JPH07191702A - Control device, control method, rolling mill control device, and rolling mill control method - Google Patents

Control device, control method, rolling mill control device, and rolling mill control method

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JPH07191702A
JPH07191702A JP5331009A JP33100993A JPH07191702A JP H07191702 A JPH07191702 A JP H07191702A JP 5331009 A JP5331009 A JP 5331009A JP 33100993 A JP33100993 A JP 33100993A JP H07191702 A JPH07191702 A JP H07191702A
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response
rolling mill
tension
plate thickness
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岡田  隆
Yasuo Morooka
泰男 諸岡
Yusaku Otsuka
祐策 大塚
Yutaka Saito
裕 斉藤
Satoru Hattori
哲 服部
Toshiyuki Kashiwagi
俊之 柏木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、複数の制御量を要求する制御性能に
安定して実現することができる制御装置及び制御方法を
提供することにある。 【構成】所望の板厚応答特性を設定する板厚応答設定関
数と、所望の張力応答特性を設定する張力応答設定関数
と、圧延機の状態量を用いた状態フィードバック制御手
段と、板厚応答設定関数及び張力応答設定関数の内部状
態量を用いた関数フィードバック制御手段と、各フィー
ドバック制御手段の制御ゲインを決定するゲイン決定手
段で構成される。 【効果】制御対象の各制御量の要求特性を周波数特性で
独立に設定した応答設定関数の内部状態量をも用いて圧
下指令と速度指令を演算するので、応答設定関数の特性
の選択によりロバスト安定性や外乱除去特性などの複数
の制御性能の仕様を独立で最適に実現できるという効果
がある。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide a control device and a control method capable of stably realizing a control performance that requires a plurality of control amounts. [Structure] A sheet thickness response setting function for setting a desired sheet thickness response characteristic, a tension response setting function for setting a desired sheet tension response characteristic, a state feedback control means using a state quantity of a rolling mill, and a sheet thickness response. It is composed of a function feedback control means using the internal state quantities of the setting function and the tension response setting function, and a gain determining means for determining the control gain of each feedback control means. [Effect] Since the pressure reduction command and the speed command are calculated by using the internal state quantity of the response setting function in which the required characteristics of each controlled variable of the controlled object are set independently by the frequency characteristic, the robustness can be achieved by selecting the characteristic of the response setting function. It is possible to independently and optimally realize a plurality of control performance specifications such as stability and disturbance rejection characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも1つの制御
量を有する制御対象の制御装置及びその制御方法に係
り、特に圧延機において圧下制御装置及び速度制御装置
の指令を変更して出側板厚・後方張力を一定に制御する
圧延機の制御装置及び圧延機の制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a controlled object having at least one control amount and a control method therefor, and particularly, in a rolling mill, by changing commands of a reduction control device and a speed control device, a delivery side plate thickness. The present invention relates to a rolling mill control device and a rolling mill control method that control the rearward tension to be constant.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、圧延機の制御において顕著な外乱
である入側板厚変動に対する板厚・張力制御方法として
は、例えば、特開昭63−251804号公報及び特開昭64−44
503 号公報並びに特開平4−361810 号公報に記載されて
いるように、現在の圧延状態量である圧下位置,ロール
速度,圧延材の張力,圧延材の板厚等にフィードバック
ゲインを乗じて圧下制御装置や速度制御装置への操作指
令を計算し、ゲインの決定方法はLQ最適理論や極配置
法等の時間応答特性に着眼した方法であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a plate thickness / tension control method for the inlet side plate thickness fluctuation which is a significant disturbance in control of a rolling mill, for example, JP-A-63-251804 and JP-A-64-44 are known.
As described in Japanese Patent No. 503 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-361810, the current rolling state quantity such as the rolling position, the roll speed, the tension of the rolled material, and the plate thickness of the rolled material are multiplied by a feedback gain to reduce the rolling amount. The method of calculating the operation command to the control device and the speed control device and determining the gain is a method focusing on the time response characteristics such as the LQ optimal theory and the pole placement method.

【0003】しかしながら、時間応答特性に着目した場
合、外乱影響の低減化や応答の速応性等の性能を明確に
設計に導入することが困難であり、更に状態量だけをフ
ィードバックする制御方式では外乱影響の低減化するた
めには十分な制御ができないという問題があった。
However, when attention is paid to the time response characteristic, it is difficult to clearly introduce performances such as reduction of influence of disturbance and response speed of response into the design, and the control system which feeds back only the state quantity causes disturbance. There is a problem that sufficient control cannot be performed in order to reduce the influence.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、時間応
答特性に着目した場合、上記従来技術に記載されたいず
れのものも外乱影響の低減化や応答の速応性等の性能を
導入することが困難であった。つまり、これらのもの
は、単純に計測した状態量だけをフィードバックする制
御方式であり、外乱影響を低減することができず、指令
通りの応答を得るためには十分な制御ができないという
問題があった。
However, when attention is paid to the time response characteristic, it is difficult for any of the above-mentioned prior arts to introduce performance such as reduction of disturbance influence and quick response. there were. In other words, these are control methods that simply feed back only the measured state quantity, and there is a problem that the influence of disturbance cannot be reduced and sufficient control cannot be performed to obtain a response as instructed. It was

【0005】第1番目の発明の目的は、制御対象の外乱
の影響を少なくし、制御対象の制御量を要求する特性に
容易かつ安定的に制御できる制御装置を提供することに
ある。
A first object of the present invention is to provide a control device which can reduce the influence of disturbance of the controlled object and can easily and stably control the characteristics requiring the controlled variable of the controlled object.

【0006】第2番目の発明の目的は、制御対象の外乱
の影響を少なくし、制御対象の制御量を要求する特性に
容易かつ安定的に制御できる制御方法を提供することに
ある。
A second object of the present invention is to provide a control method capable of reducing the influence of disturbance of the controlled object and easily and stably controlling the characteristics requiring the controlled variable of the controlled object.

【0007】第3番目の発明の目的は、圧延機の外乱の
影響を少なくし、圧延機の制御量を要求する特性に容易
かつ安定的に制御できる圧延機の制御装置を提供するこ
とにある。
A third object of the present invention is to provide a rolling mill controller capable of reducing the influence of disturbance of the rolling mill and easily and stably controlling the characteristics required for the controlled amount of the rolling mill. .

【0008】第4番目の発明の目的は、圧延機の外乱の
影響を少なくし、圧延機の制御量を要求する特性に容易
かつ安定的に制御できる圧延機の制御方法を提供するこ
とにある。
A fourth object of the present invention is to provide a rolling mill control method capable of reducing the influence of disturbance of the rolling mill and easily and stably controlling the characteristics required of the controlled amount of the rolling mill. .

【0009】第5番目の発明の目的は、圧延機の外乱の
影響を少なくし、圧延材の板厚及び張力を要求される特
性に容易かつ安定的に制御できる圧延機の制御装置を提
供することにある。
A fifth object of the present invention is to provide a rolling mill control device capable of reducing the influence of disturbance of the rolling mill and easily and stably controlling the plate thickness and tension of the rolled material to the required characteristics. Especially.

【0010】第6番目の発明の目的は、圧延機の外乱の
影響を少なくし、圧延材の板厚及び張力を要求される特
性に容易かつ安定的に制御できる圧延機の制御方法を提
供することにある。
A sixth object of the present invention is to provide a rolling mill control method capable of reducing the influence of disturbance of the rolling mill and easily and stably controlling the thickness and tension of the rolled material to the required characteristics. Especially.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は制御対象の制御
量に与える外乱の影響を低減するものであり、制御対象
の制御量の制御性能を周波数特性で表現し、制御量に与
える外乱の影響と逆系の周波数特性を制御量にフィード
バック制御するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to reduce the influence of disturbance on the controlled variable of a controlled object. The control performance of the controlled variable of the controlled object is expressed by a frequency characteristic to prevent the disturbance on the controlled variable. The effect and the inverse frequency characteristic are feedback-controlled to the controlled variable.

【0012】つまり、上記第1番目の発明の目的を達成
するために本発明では、少なくとも1つの制御量を有す
る制御対象の状態を変化させるアクチュエータを制御す
る制御装置であって、前記制御対象の制御量を計測する
第1の計測手段と、前記アクチュエータの内部状態を計
測する第2の計測手段と、前記第1の計測手段及び前記
第2の計測手段の計測値に基づき前記アクチュエータの
操作量を演算する状態フィードバック制御手段とを具備
してなる制御装置において、前記制御対象の制御量に対
する所望の周波数応答特性を設定した制御応答仕様関数
と、前記第1の計測手段及び前記第2の計測手段の計測
値に基づいて定められる前記制御応答仕様関数の内部状
態量から前記アクチュエータの操作量を演算する応答仕
様関数フィードバック制御手段とを具備したものであ
る。
In other words, in order to achieve the object of the first aspect of the present invention, the present invention provides a control device for controlling an actuator that changes the state of a controlled object having at least one controlled variable. A first measuring unit that measures a control amount, a second measuring unit that measures an internal state of the actuator, and an operation amount of the actuator based on measured values of the first measuring unit and the second measuring unit. In a control device comprising state feedback control means for calculating, a control response specification function that sets a desired frequency response characteristic with respect to the controlled variable of the controlled object, the first measuring means and the second measurement. Response specification function feed bar for calculating the manipulated variable of the actuator from the internal state quantity of the control response specification function determined based on the measured value of the means It is obtained by including a click control means.

【0013】上記第2番目の発明の目的を達成するため
に本発明では、少なくとも1つの制御量を有する制御対
象の状態を変化させるアクチュエータを制御する制御装
置の制御方法であって、前記制御対象の制御量を計測す
ると共に前記アクチュエータの内部状態を計測し、これ
らの計測値に基づき前記アクチュエータの操作量を演算
して前記制御対象を制御する制御方法において、前記制
御対象の制御量に対して所望の周波数応答特性を設定し
た制御応答仕様関数を設定し、該制御応答仕様関数に前
記制御対象の制御量の計測値を入力し、この入力値に基
づいて定められる前記制御応答仕様関数の内部状態量か
ら前記アクチュエータの操作量を演算して前記制御対象
を制御するものである。
In order to achieve the second object of the present invention, the present invention provides a control method of a control device for controlling an actuator for changing the state of a controlled object having at least one controlled variable, wherein the controlled object In the control method of measuring the control amount of the actuator and the internal state of the actuator, and calculating the operation amount of the actuator based on these measurement values to control the control target, the control amount of the control target is A control response specification function with a desired frequency response characteristic is set, the measured value of the controlled variable of the controlled object is input to the control response specification function, and the inside of the control response specification function is determined based on the input value. The operation amount of the actuator is calculated from the state amount to control the controlled object.

【0014】上記第3番目の発明の目的を達成するため
に本発明では、少なくとも1つの制御量を有する圧延機
と、前記圧延機の状態を変化させる少なくとも1つのア
クチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手
段とを備えた圧延機の制御装置であって、前記圧延機の
制御量を計測する第1の計測手段と、前記アクチュエー
タの内部状態を計測する第2の計測手段と、前記第1の
計測手段及び前記第2の計測手段の計測結果に基づき前
記アクチュエータの操作量を演算する状態フィードバッ
ク制御手段とを具備してなる圧延機の制御装置におい
て、前記圧延機の制御量に対する所望の周波数応答特性
を設定した制御応答仕様関数と、前記第1の計測手段及
び前記第2の計測手段の計測値に基づいて定められる前
記制御応答仕様関数の内部状態量から前記アクチュエー
タの操作量を演算する応答仕様関数フィードバック制御
手段とを具備したものである。
In order to achieve the third object of the present invention, in the present invention, a rolling mill having at least one control amount, at least one actuator for changing the state of the rolling mill, and the actuator are controlled. A control device for a rolling mill, comprising: a control means; a first measuring means for measuring a control amount of the rolling mill; a second measuring means for measuring an internal state of the actuator; A rolling mill control apparatus comprising a measuring means and a state feedback control means for calculating an operation amount of the actuator based on a measurement result of the second measuring means, wherein a desired frequency response to the control amount of the rolling mill is provided. Control response specification function having a characteristic set, and the control response specification function defined based on the measurement values of the first measuring unit and the second measuring unit It is from the internal state quantity that includes a response specifications function feedback control means for calculating a manipulated variable of the actuator.

【0015】上記第4番目の発明の目的を達成するため
に本発明では、少なくとも1つの制御量を有する圧延機
と、前記圧延機の状態を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えた圧延
機の制御装置であって、前記圧延機の制御量を計測する
と共に前記アクチュエータの内部状態を計測し、これら
の計測値に基づき前記アクチュエータの操作量を演算し
て前記圧延機を制御する制御方法において、前記圧延機
の制御量に対して所望の周波数応答特性を設定した制御
応答仕様関数を備え、前記制御応答仕様関数に前記制御
対象の制御量の計測値を入力し、この入力値に基づいて
定められた前記制御応答仕様関数の内部状態量から前記
アクチュエータの操作量を演算して圧延機を制御するも
のである。
In order to achieve the fourth object of the present invention, in the present invention, a rolling mill having at least one controlled variable, an actuator for changing the state of the rolling mill,
A control device for a rolling mill having a control means for controlling the actuator, wherein the control amount of the rolling mill is measured and the internal state of the actuator is measured, and the operation amount of the actuator based on these measured values. In a control method for controlling the rolling mill by calculating the control response specification function that sets a desired frequency response characteristic with respect to the control amount of the rolling mill, the control response specification function in the control response specification function. Is input and the operation amount of the actuator is calculated from the internal state amount of the control response specification function determined based on the input value to control the rolling mill.

【0016】上記第5番目の発明の目的を達成するため
に本発明では、圧延材を圧延するロールと、該ロールの
圧下位置を制御する圧下制御装置と、該ロールの回転速
度を制御する速度制御装置とを備えた圧延機の制御装置
であって、前記圧下制御装置で設定された前記ロールの
圧下位置を計測する圧下位置計測手段と、前記速度制御
装置で回転駆動される前記ロールの回転速度を計測する
ロール速度計測手段と、前記圧延材に働く張力を計測す
る張力計測手段と、前記圧延材の板厚を計測する板厚計
測手段とを備え、前記圧下位置計測手段の計測値と前記
ロール速度計測手段の計測値と前記張力計測手段の計測
値と前記板厚計測手段の計測値とに基づいて前記圧下制
御装置及び前記速度制御装置への操作量を演算する状態
フィードバック制御手段を具備してなる圧延機の制御装
置において、前記圧延材の板厚偏差の所望の周波数応答
特性を設定した板厚応答仕様関数と、前記圧延材に働く
張力偏差の所望の周波数応答を設定した張力応答仕様関
数と、前記板厚計測手段の計測値と前記圧延材の目標板
厚に基づいて定められる前記板厚応答仕様関数の内部状
態量と前記張力計測手段の計測値と前記圧延材の目標張
力に基づいて定められる前記張力応答仕様関数の内部状
態量とから前記圧下制御装置及び速度制御装置への操作
量を演算する仕様関数フィードバック制御手段とを具備
したものである。
In order to achieve the fifth object of the present invention, in the present invention, a roll for rolling a rolled material, a reduction control device for controlling the reduction position of the roll, and a speed for controlling the rotation speed of the roll. A control device for a rolling mill including a control device, wherein a rolling position measuring means for measuring a rolling position of the roll set by the rolling control device, and rotation of the roll rotationally driven by the speed control device. A roll speed measuring means for measuring a speed, a tension measuring means for measuring a tension acting on the rolled material, and a plate thickness measuring means for measuring a plate thickness of the rolled material, and a measured value of the rolling position measuring means. A state feedback control for calculating an operation amount to the reduction control device and the speed control device based on the measured value of the roll speed measuring means, the measured value of the tension measuring means, and the measured value of the plate thickness measuring means. In a controller of a rolling mill comprising means, a plate thickness response specification function that sets a desired frequency response characteristic of the plate thickness deviation of the rolled material and a desired frequency response of the tension deviation that acts on the rolled material are set. The tension response specification function, the internal thickness of the plate thickness response specification function determined based on the measured value of the plate thickness measuring means and the target plate thickness of the rolled material, the measured value of the tension measuring means, and the rolled material. The specification function feedback control means for calculating the operation amount to the reduction control device and the speed control device from the internal state amount of the tension response specification function determined on the basis of the target tension.

