JPH06135609A - ストリップ張力制御装置 - Google Patents
ストリップ張力制御装置Info
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- JPH06135609A JPH06135609A JP31113092A JP31113092A JPH06135609A JP H06135609 A JPH06135609 A JP H06135609A JP 31113092 A JP31113092 A JP 31113092A JP 31113092 A JP31113092 A JP 31113092A JP H06135609 A JPH06135609 A JP H06135609A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 張力制御系とダンサロールの位置制御系との
間の相互干渉を除き、応答性が高く、かつ安定なストリ
ップ張力制御装置を得る。 【構成】 張力検出部の検出値とあらかじめ設定されて
いる張力設定値の差より張力補正量演算部が算出した補
正量と、位置検出部の検出値とあらかじめ設定されてい
る位置設定値の差より位置補正量演算部が算出した補正
量とに基づいて、ブライドルロールの速度修正量とダン
サロールのトルク修正量を算出する補償演算部を設け、
また、その補償演算部の算出した速度修正量とトルク修
正量を、現実に無視することができない摩擦などによる
非線形要素に基づいて非線形化する非線形補償演算部を
さらに付加した。
間の相互干渉を除き、応答性が高く、かつ安定なストリ
ップ張力制御装置を得る。 【構成】 張力検出部の検出値とあらかじめ設定されて
いる張力設定値の差より張力補正量演算部が算出した補
正量と、位置検出部の検出値とあらかじめ設定されてい
る位置設定値の差より位置補正量演算部が算出した補正
量とに基づいて、ブライドルロールの速度修正量とダン
サロールのトルク修正量を算出する補償演算部を設け、
また、その補償演算部の算出した速度修正量とトルク修
正量を、現実に無視することができない摩擦などによる
非線形要素に基づいて非線形化する非線形補償演算部を
さらに付加した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プロセスラインにお
けるストリップの張力を一定に制御するためのストリッ
プ張力制御装置に関するものである。
けるストリップの張力を一定に制御するためのストリッ
プ張力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のストリップ張力制御装置を
示すブロック図である。図において、１はプロセスライ
ン上のストリップであり、２および３はこのストリップ
１を送るブライドルロールである。４はこのブライドル
ロール２と３との間に配置されて、ストリップ１に所定
の張力Ｔをかけるダンサロールである。５はこのダンサ
ロール４の位置Ｐを制御するダンサロール駆動部であ
り、６はこのダンサロール駆動部５を回転させるダンサ
ロールモータ、７はこのダンサロールモータ６を制御す
るトルク制御部である。８は前記ブライドルロールを回
転させるブライドルモータであり、９はこのブライドル
モータ８を制御する速度制御部である。
示すブロック図である。図において、１はプロセスライ
ン上のストリップであり、２および３はこのストリップ
１を送るブライドルロールである。４はこのブライドル
ロール２と３との間に配置されて、ストリップ１に所定
の張力Ｔをかけるダンサロールである。５はこのダンサ
ロール４の位置Ｐを制御するダンサロール駆動部であ
り、６はこのダンサロール駆動部５を回転させるダンサ
ロールモータ、７はこのダンサロールモータ６を制御す
るトルク制御部である。８は前記ブライドルロールを回
転させるブライドルモータであり、９はこのブライドル
モータ８を制御する速度制御部である。
【０００３】また、１０はダンサロール４の位置Ｐを検
出する位置検出部であり、１１はこの位置検出部１０が
検出したダンサロール４の位置Ｐと、あらかじめ設定さ
れているダンサロール４の位置設定値Ｐ* との差に基づ
いて補正量を算出し、それを前記速度制御部９に対して
出力する位置補正量演算部である。１２は前記ストリッ
プ１の張力Ｔを検出する張力検出部であり、１３はこの
張力検出部１２が検出したストリップ１の張力Ｔと、あ
らかじめ設定されているストリップ１の張力設定値Ｔ*
との差に基づいて補正量を算出し、それを前記トルク制
御部７に対して出力する張力補正量演算部である。
出する位置検出部であり、１１はこの位置検出部１０が
検出したダンサロール４の位置Ｐと、あらかじめ設定さ
れているダンサロール４の位置設定値Ｐ* との差に基づ
いて補正量を算出し、それを前記速度制御部９に対して
出力する位置補正量演算部である。１２は前記ストリッ
プ１の張力Ｔを検出する張力検出部であり、１３はこの
張力検出部１２が検出したストリップ１の張力Ｔと、あ
らかじめ設定されているストリップ１の張力設定値Ｔ*
との差に基づいて補正量を算出し、それを前記トルク制
御部７に対して出力する張力補正量演算部である。
【０００４】次に動作について説明する。鉄鋼業におけ
