そ
れらが何れも本発明の範暗に属するものであることが、
理解されるべきである。
(発明の効果)
以」二の説明から明らかなように、本発明に従う板厚制
御手法によれば、先に提案した特願昭62−25324
9号の手法によって奏され得る優れた効果を享受しつつ
、更に、補正すべき外乱として、ロール偏心による外乱
をも含んで、その推定をも行ない、そしてその推定値に
応じて、調整装置を操作するようにしたものであるとこ
ろから、かかる先に提案の手法に比べて、より一層高精
度な板厚制御を実現することが出来るのである。
御手法によれば、先に提案した特願昭62−25324
9号の手法によって奏され得る優れた効果を享受しつつ
、更に、補正すべき外乱として、ロール偏心による外乱
をも含んで、その推定をも行ない、そしてその推定値に
応じて、調整装置を操作するようにしたものであるとこ
ろから、かかる先に提案の手法に比べて、より一層高精
度な板厚制御を実現することが出来るのである。
第1図は、本発明に従う補償器の構成を示すブロック図
であり、第2図は、本発明に係る圧延制御手法の実施の
一例を示す圧延機の概略系統図であり、第3図(a)〜
(f)及び第4図(a)〜(f)は、それぞれ、偏心制
御機能がある場合とない場合における板厚制御のシミュ
レーション結3 ] 果を示すグラフである。 2:被圧延材 4:ペイオフリール6:圧延ロ
ールギャップ制御装置 10:ロードセル 12:出側板厚計14:入側板
厚計 16:張力計 18:ペイオフリール速度制御装置 出願人 住友軽金属工業株式会社
であり、第2図は、本発明に係る圧延制御手法の実施の
一例を示す圧延機の概略系統図であり、第3図(a)〜
(f)及び第4図(a)〜(f)は、それぞれ、偏心制
御機能がある場合とない場合における板厚制御のシミュ
レーション結3 ] 果を示すグラフである。 2:被圧延材 4:ペイオフリール6:圧延ロ
ールギャップ制御装置 10:ロードセル 12:出側板厚計14:入側板
厚計 16:張力計 18:ペイオフリール速度制御装置 出願人 住友軽金属工業株式会社
Claims (1)
- 圧延ロールギャップ調整装置と圧延ロール若しくはペイ
オフリール速度調整装置とを備えた圧延機における板厚
制御方法にして、所定の圧延スタンドにおける圧延荷重
変化、入側板厚変化、出側板厚変化及び後方張力変化を
検出し、それらの検出値に基づいて、該圧延機に加わる
外乱を、圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱
、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき外乱、
及び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調整と圧延
ロールギャップ調整の両者により補正すべき外乱に分類
すると共に、該圧延ロールギャップ調整のみにより補正
すべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱とロール偏
心以外の、ロール熱膨張、ロール摩耗等による外乱とに
分類して、それら各外乱の値の推定を行ない、その推定
値に応じて前記圧延ロールギャップ調整装置及び圧延ロ
ール若しくはペイオフリール速度調整装置をそれぞれ操
作して、かかる圧延機における板厚変動を抑制するよう
にしたことを特徴とする圧延機における板厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339100A JPH0732926B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 圧延機における板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339100A JPH0732926B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 圧延機における板厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200915A true JPH04200915A (ja) | 1992-07-21 |
| JPH0732926B2 JPH0732926B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=18324261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339100A Expired - Lifetime JPH0732926B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 圧延機における板厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732926B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007096204A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur unterdrückung des einflusses von walzenexzentrizitäten |
| CN102764771A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-07 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 一种基于秒流量的单机架可逆轧机板厚自适应控制方法 |
| CN115867396A (zh) * | 2020-07-07 | 2023-03-28 | 首要金属科技德国有限责任公司 | 在考虑到频率特性的情况下的轧制 |
| EP3974073B1 (de) | 2020-09-28 | 2023-07-19 | Primetals Technologies Germany GmbH | Walzen unter berücksichtigung von frequenzverhalten |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103978044B (zh) * | 2014-05-30 | 2015-11-04 | 中冶南方工程技术有限公司 | 轧机加减速阶段的辊缝补偿控制方法及其装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2339100A patent/JPH0732926B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007096204A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur unterdrückung des einflusses von walzenexzentrizitäten |
| US8386066B2 (en) | 2006-02-22 | 2013-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for suppressing the influence of roll eccentricities |
| CN102764771A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-07 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 一种基于秒流量的单机架可逆轧机板厚自适应控制方法 |
| CN115867396A (zh) * | 2020-07-07 | 2023-03-28 | 首要金属科技德国有限责任公司 | 在考虑到频率特性的情况下的轧制 |
| EP3936248B1 (de) | 2020-07-07 | 2023-10-25 | Primetals Technologies Germany GmbH | Walzen unter berücksichtigung von frequenzverhalten |
| US12459019B2 (en) | 2020-07-07 | 2025-11-04 | Primetals Technologies Germany Gmbh | Rolling taking frequency behavior into account |
| EP3974073B1 (de) | 2020-09-28 | 2023-07-19 | Primetals Technologies Germany GmbH | Walzen unter berücksichtigung von frequenzverhalten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732926B2 (ja) | 1995-04-12 |
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