【0017】上記第6番目の発明の目的を達成するため
に本発明では、圧延材を圧延するロールと、該ロールの
圧下位置を制御する圧下制御装置と、該ロールの回転速
度を制御する速度制御装置とを備えた圧延機の制御方法
であって、前記圧下制御装置で設定された前記ロールの
圧下位置と、前記速度制御装置で回転駆動される前記ロ
ールの回転速度と、前記圧延材に働く張力と、前記圧延
材の板厚とをそれぞれ計測し、計測された前記ロールの
圧下位置と前記圧延材に働く張力と前記圧延材の板厚と
前記ロールの回転速度に基づいて前記圧下制御装置及び
前記速度制御装置への操作量を演算する圧延機の制御方
法において、前記圧延材の板厚偏差の所望の周波数応答
特性を設定した板厚応答仕様関数と前記圧延材に働く張
力偏差の所望の周波数応答を設定した張力応答仕様関数
とを備え、前記計測された前記圧延材の板厚と前記圧延
材の目標板厚に基づいて定められる前記板厚応答仕様関
数の内部状態量と前記計測された前記圧延材の張力と前
記圧延材の目標張力に基づいて定められる前記張力応答
仕様関数の内部状態量とから前記圧下制御装置及び速度
制御装置への操作量を演算するようにしたものである。
In order to achieve the sixth object of the present invention, in the present invention, a roll for rolling a rolled material, a reduction control device for controlling the reduction position of the roll, and a speed for controlling the rotation speed of the roll. A method of controlling a rolling mill including a control device, wherein the rolling position of the roll set by the rolling control device, the rotation speed of the roll that is rotationally driven by the speed control device, and the rolling material. The working tension and the plate thickness of the rolled material are respectively measured, and the rolled position is controlled based on the measured rolling position of the roll, the tension acting on the rolled material, the plate thickness of the rolled material, and the rotation speed of the roll. In the control method of the rolling mill that calculates the operation amount to the apparatus and the speed control device, in the sheet thickness response specification function that sets a desired frequency response characteristic of the sheet thickness deviation of the rolled material and the tension deviation that acts on the rolled material. Desired lap A tension response specification function that sets a number response, the internal state quantity of the plate thickness response specification function determined based on the measured plate thickness of the rolled material and the target plate thickness of the rolled material, and the measured The operation amount to the reduction control device and the speed control device is calculated from the tension of the rolled material and the internal state amount of the tension response specification function determined based on the target tension of the rolled material. .

【0018】[0018]

【作用】上記第1番目の発明では、制御対象の制御量に
対する外乱の影響を少なくするために、制御対象におけ
る制御量の外乱に対する応答特性や目標値に追従に対す
る応答特性等の制御性能を分かりやすく直接的に表現で
きる周波数応答特性で指定し、この指定した周波数特性
を有する制御応答仕様関数を設ける。つまり、制御対象
のアクチュエータの操作量を決定する状態フィードバッ
ク制御手段に加え、前記制御応答仕様関数の内部状態量
もフィードバックして前記制御対象のアクチュエータの
操作量を決定する応答仕様関数フィードバック制御手段
を備えることにより、従来の状態フィードバック手段で
は実現することが困難であった周波数応答特性で指定し
た制御性能を安定に実現できるものである。
In the first aspect of the invention, in order to reduce the influence of the disturbance on the controlled variable of the controlled object, the control characteristics such as the response characteristic of the controlled object to the disturbance and the response characteristic to follow the target value are understood. A frequency response characteristic that can be expressed easily and directly is specified, and a control response specification function having the specified frequency characteristic is provided. That is, in addition to the state feedback control means for determining the operation amount of the actuator to be controlled, the response specification function feedback control means for feeding back the internal state amount of the control response specification function to determine the operation amount of the actuator to be controlled is also provided. With the provision, the control performance specified by the frequency response characteristic, which was difficult to be realized by the conventional state feedback means, can be stably realized.

【0019】上記第2番目の発明では、制御対象の制御
量の外乱の影響を少なくするために、制御対象における
制御量の外乱に対する応答特性や目標値に追従に対する
応答特性等の制御性能を分かりやすく直接的に表現でき
る周波数応答特性で指定し、この指定した周波数特性を
有する制御応答仕様関数を設ける。つまり、制御対象の
制御量を計測すると共に前記制御対象の状態を変化させ
るアクチュエータの内部状態を計測し、これらの計測値
に基づき前記アクチュエータの操作量を演算して前記ア
クチュエータの操作量を制御することに加え、前記制御
応答仕様関数に前記制御対象の制御量の計測値を入力し
て定められる前記制御応答仕様関数の内部状態量から前
記アクチュエータの操作量を演算して前記制御対象のア
クチュエータを制御することにより、従来の状態フィー
ドバック制御では実現することが困難であった周波数応
答特性で指定した制御性能を安定に実現できるものであ
る。
In the second aspect of the present invention, in order to reduce the influence of the disturbance of the controlled variable of the controlled object, the control performance such as the response characteristic of the controlled object to the disturbance of the controlled variable and the response characteristic to follow the target value is known. A frequency response characteristic that can be expressed easily and directly is specified, and a control response specification function having the specified frequency characteristic is provided. That is, the control amount of the controlled object is measured and the internal state of the actuator that changes the state of the controlled object is measured, and the operation amount of the actuator is calculated based on these measured values to control the operation amount of the actuator. In addition, the operation amount of the actuator is calculated from the internal state amount of the control response specification function which is determined by inputting the measured value of the control amount of the control object to the control response specification function, and the actuator of the control object is calculated. By controlling, it is possible to stably realize the control performance designated by the frequency response characteristic, which was difficult to be realized by the conventional state feedback control.

【0020】上記第3番目の発明では、圧延機の制御量
に対する外乱の影響を少なくするために、圧延機におけ
る制御量の外乱に対する応答特性や目標値に追従に対す
る応答特性等の制御性能を分かりやすく直接的に表現で
きる周波数応答特性で指定し、この指定した周波数特性
を有する制御応答仕様関数を設ける。つまり、圧延機の
状態を変化させる少なくとも一つのアクチュエータの操
作量を決定する状態フィードバック制御手段に加え、前
記制御応答仕様関数の内部状態量から前記アクチュエー
タの操作量を演算する応答仕様関数フィードバック制御
手段を備えることにより、従来の状態フィードバック手
段では実現することが困難であった周波数応答特性で指
定した制御性能を安定に実現できるものである。
In the third aspect of the invention, in order to reduce the influence of the disturbance on the control amount of the rolling mill, the control performance such as the response characteristic of the control amount to the disturbance of the rolling mill and the response characteristic to follow the target value are known. A frequency response characteristic that can be expressed easily and directly is specified, and a control response specification function having the specified frequency characteristic is provided. That is, in addition to state feedback control means for determining the operation amount of at least one actuator that changes the state of the rolling mill, response specification function feedback control means for calculating the operation amount of the actuator from the internal state amount of the control response specification function. By including the above, it is possible to stably realize the control performance specified by the frequency response characteristic, which was difficult to be realized by the conventional state feedback means.

【0021】上記第4番目の発明では、圧延機の制御量
の外乱の影響を少なくするために、圧延機における制御
量の外乱に対する応答特性や目標値に追従に対する応答
特性等の制御性能を分かりやすく直接的に表現できる周
波数応答特性で指定し、この指定した周波数特性を有す
る制御応答仕様関数を設ける。つまり、圧延機の制御量
を計測すると共に前記圧延機の状態を変化させるアクチ
ュエータの内部状態を計測し、これらの計測値に基づき
前記アクチュエータの操作量を演算して前記アクチュエ
ータの操作量を制御することに加え、前記制御応答仕様
関数に圧延機の制御量の計測値を入力して定められる前
記制御応答仕様関数の内部状態量から前記アクチュエー
タの操作量を演算して該アクチュエータを制御すること
により、従来の状態フィードバックでは実現することが
困難であった周波数応答特性で指定した制御性能を安定
に実現できるものである。
In the fourth aspect of the invention, in order to reduce the influence of the disturbance of the controlled variable of the rolling mill, the control performance such as the response characteristic to the disturbance of the controlled variable in the rolling mill and the response characteristic to follow the target value are known. A frequency response characteristic that can be expressed easily and directly is specified, and a control response specification function having the specified frequency characteristic is provided. That is, the control amount of the rolling mill is measured and the internal state of the actuator that changes the state of the rolling mill is measured, and the operation amount of the actuator is calculated based on these measured values to control the operation amount of the actuator. In addition, by controlling the actuator by calculating the operation amount of the actuator from the internal state amount of the control response specification function which is determined by inputting the measured value of the control amount of the rolling mill to the control response specification function. The control performance specified by the frequency response characteristic, which was difficult to realize by the conventional state feedback, can be stably realized.

【0022】上記第5番目の発明では、圧延機のロール
の圧下位置を制御する圧下制御装置及び該ロールの回転
速度を制御する速度制御装置制御量に対する外乱の影響
を少なくするために、これらの制御量の外乱に対する応
答特性や目標値に追従に対する応答特性等の制御性能を
分かりやすく直接的に表現できる周波数応答特性で指定
し、この指定した周波数特性を有する制御応答仕様関数
を設ける。つまり、前記圧下位置計測手段の計測値と前
記ロール速度計測手段の計測値と前記張力計測手段の計
測値と前記板厚計測手段の計測値とに基づいて前記圧下
制御装置及び前記速度制御装置への操作量を演算する状
態フィードバック制御手段に加え、圧延材の板厚偏差の
所望の周波数応答特性を設定した板厚応答仕様関数と、
前記圧延材に働く張力偏差の所望の周波数応答を設定し
た張力応答仕様関数と、前記板厚計測手段の計測値と前
記圧延材の目標板厚に基づいて定められる前記板厚応答
仕様関数の内部状態量と前記張力計測手段の計測値と前
記圧延材の目標張力に基づいて定められる前記張力応答
仕様関数の内部状態量とから前記圧下制御装置及び速度
制御装置への操作量を演算する仕様関数フィードバック
制御手段を設けることにより、従来の状態フィードバッ
クでは実現することが困難であった周波数応答特性で指
定した制御性能を安定に実現できるものである。
In the fifth aspect of the present invention, in order to reduce the influence of disturbance on the rolling reduction control device for controlling the rolling position of the roll of the rolling mill and the speed control device for controlling the rotation speed of the roll, these disturbances are reduced. A control response specification function having the designated frequency characteristic is provided by designating the control performance such as the response characteristic to the disturbance of the control amount and the response characteristic to follow the target value in an easily understandable and direct manner. That is, based on the measurement value of the reduction position measurement means, the measurement value of the roll speed measurement means, the measurement value of the tension measurement means, and the measurement value of the plate thickness measurement means, to the reduction control device and the speed control device. In addition to the state feedback control means for calculating the operation amount of, the plate thickness response specification function that sets the desired frequency response characteristic of the plate thickness deviation of the rolled material,
The tension response specification function that sets the desired frequency response of the tension deviation acting on the rolled material, and the inside of the plate thickness response specification function that is determined based on the measurement value of the plate thickness measurement means and the target plate thickness of the rolled material. A specification function for calculating an operation amount to the reduction control device and the speed control device from the state amount, the measurement value of the tension measuring means, and the internal state amount of the tension response specification function determined based on the target tension of the rolled material. By providing the feedback control means, it is possible to stably realize the control performance specified by the frequency response characteristic, which was difficult to be realized by the conventional state feedback.