る生産ラインのような、ストリップ１を連続的に送りな
がら所定の処理を実施するプロセスラインにおいて、ス
トリップ１の張力Ｔの値は製品の板厚の精度や、均一な
表面処理などに極めて大きな影響を及ぼす。従って、種
々の外乱があってもこの張力Ｔを一定に保持することが
要求され、そのために、ダンサロール機構を設置して張
力Ｔの変化分を吸収するための制御を行っている。以
下、そのストリップ１の張力制御について説明する。
る生産ラインのような、ストリップ１を連続的に送りな
がら所定の処理を実施するプロセスラインにおいて、ス
トリップ１の張力Ｔの値は製品の板厚の精度や、均一な
表面処理などに極めて大きな影響を及ぼす。従って、種
々の外乱があってもこの張力Ｔを一定に保持することが
要求され、そのために、ダンサロール機構を設置して張
力Ｔの変化分を吸収するための制御を行っている。以
下、そのストリップ１の張力制御について説明する。
【０００５】張力検出部１２はストリップ１の張力Ｔを
常に検出しており、その検出値Ｔとあらかじめ設定され
ている当該ストリップ１の張力設定値Ｔ* との差が張力
補正量演算部１３に送られる。張力補正量演算部１３は
このストリップ１の張力の検出値Ｔと張力設定値Ｔ* と
の差に基づいて補正量を算出し、それをトルク制御部７
に出力する。トルク制御部７は入力された補正量に応じ
てダンサロールモータ６の回転を制御し、ダンサロール
駆動部５はこのダンサロールモータ６の回転に従ってダ
ンサロール４の位置Ｐの調整を行ってストリップ１に加
わる張力Ｔを制御する。
常に検出しており、その検出値Ｔとあらかじめ設定され
ている当該ストリップ１の張力設定値Ｔ* との差が張力
補正量演算部１３に送られる。張力補正量演算部１３は
このストリップ１の張力の検出値Ｔと張力設定値Ｔ* と
の差に基づいて補正量を算出し、それをトルク制御部７
に出力する。トルク制御部７は入力された補正量に応じ
てダンサロールモータ６の回転を制御し、ダンサロール
駆動部５はこのダンサロールモータ６の回転に従ってダ
ンサロール４の位置Ｐの調整を行ってストリップ１に加
わる張力Ｔを制御する。
【０００６】一方、位置検出部１０はこのダンサロール
４の位置Ｐを常に検出しており、その検出値Ｐとあらか
じめ設定されている当該ダンサロール４の位置設定値Ｐ
* との差が位置補正量演算部１１に送られる。位置補正
量演算部１１はこのダンサロール４の位置の検出値Ｐと
位置設定値Ｐ* との差に基づいて補正量を算出し、それ
を速度制御部９に出力する。トルク制御部７は入力され
た補正量に応じてブライドルモータ８の回転を制御し、
ブライドルロール２の回転速度を修正する。これによっ
て、隣接したブライドルロール３に対するブライドルロ
ール２の回転速度が適性なものに調整され、ループ長さ
に関連するダンサロール４の位置Ｐが前記位置設定値Ｐ
* 付近に復帰して、その位置が安定に保持されるように
制御される。
４の位置Ｐを常に検出しており、その検出値Ｐとあらか
じめ設定されている当該ダンサロール４の位置設定値Ｐ
* との差が位置補正量演算部１１に送られる。位置補正
量演算部１１はこのダンサロール４の位置の検出値Ｐと
位置設定値Ｐ* との差に基づいて補正量を算出し、それ
を速度制御部９に出力する。トルク制御部７は入力され
た補正量に応じてブライドルモータ８の回転を制御し、
ブライドルロール２の回転速度を修正する。これによっ
て、隣接したブライドルロール３に対するブライドルロ
ール２の回転速度が適性なものに調整され、ループ長さ
に関連するダンサロール４の位置Ｐが前記位置設定値Ｐ
* 付近に復帰して、その位置が安定に保持されるように
制御される。
【０００７】このように、従来のストリップ張力制御装
置は、ダンサロール４のトルク制御によってストリップ
１の張力Ｔを制御し、その張力制御によってずれたダン
サロール４の位置をブライドルロール２の回転速度制御
によって設定位置に復帰させている。
置は、ダンサロール４のトルク制御によってストリップ
１の張力Ｔを制御し、その張力制御によってずれたダン
サロール４の位置をブライドルロール２の回転速度制御
によって設定位置に復帰させている。
【０００８】なお、このような従来のストリップ張力制
御装置に関連した技術が記載された文献としては、例え
ば特開平３−１７４９１６号公報などがある。
御装置に関連した技術が記載された文献としては、例え
ば特開平３−１７４９１６号公報などがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のストリップ張力
制御装置は以上のように構成されているので、ダンサロ
ール４のトルク制御によって行われたストリップ１の張
力Ｔの制御によって生じた、ダンサロール４の位置設定
値Ｐ* からのずれを、ブライドルロール２の回転速度制
御によって復帰させることが必要であり、このダンサロ
ール４の位置Ｐの修正とストリップ１の張力Ｔの制御と
が互いに相手方への外乱となるため、応答性の高いスト
リップ張力制御装置を得ることは極めて困難であるとい
う問題点があった。
制御装置は以上のように構成されているので、ダンサロ
ール４のトルク制御によって行われたストリップ１の張
力Ｔの制御によって生じた、ダンサロール４の位置設定
値Ｐ* からのずれを、ブライドルロール２の回転速度制