【0023】上記第6番目の発明では、圧延機のロール
の圧下位置を制御する圧下制御装置及び該ロールの回転
速度を制御する速度制御装置制御量に対する外乱の影響
を少なくするために、これらの制御量の外乱に対する応
答特性や目標値に追従に対する応答特性等の制御性能を
分かりやすく直接的に表現できる周波数応答特性で指定
し、この指定した周波数特性を有する制御応答仕様関数
を設ける。つまり、前記圧下制御装置で設定された前記
ロールの圧下位置と、前記速度制御装置で回転駆動され
る前記ロールの回転速度と、前記圧延材に働く張力と、
前記圧延材の板厚とをそれぞれ計測し、計測された前記
ロールの圧下位置と前記圧延材に働く張力と前記圧延材
の板厚と前記ロールの回転速度に基づいて前記圧下制御
装置及び前記速度制御装置への操作量を演算する状態フ
ィードバック制御に加え、前記圧延材の板厚偏差の所望
の周波数応答特性を設定した板厚応答仕様関数と前記圧
延材に働く張力偏差の所望の周波数応答を設定した張力
応答仕様関数とを備え、前記計測された前記圧延材の板
厚と前記圧延材の目標板厚に基づいて定められる前記板
厚応答仕様関数の内部状態量と前記計測された前記圧延
材の張力と前記圧延材の目標張力に基づいて定められる
前記張力応答仕様関数の内部状態量とから前記圧下制御
装置及び速度制御装置への操作量を演算することによ
り、従来の状態フィードバックでは実現することが困難
であった周波数応答特性で指定した制御性能を安定に実
現できるものである。
In the sixth aspect of the present invention, in order to reduce the influence of disturbance on the control amount of the rolling control device for controlling the rolling position of the roll of the rolling mill and the speed control device for controlling the rotation speed of the roll, these are controlled. A control response specification function having the designated frequency characteristic is provided by designating the control performance such as the response characteristic to the disturbance of the control amount and the response characteristic to follow the target value in an easily understandable and direct manner. That is, the rolling position of the roll set by the rolling control device, the rotation speed of the roll rotationally driven by the speed control device, and the tension acting on the rolled material,
The plate thickness of the rolled material is measured, respectively, and the rolled position is measured based on the rolling position of the roll, the tension acting on the rolled material, the plate thickness of the rolled material, and the rotation speed of the roll. In addition to the state feedback control that calculates the manipulated variable to the control device, the desired thickness response specification function that sets the desired frequency response characteristics of the thickness deviation of the rolled material and the desired frequency response of the tension deviation that acts on the rolled material are set. With the set tension response specification function, the internal state quantity of the sheet thickness response specification function determined based on the measured sheet thickness of the rolled material and the target sheet thickness of the rolled material and the measured rolling. By calculating the operation amount to the reduction control device and the speed control device from the tension of the strip and the internal state amount of the tension response specification function determined based on the target tension of the rolled strip, the conventional state filter is calculated. In which can be stably realized control performance specified by a frequency response characteristic it is difficult to achieve in Dobakku.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の一実施例である圧延機の制御
について述べる。本実施例では、便宜上冷間圧延機につ
いて説明する。冷間圧延機の制御において制御量は、出
側板厚・後方張力であり、外乱として入側板厚変動を考
える。図2は、この制御対象である圧延機の概略を示す
図である。図2において圧延機1にはアクチュエータと
して、圧延機1のロール1−1を回転させる速度制御装
置2−2及びロールを上下方向に駆動させる圧下制御装
置2−1が備え付けられている。圧下制御装置2−1を
動作させると被圧延材1−2にかかる荷重が変化し、圧
延現象に影響を及ぼして圧延機1の出側板厚や後方張力
に影響を与える。また、速度制御装置2−2を動作させ
るとロール1−1の回転速度が変化する。そして、ロー
ル1−1の回転速度変化が張力を変化させ、圧延状況に
影響を与える。これらの現象の変化を計測するために、
速度制御装置2−2及び圧下制御装置2−1によって変
化した圧下位置及びロール速度は、圧下位置計測部3−
1とロール速度計測部3−2によって計測される。ま
た、圧延機1から流れ出る被圧延材1−2の板厚は、そ
の圧延機1の出側の板厚計測部3−4で検出され、被圧
延材1−2に働く張力は張力計測部3−3によって検出
される。
The control of the rolling mill, which is an embodiment of the present invention, will be described below. In this embodiment, a cold rolling mill will be described for convenience. In the control of the cold rolling mill, the controlled variables are the outlet side plate thickness and the backward tension, and consider the inlet side plate thickness fluctuation as a disturbance. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the rolling mill which is the control target. In FIG. 2, the rolling mill 1 is provided with, as actuators, a speed control device 2-2 that rotates the roll 1-1 of the rolling mill 1 and a reduction control device 2-1 that drives the roll in the vertical direction. When the reduction control device 2-1 is operated, the load applied to the material to be rolled 1-2 changes, which affects the rolling phenomenon and affects the exit side plate thickness and the backward tension of the rolling mill 1. Further, when the speed control device 2-2 is operated, the rotation speed of the roll 1-1 changes. Then, the change in the rotation speed of the roll 1-1 changes the tension, which affects the rolling condition. To measure the changes in these phenomena,
The rolling position and the roll speed changed by the speed control device 2-2 and the rolling control device 2-1 are the rolling position measuring unit 3-
1 and the roll speed measuring unit 3-2. The strip thickness of the rolled material 1-2 flowing out from the rolling mill 1 is detected by the strip thickness measuring unit 3-4 on the delivery side of the rolling mill 1, and the tension acting on the rolled material 1-2 is measured by the tension measuring unit. 3-3 is detected.

【0025】図1は本発明を圧延機の出側板厚・後方張
力の制御に適用したブロック線図である。この図1にお
いて制御対象である圧延機1は、速度制御装置2−2と
圧下制御装置2−1の二つのアクチュエータ2によって
操作される。圧延機1の状態量である圧下位置,ロール
速度,後方張力及び出側板厚は状態計測部3(圧下位置
計測部3−1,ロール速度計測部3−2,張力計測部3
−3,出側板厚計測部3−4)によって計測される。
FIG. 1 is a block diagram in which the present invention is applied to control of the outlet plate thickness and rear tension of a rolling mill. In FIG. 1, the rolling mill 1 to be controlled is operated by two actuators 2 of a speed control device 2-2 and a reduction control device 2-1. The rolling position, roll speed, backward tension, and delivery side plate thickness, which are the state quantities of the rolling mill 1, are measured by the state measuring unit 3 (the rolling position measuring unit 3-1, the roll speed measuring unit 3-2, the tension measuring unit 3).
-3, measured by the delivery side plate thickness measuring unit 3-4).

【0026】圧延機1の制御量である出側板厚とそれに
対応して設定された目標板厚は板厚応答設定関数7に入
力され、別の制御量である張力計測部3−3から検出さ
れた張力とそれに対応して設定された目標張力は張力応
答設定関数6に入力される。張力応答設定関数6と板厚
応答設定関数7では、それぞれの入力に対する各応答設
定関数6,7の内部状態量を関数フィードバック制御部
5に送る。
The delivery side plate thickness which is the controlled variable of the rolling mill 1 and the target plate thickness which is set corresponding to the output plate thickness are input to the plate thickness response setting function 7 and detected from another tension controlled unit 3-3 which is the controlled variable. The applied tension and the target tension set corresponding thereto are input to the tension response setting function 6. In the tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7, the internal state quantities of the response setting functions 6 and 7 for the respective inputs are sent to the function feedback control unit 5.

【0027】関数フィードバック制御部5では、張力応
答設定関数6と板厚応答設定関数7の出力する各関数内
部状態量を入力として、圧下制御装置2−1及び速度制
御装置2−2への操作変更量を演算して圧延機1の制御
量である板厚及び張力を制御する。
In the function feedback control section 5, the function internal state quantities output from the tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7 are input, and the operation to the reduction control device 2-1 and the speed control device 2-2 is performed. The amount of change is calculated to control the plate thickness and tension, which are the control amounts of the rolling mill 1.

【0028】また、状態フィードバック制御部4では、
圧下位置計測部3−1からの圧下位置変化量,ロール速
度計測部3−2からのロール速度変化量及び張力計測部
3−3からの張力変化量を入力として、圧下制御装置2
−1及び速度制御装置2−2への操作変更量を演算して
圧延機1の制御量である板厚及び張力を制御する。
Further, in the state feedback control section 4,
The reduction control device 2 receives as inputs the amount of reduction position change from the reduction position measurement unit 3-1, the amount of roll speed change from the roll speed measurement unit 3-2, and the amount of tension change from the tension measurement unit 3-3.
−1 and the operation change amount to the speed control device 2-2 are calculated to control the plate thickness and the tension which are the control amounts of the rolling mill 1.

【0029】状態フィードバック制御部4と関数フィー
ドバック制御部5の操作変更量は、ゲイン設定部8から
送られてくるゲインを用いて演算される。このとき、ゲ
イン設定部8は、入力部9から入力される板厚応答設定
関数7と張力応答設定関数6を決定するパラメータを用
いて制御ゲインを計算する。
The operation change amount of the state feedback control unit 4 and the function feedback control unit 5 is calculated by using the gain sent from the gain setting unit 8. At this time, the gain setting unit 8 calculates the control gain using the parameters for determining the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 input from the input unit 9.

【0030】次に、制御量の一つである出側板厚の計測
に関して述べる。通常の板厚計はロール直下から離れた
各スタンドの出口に設けられる。このため、制御量とし
て必要なロール直下の出側板厚の検出には無駄時間が生
じてしまう。そこでこの無駄時間をなくすためのロール
直下出側板厚計測方法について以下述べる。
Next, the measurement of the outlet plate thickness, which is one of the controlled variables, will be described. An ordinary plate thickness gauge is installed at the exit of each stand away from directly under the roll. Therefore, a dead time is generated in detecting the exit side plate thickness just below the roll, which is a control amount. Therefore, a method for measuring the strip thickness just below the roll to eliminate this dead time will be described below.

【0031】タンデム圧延機の場合、第iスタンドと第
i+1スタンドまでの距離をL,第iスタンドと第i+
1スタンド間の張力をTi ,圧延材のヤング率をE,第
iスタンドの入側の板厚をHi ,第iスタンドの出側板
速をVoi,第i+1スタンドの入側板速をVei+1,第i
スタンドのロール直下から板速計までの距離をls ,第
iスタンドと第i+1スタンド間の板速計の速度を
si,第iスタンドのロール直下の板速から第i+1ス
タンドのロール直下の板速まで線形に変化すると仮定す
ると、第iスタンドロール直下の板厚hi は、次の式で
表現される。
In the case of a tandem rolling mill, the distance between the i-th stand and the i + 1-th stand is L, and the i-th stand and the i + th stand.
The tension between one stand is T i , the Young's modulus of the rolled material is E, the plate thickness on the entrance side of the i-th stand is H i , the exit plate speed of the i-th stand is V oi , and the entrance plate speed of the i + 1-th stand is V i. ei + 1 , i th
The distance from directly below the roll of the stand to the plate speed meter is l s , the velocity of the plate speed meter between the i-th stand and the (i + 1) th stand is V si , and the plate speed immediately below the roll of the i-th stand to directly below the roll of the (i + 1) th stand. Assuming that the plate speed linearly changes, the plate thickness h i immediately below the i-th stand roll is expressed by the following equation.

【0032】[0032]

【数1】 [Equation 1]

【0033】ここで、入側の板厚Hi は、前のスタンド
との間の板厚計で計測した板厚をトラッキングしてきた
ものを用いる。
Here, as the plate thickness H i on the entrance side, the plate thickness measured with a plate thickness gauge between the front stand and the plate thickness H i is used.

【0034】以上の方法により実測できる入側板厚,板
速,張力変動からロール直下の出側板厚が推定できる。
The output side plate thickness just below the roll can be estimated from the inlet side plate thickness, the plate speed, and the fluctuation of tension which can be measured by the above method.

【0035】次に、本発明の実施例である図1における
張力応答設定関数6及び板厚応答設定関数7の設定方法
について説明する。
Next, a method of setting the tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7 in FIG. 1 which is an embodiment of the present invention will be described.

【0036】張力応答設定関数6及び板厚応答設定関数
7は、要求する制御性能に従って構成されるが、以下で
は圧延機における主要な外乱である入側板厚変動外乱の
出側板厚及び張力変動に与える影響を小さくする(低減
化する)制御性能を実現する場合について述べる。本実
施例では、低周波領域において外乱の与える影響を低減
化する(小さくする)こと、つまり、定常状態で制御偏
差が生じない制御性能を実現することを考える。
The tension response setting function 6 and the strip thickness response setting function 7 are constructed in accordance with the required control performance. In the following, however, there will be a main disturbance in the rolling mill for the inlet side plate thickness fluctuation and the outlet side plate thickness and tension fluctuation of the disturbance. Described below is the case of realizing control performance that reduces (reduces) the influence. In the present embodiment, it is considered to reduce (reduce) the influence of disturbance in the low frequency region, that is, to realize the control performance in which the control deviation does not occur in the steady state.

【0037】図3は、全く制御を行わない場合の圧延機
における主要な外乱である入側板厚変動外乱から出側板
厚及び張力変動に与える影響の周波数特性を示した図で
ある。この図3から分かるように全く制御を行わない場
合では、低周波側の外乱に関してはその影響を低減化で
きていないことが分かる。
FIG. 3 is a diagram showing the frequency characteristics of the influence on the output side plate thickness and the tension change from the inlet side plate thickness change disturbance which is the main disturbance in the rolling mill when no control is performed. As can be seen from FIG. 3, in the case where no control is performed, the influence of the disturbance on the low frequency side cannot be reduced.

【0038】このような対象の持つ特性を修正するため
の板厚応答設定関数7及び張力応答設定関数6を設定す
る。そのために、この板厚応答設定関数7及び張力応答
設定関数6と入側板厚変動外乱から出側板厚及び張力変
動までの要求する伝達特性の関係について説明する。
A plate thickness response setting function 7 and a tension response setting function 6 for correcting the characteristics of such an object are set. Therefore, the relationship between the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 and the required transfer characteristics from the inlet side plate thickness fluctuation disturbance to the outlet side plate thickness and tension fluctuation will be described.

【0039】図4は、低周波での外乱の影響を低減化す
るための板厚応答設定関数7と張力応答設定関数6の周
波数特性を示した図である。ここでは、特に低周波の入
側板厚外乱から出側板厚及び後方張力への影響を低減化
することが目的である。つまり、低周波においてゲイン
が下がっている特性になることを目的としている。この
ような場合、図4に示すように、板厚応答設定関数7及
び張力応答設定関数6の入力と出力が逆の場合の伝達周
波数特性が低周波数領域でゲインが下がるように設定す
ればよい。例えば、板厚外乱が出側板厚に与える影響を
低周波において低減したい場合、板厚応答設定関数7の
入力と出力を逆にした逆系の周波数特性が低周波で要求
する特性になるように設定する。一般的に表現すると、
各制御量の応答特性に関する設定関数、つまり、板厚応
答設定関数7及び張力応答設定関数6の入力と出力を逆
にした逆系の伝達特性が、実際に実現したい外乱から各
制御量までの伝達特性を表現するように板厚応答設定関
数7及び張力応答設定関数6を設定する。
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 for reducing the influence of disturbance at low frequencies. Here, it is an object to reduce the influence of the low-frequency input side plate thickness disturbance on the output side plate thickness and the rear tension. That is, the purpose is to have a characteristic that the gain is lowered at low frequencies. In such a case, as shown in FIG. 4, when the input and output of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are opposite, the transfer frequency characteristic may be set so that the gain decreases in the low frequency region. . For example, when it is desired to reduce the influence of the plate thickness disturbance on the output plate thickness at a low frequency, the inverse frequency characteristic in which the input and the output of the plate thickness response setting function 7 are reversed becomes the characteristic required at the low frequency. Set. Generally speaking,
The setting function related to the response characteristic of each control amount, that is, the inverse transfer characteristic in which the input and the output of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are reversed, is from the disturbance to be actually realized to each control amount. The plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are set so as to express the transfer characteristics.

【0040】図4で示した板厚応答設定関数7[W
s1(s)],板厚応答設定関数6[Ws2(s)]を伝達関数
で表現すると(数2)のようになり、状態空間表現で行
うと(数3)のようになる。
The plate thickness response setting function 7 [W shown in FIG.
s1 (s)] and the plate thickness response setting function 6 [W s2 (s)] are expressed by a transfer function as in (Equation 2), and when expressed in a state space expression as in (Equation 3).

【0041】[0041]

【数2】 [Equation 2]

【0042】但し、sはラプラス演算子である。However, s is a Laplace operator.

【0043】[0043]

【数3】 [Equation 3]

【0044】但し、xsiは板厚及び張力応答設定関数の
内部状態量 uwiは板厚及び張力応答設定関数への入力である。
However, x si is the internal state quantity u of the plate thickness and tension response setting function, and u wi is an input to the plate thickness and tension response setting function.

【0045】なお、要求制御性能を板厚外乱から出側板
厚及び張力までの伝達周波数特性で表現しており、板厚
応答設定関数7及び張力応答設定関数6への入力は、そ
れぞれ実際の出側板厚と目標板厚の偏差及び実際の張力
と目標張力の偏差となる。
The required control performance is expressed by the transmission frequency characteristic from the plate thickness disturbance to the output side plate thickness and the tension, and the input to the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 is the actual output. It is the deviation between the side plate thickness and the target plate thickness and the difference between the actual tension and the target tension.

【0046】従って、(数3)におけるuw1及びu
w2は、それぞれ目標板厚からの出側板厚偏差及び目標張
力からの張力偏差となる。
Therefore, u w1 and u in ( Equation 3)
w2 is the deviation of the outlet plate thickness from the target plate thickness and the tension deviation from the target tension, respectively.

【0047】ここで、(数2),(数3)で表現したよ
うに板厚応答設定関数7及び張力応答設定関数6のパラ
メータは、ki とωi であり、この2種類のパラメータ
変更することで外乱除去の応答速度を変更することに対
応することができる。そして、このような板厚応答設定
関数7及び張力応答設定関数6のパラメータは、入力部
9から自由に設定することができる。また、板厚応答設
定関数7及び張力応答設定関数6の構造も自由に入力部
9から設定できる。低周波の入側板厚外乱が出側板厚及
び後方張力に与える影響を低減化する場合を考えると、
先ほど述べたように張力応答設定関数6及び板厚応答設
定関数7の入力と出力を逆にした逆系の低周波領域のゲ
インが下がるように張力応答設定関数6及び板厚応答設
定関数7を設定すればよい。
Here, the parameters of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are k i and ω i as expressed by (Equation 2) and (Equation 3), and these two types of parameter changes By doing so, it is possible to deal with changing the response speed of the disturbance removal. The parameters of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 can be set freely from the input unit 9. Further, the structures of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 can be freely set from the input unit 9. Considering the case where the influence of low frequency input side thickness disturbance on the output side thickness and backward tension is reduced,
As described above, the tension response setting function 6 and the thickness response setting function 7 are set so that the gain in the low frequency region of the inverse system in which the input and the output of the tension response setting function 6 and the thickness response setting function 7 are reversed is reduced. Just set it.

【0048】従って、より一般的な表現をすると各応答
設定関数6,7は積分器を持てばその逆系は低周波での
ゲインが下がる。よって板厚応答設定関数7及び張力応
答設定関数6の構造は次の(数4)で記述することがで
きる。
Therefore, in a more general expression, if each of the response setting functions 6 and 7 has an integrator, its inverse system has a low gain at low frequencies. Therefore, the structures of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 can be described by the following (Equation 4).

【0049】[0049]

【数4】 [Equation 4]

【0050】図5は、張力応答設定関数6及び板厚応答
設定関数7が(数2),(数3)の構成を持つ場合、図
1で示した本発明の一実施例における張力応答設定関数
6,板厚応答設定関数7と入力部9との関係を示した図
である。板厚応答設定関数7及び張力応答設定関数6の
設定としては、板厚応答設定関数7及び張力応答設定関
数6のパラメータ(k1,ω1,k2,ω2)が入力部9に
おいて入力され、板厚応答設定関数7に設定パラメータ
のk1,ω1が送られ、張力応答設定関数6に設定パラメ
ータのk2,ω2が送られる。この結果、板厚応答設定関
数7及び張力応答設定関数6では、送られてきたパラメ
ータk1,ω1及びk2,ω2に基づいて要求する特性をも
つ関数が実現される。例えば、k1 は図4に示した板厚
応答設定関数7の逆系のゲインの最大値を決定するた
め、k1 の設定値により高周波領域における外乱の伝達
ゲインの大きさを指定できる。また、ω1 は図4に示し
た板厚応答設定関数7の逆系においてゲインを下げる周
波数を決定するため、どの周波数までの入側板厚外乱の
出側板厚への影響を低減化するかをω1 により指定でき
る。実際的には、10(rad/sec)までの入側板厚外乱
の影響を特に低減化したい場合、ω1 はそれよりも十分
大きめに設定してω1=20(rad/sec)と設定する。
FIG. 5 shows a case where the tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7 have the configurations of (Equation 2) and (Equation 3), and the tension response setting in the embodiment of the present invention shown in FIG. It is the figure which showed the relationship between the function 6, the plate thickness response setting function 7, and the input part 9. To set the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6, the parameters (k 1 , ω 1 , k 2 , ω 2 ) of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are input at the input unit 9. Then, the setting parameters k 1 and ω 1 are sent to the plate thickness response setting function 7, and the setting parameters k 2 and ω 2 are sent to the tension response setting function 6. As a result, the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 realize functions having required characteristics based on the parameters k 1 , ω 1 and k 2 , ω 2 . For example, since k 1 determines the maximum value of the inverse gain of the plate thickness response setting function 7 shown in FIG. 4, the magnitude of the transfer gain of disturbance in the high frequency region can be specified by the setting value of k 1 . Further, since ω 1 determines the frequency at which the gain is reduced in the inverse system of the plate thickness response setting function 7 shown in FIG. 4, up to which frequency the influence of the inlet side plate thickness disturbance on the output side plate thickness is reduced. It can be specified by ω 1 . Practically, if it is desired to particularly reduce the influence of the entrance side plate thickness disturbance up to 10 (rad / sec), ω 1 is set to be sufficiently larger than that and ω 1 = 20 (rad / sec) is set. .

【0051】実現された板厚応答設定関数7と張力応答
設定関数6の制御実行時は、板厚計測部3−4が出力す
る板厚値と目標板厚の偏差、張力計測部3−3が出力す
る張力値と目標張力の偏差が、それぞれ板厚応答設定関
数7と張力応答設定関数6に入力される。このとき、板
厚応答設定関数7と張力応答設定関数6は、その関数内
部の状態を表す状態量(xs1,xs2)を出力する。これ
らの応答設定関数の状態量(xs1,xs2)は、関数フィ
ードバック制御部5に送られ、アクチュエータ2の操作
量を演算する。そして、状態フィードバック制御部4に
送られた圧延機1及びアクチュエータ2の状態量によっ
てもアクチュエータ2の操作量が演算され、関数フィー
ドバック制御部5の操作量とともにアクチュエータ2を
操作する。
During control of the realized thickness response setting function 7 and tension response setting function 6, the deviation between the thickness value output by the thickness measuring unit 3-4 and the target thickness, and the tension measuring unit 3-3. The deviation between the tension value output by and the target tension is input to the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6, respectively. At this time, the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 output state quantities (x s1 , x s2 ) representing the states inside the functions. The state quantities (x s1 , x s2 ) of these response setting functions are sent to the function feedback control unit 5 to calculate the operation amount of the actuator 2. Then, the operation amount of the actuator 2 is also calculated by the state amounts of the rolling mill 1 and the actuator 2 sent to the state feedback control unit 4, and the actuator 2 is operated together with the operation amount of the function feedback control unit 5.

【0052】次に、状態フィードバック制御部4の動作
について説明する。図6は、状態フィードバック制御部
4の詳細を示す図である。状態フィードバック制御部4
には、状態計測部3、つまり、圧下位置計測部3−1,
ロール速度計測部3−2,張力計測部3−3によって検
出された圧下位置,ロール速度,張力の内部状態量が入
力される。状態フィードバック制御部4の内部では、ゲ
イン設定部8によって設計された圧下指令用制御ゲイン
(k11,k12,k13)と入力された圧下位置,ロール速
度,張力の積和演算により圧下指令が演算され、ゲイン
設定部8によって設定された速度指令用制御ゲイン(k
21,k22,k23)と入力された圧下位置,ロール速度,
張力の積和演算により速度指令が演算される。
Next, the operation of the state feedback control section 4 will be described. FIG. 6 is a diagram showing details of the state feedback control unit 4. State feedback control unit 4
The state measuring unit 3, that is, the rolling position measuring unit 3-1.
The rolling position, the roll speed, and the internal state quantity of tension detected by the roll speed measuring unit 3-2 and the tension measuring unit 3-3 are input. Inside the state feedback control unit 4, a rolling-down command is performed by a product-sum calculation of the rolling-down command control gains (k 11 , k 12 , k 13 ) designed by the gain setting unit 8 and the input rolling-down position, roll speed, and tension. Is calculated and the speed command control gain (k
21, k 22, k 23) and the input pressing position, roll speed,
The speed command is calculated by the product of tensions.

【0053】次に、関数フィードバック制御部5の動作
について説明する。図7は、関数フィードバック制御部
5の詳細を示す図である。関数フィードバック制御部5
には、板厚応答設定関数7、張力応答設定関数6によっ
て演算された内部状態量が入力される。仕様フィードバ
ック制御部5の内部では、ゲイン設定部8によって設定
された圧下指令用制御ゲイン(k14,k15)と入力され
た張力応答設定関数6及び板厚応答設定関数7の内部状
態量の積和演算により圧下指令が演算され、ゲイン設定
部8によって設定された速度指令用制御ゲイン(k24
25)と入力された張力応答設定関数6及び板厚応答設
定関数7の内部状態量の積和演算により速度指令が演算
される。ここで、制御ゲインは動特性をもたない一定ゲ
インであるとは限らず、動特性をもつ伝達関数の形式で
表現される場合もある。
Next, the operation of the function feedback control section 5 will be described. FIG. 7 is a diagram showing details of the function feedback control unit 5. Function feedback control unit 5
The internal state quantity calculated by the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 is input to. Inside the specification feedback control unit 5, the internal state quantities of the tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7 which are input with the control gains (k 14 , k 15 ) for the reduction command set by the gain setting unit 8 are input. The reduction command is calculated by the sum of products calculation, and the speed command control gain (k 24 ,
The velocity command is calculated by the sum of products of the internal state quantities of the tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7 input with k 25 ). Here, the control gain is not necessarily a constant gain having no dynamic characteristic, and may be expressed in the form of a transfer function having a dynamic characteristic.

【0054】次に、ゲイン設定部8から状態フィードバ
ック制御部4,関数フィードバック制御部5に送られる
制御ゲインの設定方法について説明する。
Next, a method of setting the control gain sent from the gain setting unit 8 to the state feedback control unit 4 and the function feedback control unit 5 will be described.

【0055】図8に制御ゲインの設定方法のフローチャ
ートを示す。制御ゲインの設定方法は、先ず要求する対
象の周波数特性を決定する。これは例えば、入側板厚変
動外乱から制御量である出側板厚までの周波数特性にお
いて低周波領域でゲインを低減化するという仕様の要求
が挙げられる。次に、この要求する周波数特性を実現す
る板厚応答設定関数及び張力応答設定関数を設定する
(フローチャート中のS1)。これは例えば、図5中、
張力応答設定関数6及び板厚応答設定関数7に表示した
ように設定する。次に、設定した各応答設定関数を(数
2),(数4)のように状態方程式などのモデル化を行
う(フローチャート中のS2)。これと並行にして、制
御対象である圧延機の制御モデルを作成する(フローチ
ャート中のG1)。そして、各応答設定関数と作成した
制御対象の圧延機制御モデルを結合した新たな制御モデ
ル(一般化プラント)を作成する(フローチャート中の
S3)。次に、作成された一般化プラントのパラメータ
とリカッチ方程式が解をもつように設定する条件パラメ
ータ(フローチャート中のG2)を用いてリカッチ方程
式を導出する(フローチャート中のS4)。この導出さ
れたリカッチ方程式から解を求めるが、解が存在しない
場合はリカッチ方程式の条件パラメータ設定(フローチ
ャート中のG2)まで戻ってパラメータを変更するか、
張力応答設定関数及び板厚応答設定関数の設定(フロー
チャート中のS1)まで戻って各応答設定関数を変更す
る(フローチャート中のJ1)。ここで、リカッチ方程
式の解が存在して解が得られた場合、そのリカッチ方程
式の解を制御ゲインに変換する(フローチャート中のS
5)。ここで得られた制御ゲインを用いてシミュレーシ
ョン等により制御性能の評価を行い、必要な制御性能が
得られていることを確認して、更に高い制御性能を得る
場合は、再び張力応答設定関数及び板厚応答設定関数の
設定(フローチャート中のS1)まで戻る(フローチャー
ト中のJ2)。以上、制御ゲインの設定方法のフローに
ついて説明したが、その詳細な設定方法の一例を次に説
明する。
FIG. 8 shows a flowchart of the control gain setting method. The control gain setting method first determines the frequency characteristic of the target to be requested. For this, for example, there is a requirement of specifications to reduce the gain in the low frequency region in the frequency characteristic from the input side plate thickness fluctuation disturbance to the output side plate thickness which is a control amount. Next, a plate thickness response setting function and a tension response setting function that realize the required frequency characteristics are set (S1 in the flowchart). For example, in FIG.
The tension response setting function 6 and the plate thickness response setting function 7 are set as displayed. Next, each set response setting function is modeled as a state equation as shown in (Equation 2) and (Equation 4) (S2 in the flowchart). In parallel with this, a control model of the rolling mill to be controlled is created (G1 in the flowchart). Then, a new control model (generalized plant) is created by combining each response setting function and the created rolling mill control model of the controlled object (S3 in the flowchart). Next, the Riccati equation is derived using the parameters of the created generalized plant and the condition parameters (G2 in the flowchart) set so that the Riccati equation has a solution (S4 in the flowchart). A solution is obtained from the derived Riccati equation. If no solution exists, return to the condition parameter setting (G2 in the flowchart) of the Riccati equation and change the parameter, or
Returning to the setting of the tension response setting function and the plate thickness response setting function (S1 in the flowchart), each response setting function is changed (J1 in the flowchart). Here, when a solution of the Riccati equation exists and a solution is obtained, the solution of the Riccati equation is converted into a control gain (S in the flowchart.
5). Evaluate the control performance by simulation etc. using the control gain obtained here, and confirm that the required control performance is obtained, and if higher control performance is obtained, the tension response setting function and Return to the setting of the plate thickness response setting function (S1 in the flowchart) (J2 in the flowchart). The flow of the control gain setting method has been described above, but an example of a detailed setting method will be described below.

【0056】ここでは、要求する周波数特性として既に
述べた入側板厚変動外乱が出側板厚及び張力に与える影
響を低周波側で低減化することとする。このときの板厚
応答設定関数と張力応答設定関数のモデルは、(数3)
で表現できるため、次の(数5),(数6)で板厚応答
設定関数と張力応答設定関数のモデルを表現する。
Here, it is assumed that the influence of the input side plate thickness fluctuation disturbance, which has already been described as the required frequency characteristic, on the output side plate thickness and the tension is reduced on the low frequency side. The model of the plate thickness response setting function and the tension response setting function at this time is (Equation 3)
Since it can be expressed by, the models of the thickness response setting function and the tension response setting function are expressed by the following (Equation 5) and (Equation 6).

【0057】[0057]

【数5】 [Equation 5]

【0058】但し、xs1は板厚応答設定関数の内部状態
量、z1 は板厚応答設定関数の出力
Here, x s1 is the internal state quantity of the plate thickness response setting function, and z 1 is the output of the plate thickness response setting function.