御によって復帰させることが必要であり、このダンサロ
ール４の位置Ｐの修正とストリップ１の張力Ｔの制御と
が互いに相手方への外乱となるため、応答性の高いスト
リップ張力制御装置を得ることは極めて困難であるとい
う問題点があった。
【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ストリップの張力制御系とダン
サロールの位置制御系との間の相互干渉を除いて、応答
性が高く、かつ安定なストリップ張力制御装置を得るこ
とを目的とする。
ためになされたもので、ストリップの張力制御系とダン
サロールの位置制御系との間の相互干渉を除いて、応答
性が高く、かつ安定なストリップ張力制御装置を得るこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るストリップ張力制御装置は、張力検出部の検出値と
あらかじめ設定されている張力設定値との差より張力補
正量演算部の算出した補正量と、位置検出部の検出値と
あらかじめ設定されている位置設定値との差より位置補
正量演算部の算出した補正量に基づいて、ブライドルロ
ールの速度修正量とダンサロールのトルク修正量を算出
する補償演算部を設けたものである。
係るストリップ張力制御装置は、張力検出部の検出値と
あらかじめ設定されている張力設定値との差より張力補
正量演算部の算出した補正量と、位置検出部の検出値と
あらかじめ設定されている位置設定値との差より位置補
正量演算部の算出した補正量に基づいて、ブライドルロ
ールの速度修正量とダンサロールのトルク修正量を算出
する補償演算部を設けたものである。
【００１２】また、請求項２に記載の発明に係るストリ
ップ張力制御装置は、補償演算部の算出した速度修正量
およびトルク修正量を、摩擦などによる非線形要素に基
づいて非線形化する非線形補償演算部をさらに付加した
ものである。
ップ張力制御装置は、補償演算部の算出した速度修正量
およびトルク修正量を、摩擦などによる非線形要素に基
づいて非線形化する非線形補償演算部をさらに付加した
ものである。
【００１３】
【作用】請求項１に記載の発明における補償演算部は、
張力補正量演算部の算出した補正量と位置補正量演算部
の算出した補正量とを入力し、それらに基づいて、張力
制御のために必要なブライドル速度補正量とダンサロー
ル位置制御のために必要なダンサロールトルク補正量を
考慮した、ブライドルロールの速度修正量とダンサロー
ルのトルク修正量を演算し、それらを速度制御部および
トルク制御部に対して出力することにより、相互干渉を
補償した張力制御と位置制御が行えるストリップ張力制
御装置を実現する。
張力補正量演算部の算出した補正量と位置補正量演算部
の算出した補正量とを入力し、それらに基づいて、張力
制御のために必要なブライドル速度補正量とダンサロー
ル位置制御のために必要なダンサロールトルク補正量を
考慮した、ブライドルロールの速度修正量とダンサロー
ルのトルク修正量を演算し、それらを速度制御部および
トルク制御部に対して出力することにより、相互干渉を
補償した張力制御と位置制御が行えるストリップ張力制
御装置を実現する。
【００１４】また、請求項２に記載の発明における非線
形補償演算部は、補償演算部の算出した速度修正量とト
ルク修正量をさらに非線形な補正を加えることにより、
摩擦などによる実際に無視できない非線形な動作に対す
る補償を可能とし、張力制御と位置制御の応答性をより
高いものとする。
形補償演算部は、補償演算部の算出した速度修正量とト
ルク修正量をさらに非線形な補正を加えることにより、
摩擦などによる実際に無視できない非線形な動作に対す
る補償を可能とし、張力制御と位置制御の応答性をより
高いものとする。
【００１５】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１は請求項１に記載した発明を鉄鋼業のプロセ
スラインに実施した場合の一実施例を示すブロック図で
ある。図において、１はストリップ、２，３はブライド
ルロール、４はダンサロール、５はダンサロール駆動
部、６はダンサロールモータ、７はトルク制御部、８は
ブライドルモータ、９は速度制御部、１０は位置検出
部、１１は位置補正量演算部、１２は張力検出部、１３
は張力補正量演算部であり、図５に同一符号を付した従
来のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な
説明は省略する。
する。図１は請求項１に記載した発明を鉄鋼業のプロセ
スラインに実施した場合の一実施例を示すブロック図で
ある。図において、１はストリップ、２，３はブライド
ルロール、４はダンサロール、５はダンサロール駆動
部、６はダンサロールモータ、７はトルク制御部、８は
ブライドルモータ、９は速度制御部、１０は位置検出
部、１１は位置補正量演算部、１２は張力検出部、１３
は張力補正量演算部であり、図５に同一符号を付した従
来のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な
説明は省略する。
【００１６】また、１４は前記位置補正量演算部１１お
よび張力補正量演算部１３によって算出された各補正量