【0059】[0059]

【数6】 [Equation 6]

【0060】但し、xs2は張力応答設定関数の内部状態
量、z2 は張力応答設定関数の出力次に、冷間圧延機1
のモデルについて示す。冷間圧延機1の制御は、通常、
セットアップ系と呼ばれるフィードフォワード的な制御
演算により圧延現象を記述する非線形な圧延方程式や、
電動機容量,圧延速度,負荷分担等の各種要因を考慮し
て、ロールの間隙を制御する圧下制御装置の初期設定圧
下位置やロール周速を制御する速度駆動装置の初期設定
速度を決定する。セットアップ系は単に圧延機の動作点
を決定するだけであり、このセットアップ系で決定した
動作点を中心に制御偏差が零になるようにフィードバッ
ク制御が動作する。従って、冷間圧延機1のモデルは、
例えば、数値解析手法による制御系の設計(社団法人計
測自動制御学会編 安藤他)に記載されているような圧
延現象を表現したゲージメータ式,マスフロー式,圧延
荷重式,先進率式,板速式,張力式等をセットアップ系
で決定した設定値近傍で線形化した次の(数7)〜(数
14)から状態空間モデルを作成できる。
However, x s2 is the internal state quantity of the tension response setting function, z 2 is the output of the tension response setting function.
The model of is shown below. The control of the cold rolling mill 1 is usually
A non-linear rolling equation that describes rolling phenomenon by a feed-forward control calculation called a setup system,
In consideration of various factors such as electric motor capacity, rolling speed, load sharing, etc., the initial setting speed of the reduction control device for controlling the roll gap and the initial setting speed of the speed drive device for controlling the roll peripheral speed are determined. The setup system merely determines the operating point of the rolling mill, and the feedback control operates so that the control deviation becomes zero with the operating point determined by the setup system as the center. Therefore, the model of the cold rolling mill 1 is
For example, the gauge meter type, the mass flow type, the rolling load type, the advanced rate type, the strip speed, which expresses the rolling phenomenon as described in the design of the control system by the numerical analysis method (Ando et al. A state space model can be created from the following (Equation 7) to (Equation 14) in which equations, tension equations, etc. are linearized in the vicinity of the set values determined by the setup system.

【0061】[0061]

【数7】 [Equation 7]

【0062】但し、Δhi :セットアップ設定値からの
出側板厚偏差 ΔSi :セットアップ設定値からの圧下位置偏差 ΔPi :セットアップ設定値からの圧延荷重偏差 Ki :ミル定数 ΔSRi:ロール偏芯
However, Δh i : deviation of the outlet plate thickness from the setup set value ΔS i : deviation of the rolling position from the setup set value ΔP i : deviation of rolling load from the setup set value K i : mill constant ΔS Ri : roll eccentricity

【0063】[0063]

【数8】 [Equation 8]

【0064】但し、hi :出側板厚セットアップ設定値 Hi :出側板厚セットアップ設定値 fi :先進率セットアップ設定値 VRi:ロール速度セットアップ設定値 ΔVRi:セットアップ設定値からのロール速度偏差 Δhi :セットアップ設定値からの出側板厚偏差 ΔHi :セットアップ設定値からの入側板厚偏差 Δfi :セットアップ設定値からの先進率偏差 ΔVei:セットアップ設定値からの入側板速偏差However, h i : Outer side plate thickness setup set value H i : Outer side plate thickness setup set value f i : Advanced rate setup set value V Ri : Roll speed setup set value ΔV Ri : Roll speed deviation from the set set value Δh i : Outgoing plate thickness deviation from setup setting value ΔH i : Incoming plate thickness deviation from setup setting value Δf i : Advance rate deviation from setup setting value ΔV ei : Incoming plate speed deviation from setup setting value

【0065】[0065]

【数9】 [Equation 9]

【0066】但し、ΔPi :セットアップ設定値からの
圧延荷重偏差 Δhi :セットアップ設定値からの出側板厚偏差 ΔHi :セットアップ設定値からの入側板厚偏差 Δτfi:セットアップ設定値からの前方張力偏差 Δτbi:セットアップ設定値からの後方張力偏差
Where ΔP i is the rolling load deviation from the setup set value Δh i is the exit side plate thickness deviation from the setup set value ΔH i is the entrance side plate thickness deviation from the setup set value Δτ fi is the forward tension from the setup set value Deviation Δτ bi : Deviation of backward tension from the setup set value

【0067】[0067]

【数10】 [Equation 10]

【0068】但し、Δfi :セットアップ設定値からの
先進率偏差 Δhi :セットアップ設定値からの出側板厚偏差 ΔHi :セットアップ設定値からの入側板厚偏差 Δτfi:セットアップ設定値からの前方張力偏差 Δτbi:セットアップ設定値からの後方張力偏差
Where Δf i is the deviation of the advance rate from the setup set value Δh i is the deviation of the outgoing side plate thickness from the setup set value ΔH i is the deviation of the incoming plate thickness from the setup set value Δτ fi is the forward tension from the setup set value Deviation Δτ bi : Deviation of backward tension from the setup set value

【0069】[0069]

【数11】 板速の式:ΔVoi=(1+fi)ΔVRi+VRiΔfi …(数11) 但し、fi :先進率セットアップ設定値 VRi:ロール速度セットアップ設定値 ΔVRi:セットアップ設定値からのロール速度偏差 Δfi :セットアップ設定値からの先進率偏差 ΔVoi:セットアップ設定値からの出側板速偏差[Formula 11] Plate speed formula: ΔV oi = (1 + f i ) ΔV Ri + V Ri Δf i (Equation 11) where f i : advanced rate setup set value V Ri : roll speed setup set value ΔV Ri : setup setting Roll speed deviation from value Δf i : Advance rate deviation from setup setting value ΔV oi : Exit side plate speed deviation from setup setting value

【0070】[0070]

【数12】 [Equation 12]

【0071】但し、Li :スタンド間距離 Ei :ヤング率 ΔVoi:セットアップ設定値からの出側板速偏差 ΔVei:セットアップ設定値からの入側板速偏差 Δτbi:セットアップ設定値からの後方張力偏差However, L i : distance between stands E i : Young's modulus ΔV oi : deviation of outgoing side plate speed from setup set value ΔV ei : deviation of incoming side plate speed from setup set value Δτ bi : backward tension from setup set value deviation

【0072】[0072]

【数13】 [Equation 13]

【0073】但し、Tsi:時定数 ΔSi :セットアップ設定値からの圧下位置偏差 ΔSpi:圧下指令変化量However, T si : time constant ΔS i : deviation of the rolling position from the setup set value ΔS pi : amount of rolling command change

【0074】[0074]

【数14】 [Equation 14]

【0075】但し、Tvi:時定数 ΔVRi:セットアップ設定値からのロール速度偏差 ΔVpi:速度指令変化量 以上の式を用いて、各スタンドの状態量をxi=[ΔS
i ΔVRi-1 Δτbi]T,制御量yi=[Δhi Δτbi
T,外乱di=ΔHi として各スタンドの状態方程式
は、(数15),(数16)のようになる(但し、iは
スタンドの番号を表す)。
However, T vi : time constant ΔV Ri : roll speed deviation from set-up set value ΔV pi : speed command change amount Using the above equation, the state quantity of each stand is x i = [ΔS
i ΔV Ri-1 Δτ bi ] T, controlled variable y i = [Δh i Δτ bi ]
With T and the disturbance d i = ΔH i , the state equation of each stand is as shown in (Equation 15) and (Equation 16) (where i represents the number of the stand).

【0076】[0076]

【数15】 [Equation 15]

【0077】但し、Aiiは各状態量が各状態量の変動に
与える影響を表す3×3定数行列 Biiは各操作量が各状態量の変動に与える影響を表す3
×2定数行列 Eiiは入側板厚外乱が各状態量の変動に与える影響を表
す3×1定数行列 Aii-1は前のスタンドの各状態量が与える影響を表す3
×3定数行列 Aii+1は後のスタンドの各状態量が与える影響を表す3
×3定数行列 Eii-1は前のスタンドの入側板厚外乱が与える影響を表
す3×1定数行列
However, A ii is a 3 × 3 constant matrix showing the influence of each state quantity on the variation of each state quantity B ii is the 3 × 3 constant matrix showing the influence of each operation quantity on the variation of each state quantity 3
× 2 constant matrix E ii represents the influence of the entrance side plate thickness disturbance on the fluctuation of each state quantity 3 × 1 constant matrix A ii-1 represents the effect of each state quantity of the previous stand 3
× 3 constant matrix A ii + 1 represents the influence of each state quantity of the subsequent stand 3
× 3 constant matrix E ii-1 is a 3 × 1 constant matrix representing the effect of the entrance side plate thickness disturbance of the previous stand

【0078】[0078]

【数16】 [Equation 16]

【0079】但し Cii1 は各状態量が板厚に与える影響を表す1×3定数
行列 Cii2 は各状態量が張力に与える影響を表す1×3定数
行列 Fii1 は入側板厚外乱が板厚に与える影響を表す1×1
定数行列 Fii2 は入側板厚外乱が張力に与える影響を表す1×1
定数行列 Cii-1 1は前のスタンドの各状態量が板厚に与える影響
を表す1×3定数行列 Cii-1 2は前のスタンドの各状態量が張力に与える影響
を表す1×3定数行列 更に、複数のスタンドから構成されて大規模システムで
あるタンデム圧延機は、ミル制御用ブロック化非干渉最
適制御方式の開発(電気学会情報処理研究会資料IP−
87−11,p.101,昭和62−11,片山他)に
記載されているような手法を用いてスタンド毎に非干渉
化できる。この非干渉化は各スタンドが別のスタンドの
影響を受けないように他のスタンドからの影響を圧下操
作やロール速度操作で打ち消す制御である。
However, C ii1 is a 1 × 3 constant matrix showing the influence of each state quantity on the plate thickness C ii2 is a 1 × 3 constant matrix showing the influence of each state quantity on the tension F ii1 is the entrance side plate thickness disturbance 1 × 1 representing the effect on thickness
The constant matrix F ii2 is the 1 × 1 that represents the effect of the thickness disturbance on the entrance side on the tension.
The constant matrix C ii-1 1 represents the effect of each state quantity of the previous stand on the plate thickness 1 × 3. The constant matrix C ii-1 2 represents the effect of each state quantity of the previous stand on the tension 1 ×. 3-constant matrix Furthermore, the tandem rolling mill, which is a large-scale system composed of multiple stands, has developed a block-type non-interfering optimal control method for mill control
87-11, p. 101, Showa 62-11, Katayama et al.) Can be used to deinteract each stand. This decoupling is a control that cancels the influence from other stands by the rolling operation or the roll speed operation so that each stand is not affected by the other stands.

【0080】各スタンドにおける前後のスタンドの影響
は(数16)に示されているように、Aii-1・xi-1
ii+1・xi+1で表現される。この影響を打ち消すため
に、前後のスタンドの状態量(xi-1,xi+1)を検出し
て、この値を利用して前後の影響を打ち消すような非干
渉制御操作量(−Bii-1・Ai-1・xi-1,−Bii-1・A
i+1・xi+1)を演算して制御する。
As shown in (Equation 16), the influence of the front and rear stands in each stand is represented by A ii-1 , x i -1 ,
It is represented by A ii + 1 · x i + 1 . In order to cancel this influence, the state quantities (x i−1 , x i + 1 ) of the front and rear stands are detected, and this value is used to cancel the non-interference control manipulated variable (−B ii-1・ A i-1・ x i-1 , -B ii-1・ A
i + 1 · x i + 1 ) is calculated and controlled.

【0081】詳細に述べると、他のスタンドからの干渉
を受けるのは、後方張力と板厚である。また、直接操作
できるのは圧下位置とロール速度である。従って、板厚
及び後方張力への干渉を打ち消すためには、直接操作で
きる圧下位置やロール速度を変更し、圧下位置やロール
速度を介して干渉を打ち消す方法になる。そこで、板厚
への干渉は圧下位置を変更して打ち消し、後方張力への
干渉はロール速度を変更して打ち消す方法を用いる。板
厚に関する他のスタンドからの干渉は、後スタンドの張
力の変化が直接的に板厚に影響を与える。そこで、この
影響を後スタンドの圧延実績(張力変化)と圧延機モデ
ルから推定する(Ai+1・xi+1)。この推定した干渉量
に応じて圧下指令を出力して干渉をキャンセルする(−
ii-1・Ai-1・xi-1)。同様に、張力に関する他のス
タンドからの干渉は、前後スタンドの張力,圧下位置,
ロール速度の変化が張力の変化量に影響を与える。そこ
で、この影響を前後スタンド圧延実績(張力,圧下位
置,ロール速度の変化)と圧延機モデルから推定する
(Ai-1・xi-1,Ai+1・xi+1)。そして、この推定し
た干渉量に応じてロール速度指令を出力して干渉をキャ
ンセルする(−Bii-1・Ai-1・xi-1,−Bii-1・A
i+1・xi+1)。
More specifically, it is the rear tension and the plate thickness that receive interference from other stands. In addition, it is the rolling position and the roll speed that can be directly operated. Therefore, in order to cancel the interference with the plate thickness and the rearward tension, the method is to directly change the rolling position or the roll speed and cancel the interference via the rolling position or the roll speed. Therefore, interference with the plate thickness is canceled by changing the rolling position, and interference with the rear tension is canceled by changing the roll speed. As for the interference from the other stands with respect to the plate thickness, the change in the tension of the rear stand directly affects the plate thickness. Therefore, this effect is estimated from the rolling record (tension change) of the rear stand and the rolling mill model (A i + 1 · x i + 1 ). A reduction command is output according to the estimated interference amount to cancel the interference (-
B ii-1 , A i-1 , x i-1 ). Similarly, interference from other stands with respect to tension is due to the tension, reduction position,
The change in roll speed affects the amount of change in tension. Therefore, this effect is estimated from the front and rear stand rolling results (changes in tension, rolling position, roll speed) and the rolling mill model (A i−1 · x i−1 , A i + 1 · x i + 1 ). Then, the roll speed command is output according to the estimated interference amount to cancel the interference (-B ii-1 · A i-1 · x i -1 , -B ii-1 · A).
i + 1 · x i + 1 ).

【0082】以上の非干渉化制御により(Ai-1
i-1,Ai+1・xi+1)の部分がなくなり、各スタンド
毎の圧延機の制御モデルは次のような(数17),(数
18)で記述できる。
By the above decoupling control, (A i-1.
there is no x i-1, A i + 1 · x i + 1) portion of the control model of the mill for each stand as follows (Equation 17) can be described by equation (18).

【0083】[0083]

【数17】 [Equation 17]

【0084】[0084]

【数18】 [Equation 18]

【0085】但し、Aiiは各状態量が各状態量の変動に
与える影響を表す3×3定数行列 Biiは各操作量が各状態量の変動に与える影響を表す3
×2定数行列 Eiiは入側板厚外乱が各状態量の変動に与える影響を表
す3×1定数行列 Cii1 は各状態量が板厚に与える影響を表す1×3定数
行列 Cii2は各状態量が張力に与える影響を表す1×3定数
行列 Fii1 は入側板厚外乱が板厚に与える影響を表す1×1
定数行列 Fii2 は入側板厚外乱が張力に与える影響を表す1×1
定数行列 以上の(数5),(数6),(数17),(数18)の
応答設定関数と圧延機のモデルを結合させた一般化プラ
ントは次の(数19)〜(数22)のように記述でき
る。
However, A ii represents a 3 × 3 constant matrix representing the influence of each state quantity on the fluctuation of each state quantity B ii represents the influence of each manipulated quantity on the fluctuation of each state quantity 3
× 2 constant matrix E ii 1 × 3 constant matrix C ii2 representing the influence 3 × 1 constant matrix C ii1 representing the influence of entry side thickness disturbance has on the variation of each state quantity is the amount of each state has on the thickness Each The 1 × 3 constant matrix F ii1 representing the effect of the state quantity on the tension is 1 × 1 representing the effect of the entrance-side thickness disturbance on the plate thickness.
The constant matrix F ii2 is the 1 × 1 that represents the effect of the thickness disturbance on the entrance side on the tension.
Constant matrix The generalized plant in which the response setting functions of (Equation 5), (Equation 6), (Equation 17), and (Equation 18) are combined with the rolling mill model is as follows (Equation 19) to (Equation 22). ) Can be described.

【0086】[0086]

【数19】 [Formula 19]

【0087】[0087]

【数20】 [Equation 20]

【0088】[0088]

【数21】 [Equation 21]

【0089】[0089]

【数22】 [Equation 22]

【0090】(数21),(数22)のような応答設定
関数モデルと圧延機モデルを融合した一般化プラントに
対するリカッチ方程式は、例えば、「状態空間論による
H∞制御の解法」(計測と制御 <計測自動制御学会誌
>,Vol.29,No.2,1990,p.129〜p.1
35三平他)に記載されているように、次の(数23)
で記述される。
The Riccati equation for the generalized plant in which the response setting function model and the rolling mill model such as (Equation 21) and (Equation 22) are fused is, for example, "Solution of H∞ control by state space theory" (measurement and Control <Journal of Japan Society for Measuring and Controlling>, Vol.29, No.2, 1990, p.129-p.1
35 Sanpei et al.), The following (Equation 23)
Described in.

【0091】[0091]

【数23】 [Equation 23]

【0092】R,ΞF はU,Σの選び方に関わらず一意
に決定される。
[0092] R, .XI F is U, is uniquely determined regardless of the choice of sigma.

【0093】ここでε,γは、導出されるリカッチ方程
式に解の存在条件を決定するパラメータであり、これを
調整することで解を得る。
Here, ε and γ are parameters that determine the existence condition of the solution in the derived Riccati equation, and the solution is obtained by adjusting these.

【0094】また、導出されたリカッチ方程式の解法に
ついては、例えば「現代制御シリーズ 制御計CAD」
(コロナ社,梶原他,p.86〜p.99)等に示されて
いる次の(数24)のようなハミルトン行列を作成す
る。
Regarding the solution of the derived Riccati equation, for example, "Modern control series controller CAD"
A Hamiltonian matrix as shown in the following (Equation 24) shown in (Corona Publishing Co., Ltd., Kajiwara et al., P. 86 to p. 99) is created.

【0095】[0095]

【数24】 [Equation 24]

【0096】そして、(数24)のハミルトン行列
(H)の漸近安定固有値に対応する固有ベクトルを計算
する(数25)。
Then, the eigenvector corresponding to the asymptotically stable eigenvalue of the Hamiltonian matrix (H) of (Equation 24) is calculated (Equation 25).

【0097】[0097]

【数25】 [Equation 25]

【0098】この時点で条件が悪いと漸近安定固有値が
n個存在しないことが生じる。この場合、パラメータ
(ν,ε)を再設定する。
If the condition is not good at this point, there may be no asymptotically stable eigenvalues. In this case, the parameters (ν, ε) are reset.

【0099】固有ベクトルが得られた場合、固有ベクト
ルから(数26)のようにしてリカッチ方程式の解
(P)を計算する。
When the eigenvector is obtained, the solution (P) of the Riccati equation is calculated from the eigenvector as shown in (Equation 26).

【0100】[0100]

【数26】 P=[ξ1 ξ2 …ξn][η1 η2 …ηn]-1 …(数26) 更に、(数26)で得られたリカッチ方程式の解を制御
ゲインは、先ほどの「状態空間論によるH∞制御の解
法」(計測と制御 <計測自動制御学会誌>,Vol.2
9,No.2,1990,p.129〜p.135三平他)
に記載されているように(数27)の計算で得られる。
P = [ξ 1 ξ 2 ... ξ n ] [η 1 η 2 ... η n ] -1 (Equation 26) Further, the control gain of the solution of the Riccati equation obtained in (Equation 26) is "Solution of H∞ control by state space theory" (Measurement and control <Journal of Japan Society for Measurement and Control), Vol.2
9, No. 2, 1990, p.129-p.135 Sanpei et al.)
It is obtained by the calculation of (Equation 27) as described in.

【0101】[0101]

【数27】 [Equation 27]

【0102】以上の手順により本発明の制御ゲインを設
定することができる。
The control gain of the present invention can be set by the above procedure.

【0103】図9は、周波数応答シュミレ−ションの結
果を示した図であり、(a)は前述した制御ゲイン設定
方法により設定した制御ゲインを用いた場合の入側板厚
変動外乱から出側板厚までの伝達周波数特性と要求され
る仕様として与えた板厚応答設定関数の逆系の周波数特
性を示した図であり、(b)は前述した制御ゲイン設定
方法により設定した制御ゲインを用いた場合の入側板厚
変動外乱から出側張力までの伝達周波数特性と要求され
る仕様として与えた張力応答設定関数の逆系の周波数特
性を示した図である。既に述べたように板厚及び張力応
答設定関数の逆系の周波数特性は、要求する外乱から板
厚及び張力までの伝達特性を指定するものであり、外乱
から板厚及び張力までの伝達周波数特性を板厚及び張力
応答設定関数の逆系の周波数特性以下にすることが要求
される仕様である。図9に示したように、得られた外乱
から板厚及び張力までの伝達特性が要求を満足して、低
周波側の外乱の伝達ゲインが大きく低減できていること
が分かる。
FIG. 9 is a diagram showing the results of frequency response simulation. FIG. 9 (a) shows the variation of the inlet side plate thickness variation to the output side plate thickness when the control gain set by the above-mentioned control gain setting method is used. FIG. 4B is a diagram showing the frequency characteristics of the inverse system of the plate thickness response setting function given as the required specifications up to the transmission frequency characteristic up to and including the case where the control gain set by the control gain setting method described above is used. FIG. 5 is a diagram showing a transfer frequency characteristic from an inlet side plate thickness fluctuation disturbance to an outlet side tension and an inverse frequency characteristic of a tension response setting function given as a required specification. As described above, the frequency characteristic of the inverse system of the plate thickness and tension response setting function specifies the transfer characteristic from the required disturbance to the plate thickness and tension, and the transfer frequency characteristic from the disturbance to the plate thickness and tension. Is a specification required to be equal to or less than the frequency characteristic of the inverse system of the plate thickness and tension response setting function. As shown in FIG. 9, it can be seen that the obtained transfer characteristics from the disturbance to the plate thickness and the tension satisfy the requirements, and the transmission gain of the disturbance on the low frequency side can be greatly reduced.

【0104】図10は、外乱に対する時間応答のシュミ
レ−ション結果図であり、(a)は入側板厚変動外乱に
対する出側板厚の時間応答特性を示した図であり、
(b)は入側板厚変動外乱に対する出側張力の時間応答
特性を示した図である。ここでは、入側板厚外乱として
入側板厚がステップ的に0.02mm 厚くなった場合の外
乱に対する出側板厚及び張力の時間応答特性を示してい
る。この図10から分かるように、ステップ上に入側板
厚が変動しても素早く出側板厚及び張力が偏差零に落ち
着き、定常偏差を除去できている。
FIG. 10 is a simulation result diagram of the time response to the disturbance, and FIG. 10A is a diagram showing the time response characteristic of the output side sheet thickness to the disturbance on the inlet side plate thickness variation.
FIG. 9B is a diagram showing a time response characteristic of the tension on the outlet side with respect to the disturbance on the variation of the plate thickness on the inlet side. Here, the time response characteristics of the outgoing side plate thickness and the tension to the external disturbance when the incoming side plate thickness becomes 0.02 mm thick stepwise as the incoming side plate thickness disturbance are shown. As can be seen from FIG. 10, even if the entrance side plate thickness fluctuates on the step, the exit side plate thickness and the tension settle to zero deviation, and the steady deviation can be removed.

【0105】図11は、周波数応答シュミレ−ション結
果図であり、(a)〜(d)は板厚応答設定関数7及び
張力応答設定関数6の設定パラメータω1 とω2 をそれ
ぞれ変更した場合の入側板厚変動外乱から出側板厚及び
張力までの伝達周波数特性を示した図である。
FIG. 11 is a frequency response simulation result diagram, and (a) to (d) show the case where the setting parameters ω 1 and ω 2 of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are changed, respectively. FIG. 6 is a diagram showing a transmission frequency characteristic from an inlet side plate thickness fluctuation disturbance to an outlet side plate thickness and tension.

【0106】(a)は、板厚応答設定関数7及び張力応
答設定関数6の設定パラメータをω2=20,k1=2,
2=0.04と固定して、板厚応答設定関数7の設定パ
ラメータω1 だけを5,50,500と変更した場合の
入側板厚変動外乱から張力までの伝達周波数特性を示し
た図である。
(A) shows setting parameters of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 as ω 2 = 20, k 1 = 2.
The figure which shows the transfer frequency characteristic from the entrance side plate thickness fluctuation disturbance to the tension when k 2 = 0.04 is fixed and only the setting parameter ω 1 of the plate thickness response setting function 7 is changed to 5,50,500. Is.

【0107】(b)は、板厚応答設定関数7及び張力応
答設定関数6の設定パラメータをω2=20,k1=2,
2=0.04 と固定して、板厚応答設定関数7の設定
パラメータω1 だけを5,50,500と変更した場合
の入側板厚変動外乱から出側板厚までの伝達周波数特性
を示した図である。
In (b), the setting parameters of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are ω 2 = 20, k 1 = 2.
It shows the transfer frequency characteristics from the input side thickness fluctuation disturbance to the output side plate thickness when k 2 = 0.04 is fixed and only the setting parameter ω 1 of the plate thickness response setting function 7 is changed to 5,50,500. It is a figure.

【0108】これら(a)(b)から分かるように、
(数5)の板厚応答設定関数の設定パラメータω1 を変
更するだけで入側板厚変動外乱から出側板厚の伝達周波
数特性を変更でき、外乱除去の速応性を変更できる。そ
して、このとき入側板厚変動外乱から張力の伝達周波数
特性には影響をほとんど与えていない。
As can be seen from these (a) and (b),
Only by changing the setting parameter ω 1 of the plate thickness response setting function of (Equation 5), it is possible to change the transfer frequency characteristic of the outgoing side plate thickness variation from the incoming side plate thickness fluctuation disturbance, and to change the quick response of the disturbance removal. Then, at this time, the transmission frequency characteristic of the tension is hardly affected by the disturbance on the inlet side plate thickness variation.

【0109】同様に、(c)は、板厚応答設定関数7及
び張力応答設定関数6の設定パラメータをω1=20,
1=2,k2=0.04と固定して、張力応答設定関数
6の設定パラメータω2 だけを5,50,500と変更
した場合の入側板厚変動外乱から張力までの伝達周波数
特性を示した図である。
Similarly, in (c), the setting parameters of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 are ω 1 = 20,
Transfer frequency characteristic from the inlet side plate thickness fluctuation disturbance to the tension when k 1 = 2, k 2 = 0.04 is fixed and only the setting parameter ω 2 of the tension response setting function 6 is changed to 5,50,500 It is the figure which showed.

【0110】(d)は、板厚応答設定関数7及び張力応
答設定関数6の設定パラメータをω1=20,k1=2,
2=0.04と固定して、張力応答設定関数6の設定パ
ラメータω2 だけを5,50,500と変更した場合の
入側板厚変動外乱から出側板厚までの伝達周波数特性を
示した図である。
(D) shows setting parameters of the plate thickness response setting function 7 and the tension response setting function 6 as ω 1 = 20, k 1 = 2.
The transfer frequency characteristic from the inlet side plate thickness fluctuation disturbance to the output side plate thickness is shown when only the setting parameter ω 2 of the tension response setting function 6 is changed to 5,50,500 while fixing k 2 = 0.04. It is a figure.

【0111】これら(c)(d)からわかるように、
(数6)の張力応答設定関数の設定パラメータω2 を変
更するだけで、入側板厚変動外乱から出側板厚の伝達周
波数特性には影響をほとんど与えず、入側板厚変動外乱
から張力の伝達周波数特性を変更でき、外乱除去の速応
性を変更できることが分かる。つまり、複数の制御量の
応答特性を独立に自由に設定できるという効果が得られ
る。
As can be seen from these (c) and (d),
Only by changing the setting parameter ω 2 of the tension response setting function of (Equation 6), there is almost no influence on the transmission frequency characteristic of the outgoing side plate thickness fluctuation disturbance to the outgoing side plate thickness fluctuation, and the tension transmission from the incoming side plate thickness fluctuation disturbance. It can be seen that the frequency characteristic can be changed and the quick response of the disturbance removal can be changed. That is, the effect that the response characteristics of a plurality of controlled variables can be independently set freely is obtained.

【0112】図12は、周波数応答シュミレ−ション結
果図であり、(a)〜(d)は本発明の制御方式を用い
た場合の板厚応答及び張力応答に関する相補感度関数と
そのときの入側板厚変動外乱から出側板厚及び張力まで
の周波数応答を示した図である。
FIG. 12 is a frequency response simulation result diagram, and (a) to (d) show complementary sensitivity functions concerning plate thickness response and tension response when the control method of the present invention is used and the input at that time. It is the figure which showed the frequency response from the side plate thickness fluctuation disturbance to the outgoing side plate thickness and tension.

【0113】(b)は、板厚応答に関する相補感度関数
として目標出側板厚から出側板厚までの目標値追従性を
表現した周波数応答図であり、(a)がそのときの入側
板厚変動外乱から出側板厚までの周波数応答図である。
(B) is a frequency response diagram expressing the target value followability from the target output side plate thickness to the output side plate thickness as a complementary sensitivity function regarding the plate thickness response, and (a) is the variation of the input side plate thickness at that time. It is a frequency response diagram from a disturbance to an exit side plate thickness.

【0114】また、(d)は、張力応答に関する相補感
度関数として目標張力から張力までの目標値追従性を表
現した周波数応答図であり、(c)がそのときの入側板
厚変動外乱から張力までの周波数応答図である。
Further, (d) is a frequency response diagram expressing the target value followability from target tension to tension as a complementary sensitivity function relating to tension response, and (c) is the tension from the input side thickness fluctuation disturbance at that time. It is a frequency response diagram up to.