が入力され、それらに基づいて、ダンサロール４の位置
制御のために必要なダンサロールトルク補正量を考慮し
たダンサロール４のトルク修正量ΔＱと、張力制御のた
めに必要なブライドル速度補正量を考慮したブライドル
ロール２の速度修正量ΔＶとを演算し、それらをトルク
制御部７および速度制御部９に対して出力する補償演算
部である。
よび張力補正量演算部１３によって算出された各補正量
が入力され、それらに基づいて、ダンサロール４の位置
制御のために必要なダンサロールトルク補正量を考慮し
たダンサロール４のトルク修正量ΔＱと、張力制御のた
めに必要なブライドル速度補正量を考慮したブライドル
ロール２の速度修正量ΔＶとを演算し、それらをトルク
制御部７および速度制御部９に対して出力する補償演算
部である。
【００１７】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明においては説明を簡単にするため、ダンサロール
４の位置Ｐの代わりに、ダンサロール４の移動速度など
のダンサロール４の位置Ｐの変化率を用い、それをダン
サロール４の位置変動に代わる制御変数ｎとし、以下の
式で示す。
の説明においては説明を簡単にするため、ダンサロール
４の位置Ｐの代わりに、ダンサロール４の移動速度など
のダンサロール４の位置Ｐの変化率を用い、それをダン
サロール４の位置変動に代わる制御変数ｎとし、以下の
式で示す。
【００１８】
【数１】
【００１９】このとき、定常状態において、ブライドル
ロール２の速度修正量ΔＶおよびダンサロール４のトル
ク修正量ΔＱと、ストリップ１の張力変化量ΔＴおよび
ダンサロール４の移動速度変化量Δｎの関係は次のよう
に表される。
ロール２の速度修正量ΔＶおよびダンサロール４のトル
ク修正量ΔＱと、ストリップ１の張力変化量ΔＴおよび
ダンサロール４の移動速度変化量Δｎの関係は次のよう
に表される。
【００２０】
【数２】
【００２１】この（２）式の関係をまとめて行列の形で
表示すると次式のようになる。
表示すると次式のようになる。
【００２２】
【数３】
【００２３】そこで、張力補正量演算部１３における張
力値制御演算によって得られたブライドルロール２の速
度補正量をΔＶ* とし、位置補正量演算部１１における
ダンサロール位置制御演算のよって得られたダンサロー
ル４のトルク補正量をΔＱ*とするとき、他の変数への
干渉を補償した新たな速度修正量ΔＶおよびトルク修正
量ΔＱは、次の演算によって算出することができる。即
ち、（３）式で表された伝達関数を示す行列の逆行列は
次のように表される。
力値制御演算によって得られたブライドルロール２の速
度補正量をΔＶ* とし、位置補正量演算部１１における
ダンサロール位置制御演算のよって得られたダンサロー
ル４のトルク補正量をΔＱ*とするとき、他の変数への
干渉を補償した新たな速度修正量ΔＶおよびトルク修正
量ΔＱは、次の演算によって算出することができる。即
ち、（３）式で表された伝達関数を示す行列の逆行列は
次のように表される。
【００２４】
【数４】
【００２５】なお、上記（４）式における“ｄ”は次の
式で与えられる。
式で与えられる。
【００２６】 ｄ＝ｇ11・ｇ22 −ｇ12・ｇ21 ・・・・・（５）
【００２７】新たな修正基準は、この逆行列［Ｃ］を用
いることによって以下の式で表すことができる。
いることによって以下の式で表すことができる。
【００２８】
【数５】
【００２９】次に、これら（４）式〜（６）式を前記
（３）式に代入すると次の式が得られる。
（３）式に代入すると次の式が得られる。
【００３０】
【数６】
【００３１】この（７）式を整理すると、次の式が得ら
れる。
れる。
【００３２】
【数７】
【００３３】この（８）式からもわかるように、張力制
御演算によって求められた速度補正量ΔＶ* によって、
ストリップ１の張力値のみがΔＴだけ変化し、ダンサロ
ール位置制御演算によって求められたトルク補正量ΔＱ
* によって、ダンサロール４の位置ＰのみがΔｎだけ変
化して、他の変数への干渉が補償される。
御演算によって求められた速度補正量ΔＶ* によって、
ストリップ１の張力値のみがΔＴだけ変化し、ダンサロ
ール位置制御演算によって求められたトルク補正量ΔＱ
* によって、ダンサロール４の位置ＰのみがΔｎだけ変
化して、他の変数への干渉が補償される。
【００３４】なお、この実施例における、速度リファレ
ンスおよびトルクリファレンスなどの操作量から、張力
や位置などの制御量への開ループ伝達特性をシミュレー
トした結果を図２に示す。同図（ａ）にはブライドル速
度からストリップ張力への開ループ特性Ｔ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからストリップ張力への開ループ
特性Ｔ／ｇｒを、また、同図（ｂ）にはブライドル速度
からダンサロール位置への開ループ特性Ｐ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからダンサロール位置への開ルー
プ特性Ｐ／ｇｒをそれぞれ示している。ここで、この図
２からも明らかなように、張力制御はブライドル速度リ
ファレンスによって行い、ダンサロール４の位置制御は
トルクリファレンスによって行うのが効果的である。従
って、この実施例のように、位置補正量演算部１１でダ
ンサロール４のトルク補正量を計算し、張力補正量演算
部１３でブライドルロール２の速度補正量を計算するこ
とはこの点からも有効なことである。
ンスおよびトルクリファレンスなどの操作量から、張力
や位置などの制御量への開ループ伝達特性をシミュレー
トした結果を図２に示す。同図（ａ）にはブライドル速
度からストリップ張力への開ループ特性Ｔ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからストリップ張力への開ループ
特性Ｔ／ｇｒを、また、同図（ｂ）にはブライドル速度
からダンサロール位置への開ループ特性Ｐ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからダンサロール位置への開ルー
プ特性Ｐ／ｇｒをそれぞれ示している。ここで、この図
２からも明らかなように、張力制御はブライドル速度リ
ファレンスによって行い、ダンサロール４の位置制御は
トルクリファレンスによって行うのが効果的である。従
って、この実施例のように、位置補正量演算部１１でダ
ンサロール４のトルク補正量を計算し、張力補正量演算
部１３でブライドルロール２の速度補正量を計算するこ
とはこの点からも有効なことである。
【００３５】また、以上の説明では説明の都合上、定常
特性のみに着目したが、（２）式におけるｇ11，ｇ12，
ｇ21，ｇ22に適当な動特性を含んだものを用いることに
より、張力制御およびダンサロール位置制御が相互に及
ぼす過渡的な外乱をも抑制することが可能となる。
特性のみに着目したが、（２）式におけるｇ11，ｇ12，
ｇ21，ｇ22に適当な動特性を含んだものを用いることに
より、張力制御およびダンサロール位置制御が相互に及
ぼす過渡的な外乱をも抑制することが可能となる。
【００３６】実施例２．次に、この発明の実施例２を図
について説明する。図３は請求項２に記載の発明の一実
施例を示すブロック図で、図１と同一の部分には同一符
号を付してその説明を省略している。図において、１５
は補償演算部１４の出力するトルク修正量ΔＱと速度修
正量ΔＶとを非線形化することによって、摩擦などによ
る実際に無視できない非線形動作を補償し、それを新た
なダンサロール４のトルク修正量ΔＱｎおよびブライド
ルロール２の速度修正量ΔＶｎとして、トルク制御部７
あるいは速度制御部９に供給する非線形補償演算部であ
る。
について説明する。図３は請求項２に記載の発明の一実
施例を示すブロック図で、図１と同一の部分には同一符
号を付してその説明を省略している。図において、１５
は補償演算部１４の出力するトルク修正量ΔＱと速度修
正量ΔＶとを非線形化することによって、摩擦などによ
る実際に無視できない非線形動作を補償し、それを新た
なダンサロール４のトルク修正量ΔＱｎおよびブライド
ルロール２の速度修正量ΔＶｎとして、トルク制御部７
あるいは速度制御部９に供給する非線形補償演算部であ
る。
【００３７】次に動作について説明する。ここで、基本
的な動作は実施例１の場合と同様であるため、説明は上
記非線形補償演算部１５の動作を中心に行う。補償演算
部１４において張力補正量演算部１３と位置補正量演算
部１１の算出した各補正量より算出された、ダンサロー
ル４のトルク補正量ΔＱとブライドルロール２の速度修
正量ΔＶは、トルク制御部７および速度制御部９に直接
入力されずに、一旦非線形補償演算部１５に入力され
る。それを受けた非線形補償演算部１５はダンサロール
４が静止摩擦を受けているか動摩擦を受けているかをみ
て、そのトルク修正量ΔＱと速度修正量ΔＶに対して非
線形なゲインをかけることにより、それらの非線形化を
行う。
的な動作は実施例１の場合と同様であるため、説明は上
記非線形補償演算部１５の動作を中心に行う。補償演算
部１４において張力補正量演算部１３と位置補正量演算
部１１の算出した各補正量より算出された、ダンサロー
ル４のトルク補正量ΔＱとブライドルロール２の速度修
正量ΔＶは、トルク制御部７および速度制御部９に直接
入力されずに、一旦非線形補償演算部１５に入力され
る。それを受けた非線形補償演算部１５はダンサロール
４が静止摩擦を受けているか動摩擦を受けているかをみ
て、そのトルク修正量ΔＱと速度修正量ΔＶに対して非
線形なゲインをかけることにより、それらの非線形化を
行う。
【００３８】図４はそのような非線形ゲインの特性を示
す説明図であり、同図（ａ）にはトルク修正量ΔＱに対
してかけられるゲインの変化が、同図（ｂ）には速度修
正量ΔＶに対してかけられるゲインの変化がそれぞれ示
されている。なお、図４（ａ）および（ｂ）の横軸に
は、ともにダンサロール４の移動速度、もしくはダンサ
ロールモータ６の回転速度が目盛られている。非線形補
償演算部１５は図４（ａ）に示すように、トルク修正量
ΔＱに対して、ダンサロール４が動き出す時には大きな
ゲインを、ダンサロール４が動き出したら小さなゲイン
をそれぞれかけることによって非線形処理し、それを新
たなトルク修正量ΔＱｎとしてトルク制御部７に出力す
る。また、図４（ｂ）に示すように、速度修正量ΔＶに
対しては、ダンサロール４が動き出す時には小さなゲイ
ンを、ダンサロール４が動き出したら大きなゲインをか