【0115】ここでいう相補感度関数とは「アドバンス
ト制御のためのシステム制御理論」(朝倉書店,p.2
〜p.3,前田他)に記述されているように、閉ループ
系が安定であるためのモデル化誤差を規定する評価関数
の役割をもつ。その例として、後で詳しく述べる制御対
象の乗法的モデル化変動の逆系がこの相補感度関数以下
に対しては安定性が保証される。
The complementary sensitivity function referred to here is "system control theory for advanced control" (Asakura Shoten, p.2).
~ P.3, Maeda et al.), It has the role of an evaluation function that defines the modeling error for the stability of the closed loop system. As an example, the stability is guaranteed when the inverse system of the multiplicative modeling variation of the controlled object, which will be described in detail later, is less than or equal to this complementary sensitivity function.

【0116】従って、モデルの誤差に対する閉ループ系
の安定性を判定するための一方法として目標値追従の周
波数特性が判定のために用いられる。
Therefore, the frequency characteristic of tracking the target value is used for the determination as one method for determining the stability of the closed loop system against the model error.

【0117】図13は、制御対象モデルとその乗法的モ
デル誤差の関係を示した図である。一般的に制御モデル
は、制御対象を完全に記述することはできない。そのた
め、モデルの振る舞いと実際の制御対象の振る舞いが異
なる。このような実際の対象とモデルとの誤差が存在す
る場合、モデルに対して設定された制御器がモデルに対
しては安定に動作しても実際の対象では不安定になるこ
とがある。このような問題に対して、解決するために考
えられているのが、実際の対象とモデルの間の誤差を評
価してモデル誤差を考慮した設計法であるロバスト安定
制御である。モデル誤差は、実際の振る舞いと合わない
部分を表現するために用いるが、不明な部分が多く存在
するため実際には正確に記述できない。モデル誤差を表
現する方法としては、図13に示す乗法的モデル誤差の
他に加法的モデル誤差がある。乗法的モデル誤差は、
(数28)のように記述されるモデル誤差を示す。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the controlled object model and its multiplicative model error. In general, the control model cannot completely describe the controlled object. Therefore, the behavior of the model and the behavior of the actual controlled object are different. If there is such an error between the actual object and the model, the controller set for the model may operate stably with respect to the model but may become unstable with the actual object. A robust stable control, which is a design method that considers the model error by evaluating the error between the actual object and the model, is being considered to solve such a problem. The model error is used to represent the part that does not match the actual behavior, but it cannot be described accurately because there are many unknown parts. As a method of expressing the model error, there is an additive model error in addition to the multiplicative model error shown in FIG. The multiplicative model error is
The model error described as (Equation 28) is shown.

【0118】[0118]

【数28】 Pr =P(I+ΔPm) …(数28) 但し、Pr :実際の対象 P:モデル ΔPm :乗法的モデル誤差 また、加法的モデル誤差は、(数29)のように記述さ
れるモデル誤差を示す。
(Equation 28) P r = P (I + ΔP m ) (Equation 28) where P r : actual object P: model ΔP m : multiplicative model error Further, the additive model error is as shown in (Equation 29). Shows the model error described.

【0119】[0119]

【数29】 Pr =P+ΔPa …(数29) 但し、Pr :実際の対象 P:モデル ΔPa :加法的モデル誤差 ここで、先ほどの相補感度関数とこの乗法的モデル誤差
と安定性の関係を示すと、次の(数30)で安定条件が
表現できる。
P r = P + ΔP a (Equation 29) where P r : actual object P: model ΔP a : additive model error Here, the complementary sensitivity function described above and this multiplicative model error and stability When the relation is shown, the stability condition can be expressed by the following (Equation 30).

【0120】[0120]

【数30】 ‖ΔPm(s)‖∞<Gyr(s)−1 …(数30) 但し、ΔPm(s):乗法的モデル誤差 Gyr(s):相補感度関数 図14は、周波数応答シュミレ−ション結果図であり、
(a)〜(d)は図11で示した相補感度関数と各応答
設定関数のパラメータω1,ω2の関係を示した図であ
る。
‖ΔP m (s) ‖∞ <G yr (s) -1 (Equation 30) where ΔP m (s): Multiplicative model error G yr (s): Complementary sensitivity function It is a frequency response simulation result diagram,
11A to 11D are diagrams showing the relationship between the complementary sensitivity function shown in FIG. 11 and the parameters ω 1 and ω 2 of each response setting function.

【0121】図14の(b)が、各応答設定関数のパラ
メータをk1=2,k2=0.04,ω2=20と固定し
て、板厚応答設定関数7のパラメータω1を5,50,
500と変更した場合の板厚応答に関する相補感度関数
(目標板厚追従周波数特性)を示しており、(a)はそ
のときの張力応答に関する相補感度関数(目標張力追従
周波数特性)を示している。この結果から(数5)の板
厚応答設定関数7の設定パラメータω1 を変更するだけ
で板厚応答に関する相補感度関数を変更でき、板厚応答
に関する閉ループ系のモデル誤差に対する安定性の度合
いを変更できる。そして、このとき張力の応答に関する
相補感度関数には影響をほとんど与えていない。
In FIG. 14B, the parameters of each response setting function are fixed as k 1 = 2, k 2 = 0.04, ω 2 = 20, and the parameter ω 1 of the plate thickness response setting function 7 is set. 5,50,
The complementary sensitivity function (target thickness tracking frequency characteristic) regarding the plate thickness response when changed to 500 is shown, and (a) shows the complementary sensitivity function (target tension following frequency characteristic) regarding the tension response at that time. . From this result, the complementary sensitivity function relating to the thickness response can be changed only by changing the setting parameter ω 1 of the thickness response setting function 7 of (Equation 5), and the stability degree to the model error of the closed loop system regarding the thickness response can be determined. Can be changed. At this time, the complementary sensitivity function concerning the response of tension is hardly affected.

【0122】図13の(d)が、各応答設定関数のパラ
メータをk1=2,k2=0.04,ω1=20と固定し
て、張力応答設定関数6のパラメータω2を5,50,
500と変更した場合の板厚応答に関する相補感度関数
(目標板厚追従周波数特性)を示しており、(c)はそ
のときの張力応答に関する相補感度関数(目標張力追従
周波数特性)を示している。この結果から(数5)の張
力応答設定関数6の設定パラメータω2 を変更するだけ
で張力応答に関する相補感度関数を変更でき、張力応答
に関する閉ループ系のモデル誤差に対する安定性の度合
いを変更できる。そして、このとき板厚の応答に関する
相補感度関数には影響をほとんど与えていない。この結
果から、相補感度関数に関しても各応答設定関数6,7
のパラメータω1,ω2の変更によって独立に変更でき
る。しかし、実際のモデル誤差が大きいと言われている
高周波側のモデル変動に対して、システムが安定である
ためのモデル誤差変動の許容幅を大きくするために相補
感度関数を高周波側で小さくすると(ω1=5,ω2
5)、図11の結果から分かるように外乱除去特性のゲ
インを下げることができなく外乱応答特性及び目標追従
特性を犠牲にする結果になってしまう。しかしながら、
各応答設定関数の設定パラメータω1,ω2の設定を外乱
除去特性(目標値追従特性)とモデル誤差に対する安定
性のトレードオフを明確にすることができる。そして、
更に板厚に関する応答と張力に関する応答のトレードオ
フは独立に設定できるという効果もある。
In FIG. 13 (d), the parameters of each response setting function are fixed as k 1 = 2, k 2 = 0.04, ω 1 = 20, and the parameter ω 2 of the tension response setting function 6 is set to 5 , 50,
The complementary sensitivity function (target thickness tracking frequency characteristic) regarding the plate thickness response when changed to 500 is shown, and (c) shows the complementary sensitivity function (target tension following frequency characteristic) regarding the tension response at that time. . From this result, the complementary sensitivity function relating to the tension response can be changed only by changing the setting parameter ω 2 of the tension response setting function 6 of (Equation 5), and the degree of stability of the closed loop system relating to the tension response to the model error can be changed. At this time, the complementary sensitivity function concerning the thickness response is hardly affected. From this result, the response setting functions 6 and 7 are also obtained for the complementary sensitivity function.
It can be changed independently by changing the parameters ω 1 and ω 2 . However, when the model variation on the high frequency side, which is said to have a large actual model error, the complementary sensitivity function is reduced on the high frequency side in order to increase the allowable range of the model error variation for the system to be stable ( ω 1 = 5, ω 2 =
5) As can be seen from the result of FIG. 11, the gain of the disturbance removal characteristic cannot be lowered, resulting in the sacrifice of the disturbance response characteristic and the target tracking characteristic. However,
The setting parameters ω 1 and ω 2 of each response setting function can clarify the trade-off between the disturbance rejection characteristics (target value tracking characteristics) and the stability against model error. And
Furthermore, there is an effect that the trade-off between the response regarding the plate thickness and the response regarding the tension can be set independently.

【0123】図15は本発明を一般的な多入力・多出力
の制御対象の制御に適用したブロック線図である。この
図15において制御対象1は、複数の制御装置(2−
1,2−2,…,2−n)であるアクチュエータ2によ
って操作される。制御対象1の制御量は計測部3(3−
1,3−2,…,3−n)によって計測され、制御対象
1の内部状態量は計測部3(3−n1,3−n2,…,
3−nm)によって計測される。
FIG. 15 is a block diagram in which the present invention is applied to the control of a general multi-input / multi-output control object. In FIG. 15, the control target 1 is a plurality of control devices (2-
1, 2-2, ..., 2-n). The control amount of the controlled object 1 is the measurement unit 3 (3-
1, 3-2, ..., 3-n), and the internal state quantity of the controlled object 1 is measured by the measuring unit 3 (3-n1, 3-n2 ,.
3-nm).

【0124】制御対象1の複数の制御量は、それぞれの
制御応答設定関数6−1〜6−nに入力される。各制御
応答設定関数6−1〜6−nでは、それぞれの入力に対
する各応答設定関数6−1〜6−nの内部状態量を関数
フィードバック制御部5に送る。
The plurality of controlled variables of the controlled object 1 are input to the respective control response setting functions 6-1 to 6-n. The control response setting functions 6-1 to 6-n send the internal state quantities of the response setting functions 6-1 to 6-n to the respective inputs to the function feedback control unit 5.

【0125】関数フィードバック制御部5では、各制御
応答設定関数6−1〜6−nの出力する各関数内部状態
量を入力として、制御対象1の状態を変更する制御装置
2−1〜2−nへの操作変更量を演算して制御対象1の
制御量を制御する。
The function feedback control unit 5 receives the respective function internal state quantities output from the respective control response setting functions 6-1 to 6-n as input, and changes the state of the controlled object 1 to the control devices 2-1 to 2-. The operation change amount to n is calculated to control the control amount of the controlled object 1.

【0126】また、状態フィードバック制御部4では、
制御対象の内部状態を計測する計測部3−n1〜3−n
mからの状態量の変化量を入力として、制御装置2−1
〜2−nへの操作変更量を演算して制御対象1の制御量
を制御する。
Further, in the state feedback control section 4,
Measuring units 3-n1 to 3-n for measuring the internal state of the controlled object
The control device 2-1 receives the change amount of the state amount from m as an input.
The control amount of the controlled object 1 is controlled by calculating the operation change amount to ~ 2-n.

【0127】状態フィードバック制御部4と関数フィー
ドバック制御部5の操作変更量は、ゲイン決定部8から
送られてくるゲインを用いて演算される。このとき、ゲ
イン設定部8は、入力部9から入力される各制御応答設
定関数6−1〜6−nを決定するパラメータを用いて制
御ゲインを計算する。
The operation change amount of the state feedback control unit 4 and the function feedback control unit 5 is calculated by using the gain sent from the gain determining unit 8. At this time, the gain setting unit 8 calculates the control gain using the parameters that determine the respective control response setting functions 6-1 to 6-n input from the input unit 9.

【0128】[0128]

【発明の効果】以上説明したように、第1番目の発明に
よれば、制御対象のアクチュエータの操作量を決定する
状態フィードバック制御手段に加え、制御対象の制御量
の要求特性を周波数特性で独立に設定し、この周波数特
性に基づいて定められる制御応答仕様関数の内部状態量
から制御対象のアクチュエータの操作量を演算する応答
仕様関数フィードバック制御手段を備えているので、制
御応答仕様関数の特性の選択によりロバスト安定性や外
乱除去特性などの複数の制御性能の仕様を独立で最適に
実現できる制御装置を提供できるという効果がある。
As described above, according to the first aspect of the invention, in addition to the state feedback control means for determining the operation amount of the actuator to be controlled, the required characteristic of the control amount to be controlled is independent of the frequency characteristic. , And the response specification function feedback control means for calculating the manipulated variable of the actuator to be controlled from the internal state quantity of the control response specification function determined based on this frequency characteristic, the characteristics of the control response specification function By the selection, there is an effect that it is possible to provide a control device that can independently and optimally realize a plurality of control performance specifications such as robust stability and disturbance rejection characteristics.

【0129】第2番目の発明によれば、制御対象のアク
チュエータの操作量を決定する状態フィードバック制御
に加え、制御対象の制御量の要求特性を周波数特性で独
立に設定し、この周波数特性に基づいて定められる制御
応答仕様関数の内部状態量から制御対象のアクチュエー
タの操作量を演算するので、制御応答仕様関数の特性の
選択によりロバスト安定性や外乱除去特性などの複数の
制御性能の仕様を独立で最適に実現できる制御方法を提
供できるという効果がある。
According to the second aspect of the invention, in addition to the state feedback control for determining the manipulated variable of the controlled object actuator, the required characteristic of the controlled object controlled variable is independently set by the frequency characteristic, and based on this frequency characteristic. Since the manipulated variable of the actuator to be controlled is calculated from the internal state quantity of the control response specification function that is defined by the control response specification function, multiple control performance specifications such as robust stability and disturbance rejection characteristics can be made independent by selecting the characteristics of the control response specification function. There is an effect that it is possible to provide a control method that can be optimally realized by.

【0130】第3番目の発明によれば、圧延機の状態を
変化させるアクチュエータの操作量を決定する状態フィ
ードバック制御手段に加え、圧延機の制御量の要求特性
を周波数特性で独立に設定し、この周波数特性に基づい
て定められる制御応答仕様関数の内部状態量から圧延機
のアクチュエータの操作量を演算する応答仕様関数フィ
ードバック制御手段を備えているので、制御応答仕様関
数の特性の選択によりロバスト安定性や外乱除去特性な
どの複数の制御性能の仕様を独立で最適に実現できる圧
延機の制御装置を提供できるという効果がある。
According to the third invention, in addition to the state feedback control means for determining the operation amount of the actuator for changing the state of the rolling mill, the required characteristic of the control amount of the rolling mill is independently set by the frequency characteristic, Since a response specification function feedback control means for calculating the operation amount of the rolling mill actuator from the internal state quantity of the control response specification function determined based on this frequency characteristic is provided, robust stability is achieved by selecting the characteristic of the control response specification function. There is an effect that it is possible to provide a control device for a rolling mill, which can independently and optimally realize a plurality of specifications of control performances such as performance and disturbance rejection characteristics.