けることによって非線形処理し、それを新たな速度修正
量ΔＶｎとして速度制御部９に出力する。
す説明図であり、同図（ａ）にはトルク修正量ΔＱに対
してかけられるゲインの変化が、同図（ｂ）には速度修
正量ΔＶに対してかけられるゲインの変化がそれぞれ示
されている。なお、図４（ａ）および（ｂ）の横軸に
は、ともにダンサロール４の移動速度、もしくはダンサ
ロールモータ６の回転速度が目盛られている。非線形補
償演算部１５は図４（ａ）に示すように、トルク修正量
ΔＱに対して、ダンサロール４が動き出す時には大きな
ゲインを、ダンサロール４が動き出したら小さなゲイン
をそれぞれかけることによって非線形処理し、それを新
たなトルク修正量ΔＱｎとしてトルク制御部７に出力す
る。また、図４（ｂ）に示すように、速度修正量ΔＶに
対しては、ダンサロール４が動き出す時には小さなゲイ
ンを、ダンサロール４が動き出したら大きなゲインをか
けることによって非線形処理し、それを新たな速度修正
量ΔＶｎとして速度制御部９に出力する。
【００３９】このように、実際には無視することができ
ない摩擦などの非線形動作を補償するように、相互干渉
が補償されたトルク修正量ΔＱと速度修正量ΔＶを非線
形化することによって、トルク制御部７と速度制御部９
とに最適な修正量を供給している。なお、この実際には
無視し得ない非線形動作としては、上記摩擦の外にもベ
アリングロスなどの機械的なロスが考えられる。また、
図４の非線形ゲインの特性を示す曲線はその一例として
示したものであり、対象となるダンサロール機構やＧＤ
2 （慣性モーメント）、モータなどによって様々に変化
にするものである。
ない摩擦などの非線形動作を補償するように、相互干渉
が補償されたトルク修正量ΔＱと速度修正量ΔＶを非線
形化することによって、トルク制御部７と速度制御部９
とに最適な修正量を供給している。なお、この実際には
無視し得ない非線形動作としては、上記摩擦の外にもベ
アリングロスなどの機械的なロスが考えられる。また、
図４の非線形ゲインの特性を示す曲線はその一例として
示したものであり、対象となるダンサロール機構やＧＤ
2 （慣性モーメント）、モータなどによって様々に変化
にするものである。
【００４０】実施例３．なお、上記実施例では、鉄鋼業
におけるプロセスラインでのストリップ張力の制御に適
用した場合について述べたが、同様の構造を持つプロセ
スラインのルーパや、製紙業のラインにおける同様の構
造を持つ装置などに適用してもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
におけるプロセスラインでのストリップ張力の制御に適
用した場合について述べたが、同様の構造を持つプロセ
スラインのルーパや、製紙業のラインにおける同様の構
造を持つ装置などに適用してもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、補償演算部を設けて、張力制御と位置制御の相
互干渉を補償するように構成したので、張力制御系につ
いてはダンサロール位置に影響を及ぼすことなしに任意
にその応答性を高めることができ、また、ダンサロール
の位置制御系の側からみても、張力値に及ぼす影響を無
視してその応答性を高めることが可能となるため、従来
の装置に較べて著しく高い外乱成分まで吸収制御するこ
とが期待できるストリップ張力制御装置が得られる効果
がある。
よれば、補償演算部を設けて、張力制御と位置制御の相
互干渉を補償するように構成したので、張力制御系につ
いてはダンサロール位置に影響を及ぼすことなしに任意
にその応答性を高めることができ、また、ダンサロール
の位置制御系の側からみても、張力値に及ぼす影響を無
視してその応答性を高めることが可能となるため、従来
の装置に較べて著しく高い外乱成分まで吸収制御するこ
とが期待できるストリップ張力制御装置が得られる効果
がある。
【００４２】また、請求項２に記載の発明によれば、さ
らに非線形補償演算部を設けて、現実に無視できない非
線形動作を補償するように構成したので、摩擦などの非
線形動作の現実により近い補正を行うことが可能となる
ため、安定な制御領域をより広くできる効果もある。
らに非線形補償演算部を設けて、現実に無視できない非
線形動作を補償するように構成したので、摩擦などの非
線形動作の現実により近い補正を行うことが可能となる
ため、安定な制御領域をより広くできる効果もある。
【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】上記実施例におけるダンサロールモデルの開ル
ープ特性を示す説明図である。
ープ特性を示す説明図である。
【図３】この発明の実施例２を示すブロック図である。
【図４】実施例における非線形ゲインの特性を示す説明
図である。
図である。
【図５】従来のストリップ張力制御装置を示すブロック
図である。
図である。
１ ストリップ ２ ブライドルロール ３ ブライドルロール ４ ダンサロール １０ 位置検出部 １１ 位置補正量演算部 １２ 張力検出部 １３ 張力補正量演算部 １４ 補償演算部 １５ 非線形補償演算部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】そこで、張力補正量演算部１３における張
力値制御演算によって得られたブライドルロール２の速
度補正量をΔＶ* とし、位置補正量演算部１１における
ダンサロール位置制御演算によって得られたダンサロー
ル４のトルク補正量をΔＱ*とするとき、他の変数への
干渉を補償した新たな速度修正量ΔＶおよびトルク修正
量ΔＱは、次の演算によって算出することができる。即
ち、（３）式で表された伝達関数を示す行列の逆行列は
次のように表される。
力値制御演算によって得られたブライドルロール２の速
度補正量をΔＶ* とし、位置補正量演算部１１における
ダンサロール位置制御演算によって得られたダンサロー
ル４のトルク補正量をΔＱ*とするとき、他の変数への
干渉を補償した新たな速度修正量ΔＶおよびトルク修正
量ΔＱは、次の演算によって算出することができる。即
ち、（３）式で表された伝達関数を示す行列の逆行列は
次のように表される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】なお、この実施例における、速度リファレ
ンスおよびトルクリファレンスなどの操作量から、張力
や位置などの制御量への開ループ伝達特性をシミュレー
トした結果を図２に示す。同図（ａ）にはブライドル速
度からストリップ張力への開ループ特性Ｔ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからストリップ張力への開ループ
特性Ｔ／ｑｒを、また、同図（ｂ）にはブライドル速度
からダンサロール位置への開ループ特性Ｐ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからダンサロール位置への開ルー
プ特性Ｐ／ｑｒをそれぞれ示している。ここで、この図
２からも明らかなように、張力制御はブライドル速度リ
ファレンスによって行い、ダンサロール４の位置制御は
トルクリファレンスによって行うのが効果的である。従
って、この実施例のように、位置補正量演算部１１でダ
ンサロール４のトルク補正量を計算し、張力補正量演算
部１３でブライドルロール２の速度補正量を計算するこ
とはこの点からも有効なことである。
ンスおよびトルクリファレンスなどの操作量から、張力
や位置などの制御量への開ループ伝達特性をシミュレー
トした結果を図２に示す。同図（ａ）にはブライドル速
度からストリップ張力への開ループ特性Ｔ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからストリップ張力への開ループ
特性Ｔ／ｑｒを、また、同図（ｂ）にはブライドル速度
からダンサロール位置への開ループ特性Ｐ／Ｖｒと、ダ
ンサロール駆動トルクからダンサロール位置への開ルー
プ特性Ｐ／ｑｒをそれぞれ示している。ここで、この図
２からも明らかなように、張力制御はブライドル速度リ
ファレンスによって行い、ダンサロール４の位置制御は
トルクリファレンスによって行うのが効果的である。従
って、この実施例のように、位置補正量演算部１１でダ
ンサロール４のトルク補正量を計算し、張力補正量演算
部１３でブライドルロール２の速度補正量を計算するこ
とはこの点からも有効なことである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (2)
- 【請求項１】 隣接するブライドルロール間におけるス
トリップの張力値を検出する張力検出部と、前記張力検
出部の検出値とあらかじめ設定されている前記ストリッ
プの張力設定値との差に基づいて補正量を算出する張力
補正量演算部と、前記ブライドルロール間に配置された
ダンサロールの位置を検出する位置検出部と、前記位置
検出部の検出値とあらかじめ設定されている前記ダンサ
ロールの位置設定値との差に基づいて補正量を算出する
位置補正量演算部と、前記張力補正量演算部および前記
位置補正量演算部にて算出された各補正量に基づいて、
前記ブライドルロールの速度修正値と前記ダンサロール
のトルク修正値を算出する補償演算部とを備えたストリ
ップ張力制御装置。 - 【請求項２】 前記補償演算部の算出した前記速度修正
量とトルク修正量とを、摩擦などによる実際に無視でき
ない非線形要素に基づいて非線形化する非線形補償演算
部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のストリッ
プ張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31113092A JPH06135609A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ストリップ張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31113092A JPH06135609A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ストリップ張力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06135609A true JPH06135609A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=18013496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31113092A Pending JPH06135609A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ストリップ張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06135609A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5813586A (en) * | 1995-11-17 | 1998-09-29 | Fmc Corporation | Apparatus and method for controlling web speed |
| US6003582A (en) * | 1997-07-17 | 1999-12-21 | Hudson-Sharp Machine Co. | Apparatus for applying reclosable fasteners to a web of film |
| CN113247673A (zh) * | 2020-01-28 | 2021-08-13 | 住友重机械工业株式会社 | 控制装置 |
| CN116803875A (zh) * | 2022-03-24 | 2023-09-26 | 住友重机械工业株式会社 | 输送控制装置、输送控制方法及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308349A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-13 | Toshiba Corp | 連続処理設備の制御装置 |
| JPH0246917A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 長尺物巻取・巻戻機の制御装置 |
| JPH02169458A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-29 | Fuji Electric Co Ltd | 長尺材の張力調整装置 |
| JPH04280763A (ja) * | 1991-03-07 | 1992-10-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続処理ラインのストリップ張力制御装置 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP31113092A patent/JPH06135609A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308349A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-13 | Toshiba Corp | 連続処理設備の制御装置 |
| JPH0246917A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 長尺物巻取・巻戻機の制御装置 |
| JPH02169458A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-29 | Fuji Electric Co Ltd | 長尺材の張力調整装置 |
| JPH04280763A (ja) * | 1991-03-07 | 1992-10-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続処理ラインのストリップ張力制御装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5813586A (en) * | 1995-11-17 | 1998-09-29 | Fmc Corporation | Apparatus and method for controlling web speed |
| US6003582A (en) * | 1997-07-17 | 1999-12-21 | Hudson-Sharp Machine Co. | Apparatus for applying reclosable fasteners to a web of film |
| US6516850B1 (en) | 1997-07-17 | 2003-02-11 | Hudson-Sharp Machine Co. | Apparatus for applying reclosable fasteners to a web of film |
| CN113247673A (zh) * | 2020-01-28 | 2021-08-13 | 住友重机械工业株式会社 | 控制装置 |
| CN116803875A (zh) * | 2022-03-24 | 2023-09-26 | 住友重机械工业株式会社 | 输送控制装置、输送控制方法及存储介质 |
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