【0131】第4番目の発明によれば、圧延機の状態を
変化させるアクチュエータの操作量を決定する状態フィ
ードバック制御に加え、圧延機の制御量の要求特性を周
波数特性で独立に設定し、この周波数特性に基づいて定
められる制御応答仕様関数の内部状態量から圧延機のア
クチュエータの操作量を演算するので、制御応答仕様関
数の特性の選択によりロバスト安定性や外乱除去特性な
どの複数の制御性能の仕様を独立で最適に実現できる圧
延機の制御方法を提供できるという効果がある。
According to the fourth aspect of the invention, in addition to the state feedback control for determining the operation amount of the actuator for changing the state of the rolling mill, the required characteristic of the control amount of the rolling mill is set independently by the frequency characteristic. Since the operating amount of the rolling mill actuator is calculated from the internal state quantity of the control response specification function that is determined based on the frequency characteristics, it is possible to select multiple characteristics such as robust stability and disturbance rejection characteristics by selecting the characteristics of the control response specification function. There is an effect that it is possible to provide a control method for a rolling mill that can independently and optimally realize the specifications of.

【0132】第5番目の発明によれば、圧延機の圧下量
とロール回転速度の操作量を決定する状態フィードバッ
ク制御手段に加え、圧延機の制御量の要求特性を周波数
特性で独立に設定し、この周波数特性に基づいて定めら
れる制御応答仕様関数の内部状態量から圧延機の圧下量
とロール回転速度の操作量を演算する応答仕様関数フィ
ードバック制御手段を備えているので、制御応答仕様関
数の特性の選択によりロバスト安定性や外乱除去特性な
どの複数の制御性能の仕様を独立で最適に実現できる圧
延機の制御装置を提供できるという効果がある。
According to the fifth invention, in addition to the state feedback control means for determining the reduction amount of the rolling mill and the operation amount of the roll rotation speed, the required characteristic of the control amount of the rolling mill is set independently by the frequency characteristic. , The response specification function feedback control means for calculating the operation amount of the rolling reduction and the rolling speed of the rolling mill from the internal state quantity of the control response specification function determined based on this frequency characteristic is provided. There is an effect that it is possible to provide a control device for a rolling mill that can independently and optimally realize a plurality of specifications of control performance such as robust stability and disturbance rejection characteristics by selecting characteristics.

【0133】第6番目の発明によれば、圧延機の圧下量
とロール回転速度の操作量を決定する状態フィードバッ
ク制御に加え、圧延機の制御量の要求特性を周波数特性
で独立に設定し、この周波数特性に基づいて定められる
制御応答仕様関数の内部状態量から圧延機の圧下量とロ
ール回転速度の操作量を演算するので、制御応答仕様関
数の特性の選択によりロバスト安定性や外乱除去特性な
どの複数の制御性能の仕様を独立で最適に実現できる圧
延機の制御方法を提供できるという効果がある。
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the state feedback control for determining the reduction amount of the rolling mill and the operation amount of the roll rotation speed, the required characteristic of the controlled amount of the rolling mill is set independently by the frequency characteristic, Since the amount of reduction of the rolling mill and the manipulated variable of the roll rotation speed are calculated from the internal state quantity of the control response specification function determined based on this frequency characteristic, robust stability and disturbance rejection characteristics can be selected by selecting the characteristic of the control response specification function. There is an effect that it is possible to provide a control method of a rolling mill that can independently and optimally realize a plurality of specifications of control performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す圧延機における
板厚・張力制御に適用したブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram applied to plate thickness / tension control in a rolling mill showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】制御対象である圧延機の概略を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of a rolling mill to be controlled.

【図3】全く制御を行わない場合の圧延機における主要
な外乱である入側板厚変動外乱から出側板厚及び張力変
動に与える影響の周波数特性を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a frequency characteristic of an influence exerted on an outlet side plate thickness and a tension change from an inlet side plate thickness change disturbance which is a main disturbance in a rolling mill when no control is performed.

【図4】低周波での外乱の影響を低減化するための板厚
応答設定関数と張力応答設定関数の周波数特性を示した
図である。
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics of a plate thickness response setting function and a tension response setting function for reducing the influence of disturbance at low frequencies.

【図5】図1で示した本発明の一実施例における張力応
答設定関数,板厚応答設定関数と入力部の関係を示した
図である。
5 is a diagram showing a relationship between a tension response setting function, a plate thickness response setting function and an input section in the embodiment of the present invention shown in FIG.

【図6】状態フィードバック制御部の詳細を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing details of a state feedback control unit.

【図7】関数フィードバック制御部の詳細を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing details of a function feedback control unit.

【図8】制御ゲインの設定方法を示すフローチャートで
ある。
FIG. 8 is a flowchart showing a control gain setting method.

【図9】周波数応答シュミレーションの結果を示す図で
あり、(a)は設定した制御ゲインを用いた場合の入側
板厚変動外乱から出側板厚までの伝達周波数特性と要求
される仕様として与えた板厚応答設定関数の逆系の周波
数特性を示した図であり、(b)は設定した制御ゲイン
を用いた場合の入側板厚変動外乱から出側張力までの伝
達周波数特性と要求される仕様として与えた板厚応答設
定関数の逆系の周波数特性を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a result of frequency response simulation, where (a) is a transfer frequency characteristic from an input side plate thickness fluctuation disturbance to an output side plate thickness when a set control gain is used and given as required specifications. It is a figure showing the frequency characteristic of the inverse system of the plate thickness response setting function, (b) is the transfer frequency characteristic from the input side plate thickness fluctuation disturbance to the output side tension when the set control gain is used, and the required specifications It is the figure which showed the frequency characteristic of the inverse system of the plate thickness response setting function given as.

【図10】外乱に対する時間応答のシュミレーション結
果図であり、(a)は入側板厚変動外乱に対する出側板
厚の時間応答特性を示した図であり、(b)は入側板厚
変動外乱に対する出側張力の時間応答特性を示した図で
ある。
FIG. 10 is a simulation result diagram of a time response to a disturbance, (a) is a diagram showing a time response characteristic of an outgoing side plate thickness with respect to an incoming side plate thickness fluctuation disturbance, and (b) is a diagram showing an output against an incoming side plate thickness fluctuation disturbance It is the figure which showed the time response characteristic of side tension.

【図11】周波数応答シュミレーション結果図であり、
(a)〜(d)は板厚応答設定関数及び張力応答設定関
数の設定パラメータをそれぞれ変更した場合の入側板厚
変動外乱から出側板厚及び張力までの伝達周波数特性を
示した図である。
FIG. 11 is a frequency response simulation result diagram,
(A)-(d) is the figure which showed the transfer frequency characteristic from the entrance side board thickness fluctuation disturbance to the exit side board thickness and tension when the setting parameter of a board thickness response setting function and a tension response setting function was each changed.

【図12】周波数応答シュミレーション結果図であり、
(a)〜(d)は本発明の制御方式を用いた場合の板厚
応答及び張力応答に関する相補感度関数とそのときの入
側板厚変動外乱から出側板厚及び張力までの周波数応答
を示した図である。
FIG. 12 is a frequency response simulation result diagram,
(A) to (d) show complementary sensitivity functions concerning plate thickness response and tension response when the control system of the present invention is used, and frequency response from the inlet side thickness fluctuation disturbance to the outlet side plate thickness and tension at that time. It is a figure.

【図13】制御対象モデルとその乗法的モデル誤差の関
係を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a controlled object model and its multiplicative model error.

【図14】周波数応答シュミレーション結果図であり、
(a)〜(d)は図11で示した相補感度関数と各応答
設定関数のパラメータの関係を示した図である。
FIG. 14 is a frequency response simulation result diagram,
(A)-(d) is a figure which showed the complementary sensitivity function shown in FIG. 11, and the relationship of the parameter of each response setting function.

【図15】本発明を一般的な多入力・多出力の制御対象
の制御に適用したブロック線図である。
FIG. 15 is a block diagram in which the present invention is applied to control of a general multi-input / multi-output control target.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧延機、2…アクチュエータ、3…状態計測部、4
…状態フィードバック制御部、5…関数フィードバック
制御部、6…張力応答設定関数、7…板厚応答設定関
数、8…ゲイン設定部、9…入力部。
1 ... Rolling mill, 2 ... Actuator, 3 ... State measuring unit, 4
State feedback control unit, 5 function feedback control unit, 6 tension response setting function, 7 plate thickness response setting function, 8 gain setting unit, 9 input unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 11/32 A 7531−3H (72)発明者 斉藤 裕 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 服部 哲 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 柏木 俊之 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location G05B 11/32 A 7531-3H (72) Inventor Yutaka Saito 5-2 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Incorporated company Hitachi Ltd. Omika Plant (72) Inventor Satoshi Hattori 52-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Incorporated Hitachi Ltd. Omika Plant (72) Inventor Toshiyuki Kashiwagi Omika Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 5-2-1 HITACHI CORPORATION Mika Factory

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも1つの制御量を有する制御対象
の状態を変化させるアクチュエータを制御する制御装置
であって、前記制御対象の制御量を計測する第1の計測
手段と、前記アクチュエータの内部状態を計測する第2
の計測手段と、前記第1の計測手段及び前記第2の計測
手段の計測値に基づき前記アクチュエータの操作量を演
算する状態フィードバック制御手段とを具備してなる制
御装置において、 前記制御対象の制御量に対する所望の周波数応答特性を
設定した制御応答仕様関数と、 前記第1の計測手段及び前記第2の計測手段の計測値に
基づいて定められる前記制御応答仕様関数の内部状態量
から前記アクチュエータの操作量を演算する応答仕様関
数フィードバック制御手段とを具備したことを特徴とす
る制御装置。
1. A control device for controlling an actuator for changing a state of a controlled object having at least one controlled variable, comprising: first measuring means for measuring the controlled variable of the controlled object; and an internal state of the actuator. Second to measure
And a state feedback control means for calculating the operation amount of the actuator based on the measurement values of the first measurement means and the second measurement means. Of the control response specification function that sets a desired frequency response characteristic with respect to the quantity, and the internal state quantity of the control response specification function that is determined based on the measurement values of the first measuring unit and the second measuring unit. A control device comprising a response specification function feedback control means for calculating a manipulated variable.
【請求項2】請求項1に記載の制御装置において、 前記応答仕様関数フィードバック制御手段の制御ゲイン
を決定するゲイン決定手段を設けたことを特徴とする制
御装置。
2. The control device according to claim 1, further comprising gain determining means for determining a control gain of the response specification function feedback control means.
【請求項3】請求項1に記載の制御装置において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性から決定することを特徴とする制
御装置。
3. The control device according to claim 1, wherein the control response specification function is determined from a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object.
【請求項4】請求項1に記載の制御装置において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性と前記制御対象のモデル化誤差か
ら決定することを特徴とする制御装置。
4. The control device according to claim 1, wherein the control response specification function is determined from a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object and a modeling error of the controlled object. Control device.
【請求項5】少なくとも1つの制御量を有する制御対象
の状態を変化させるアクチュエータを制御する制御装置
の制御方法であって、前記制御対象の制御量を計測する
と共に前記アクチュエータの内部状態を計測し、これら
の計測値に基づき前記アクチュエータの操作量を演算し
て前記制御対象を制御する制御方法において、 前記制御対象の制御量に対して所望の周波数応答特性を
設定した制御応答仕様関数を設定し、該制御応答仕様関
数に前記制御対象の制御量の計測値を入力し、この入力
値に基づいて定められる前記制御応答仕様関数の内部状
態量から前記アクチュエータの操作量を演算して前記制
御対象を制御することを特徴とする制御方法。
5. A control method of a control device for controlling an actuator for changing a state of a controlled object having at least one controlled variable, comprising: measuring a controlled variable of the controlled object and measuring an internal state of the actuator. In the control method of controlling the controlled object by calculating the manipulated variable of the actuator based on these measured values, a control response specification function that sets a desired frequency response characteristic for the controlled variable of the controlled object is set. , The measured value of the control amount of the controlled object is input to the control response specification function, and the manipulated variable of the actuator is calculated from the internal state amount of the control response specification function determined based on the input value to control the controlled object. A control method characterized by controlling.
【請求項6】請求項5に記載の制御方法において、 前記応答仕様関数の内部状態量から演算された前記アク
チュエータの操作量は、前記所望の周波数応答特性に基
づき決定された制御ゲインを用いて演算することを特徴
とする制御方法。
6. The control method according to claim 5, wherein the operation amount of the actuator calculated from the internal state amount of the response specification function uses a control gain determined based on the desired frequency response characteristic. A control method characterized by calculating.
【請求項7】請求項5に記載の制御方法において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性から決定することを特徴とする制
御方法。
7. The control method according to claim 5, wherein the control response specification function is determined from a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object.
【請求項8】請求項5に記載の制御方法において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性と前記制御対象のモデル化誤差か
ら決定することを特徴とする制御方法。
8. The control method according to claim 5, wherein the control response specification function is determined from a transfer frequency characteristic of a disturbance that affects the controlled object and a modeling error of the controlled object. Control method.
【請求項9】少なくとも1つの制御量を有する圧延機
と、前記圧延機の状態を変化させる少なくとも1つのア
クチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手
段とを備えた圧延機の制御装置であって、前記圧延機の
制御量を計測する第1の計測手段と、前記アクチュエー
タの内部状態を計測する第2の計測手段と、前記第1の
計測手段及び前記第2の計測手段の計測結果に基づき前
記アクチュエータの操作量を演算する状態フィードバッ
ク制御手段とを具備してなる圧延機の制御装置におい
て、 前記圧延機の制御量に対する所望の周波数応答特性を設
定した制御応答仕様関数と、 前記第1の計測手段及び前記第2の計測手段の計測値に
基づいて定められる前記制御応答仕様関数の内部状態量
から前記アクチュエータの操作量を演算する応答仕様関
数フィードバック制御手段とを具備したことを特徴とす
る圧延機の制御装置。
9. A rolling mill control device comprising: a rolling mill having at least one controlled variable; at least one actuator for changing the state of the rolling mill; and control means for controlling the actuator, Based on the measurement results of the first measuring means for measuring the control amount of the rolling mill, the second measuring means for measuring the internal state of the actuator, the first measuring means and the second measuring means, A control device for a rolling mill comprising: a state feedback control means for calculating an operation amount of an actuator; and a control response specification function that sets a desired frequency response characteristic with respect to the control amount of the rolling mill, and the first measurement. Means and the operation amount of the actuator are calculated from the internal state quantity of the control response specification function determined based on the measurement values of the second measuring means. Rolling mill control apparatus characterized by comprising a response specifications function feedback control means.
【請求項10】請求項9に記載の圧延機の制御装置にお
いて、 前記制御量は、圧延機出側の板厚或いは圧延機出側の圧
延材の張力であることを特徴とする圧延機の制御装置。
10. The control device for a rolling mill according to claim 9, wherein the control amount is a strip thickness on the delivery side of the rolling mill or a tension of a rolled material on the delivery side of the rolling mill. Control device.
【請求項11】請求項9に記載の圧延機の制御装置にお
いて、 前記アクチュエータは、圧延材を圧延するロールの圧下
装置或いは該ロールの駆動装置であることを特徴とする
圧延機の制御装置。
11. The control device for a rolling mill according to claim 9, wherein the actuator is a roll reduction device for rolling a rolled material or a drive device for the roll.
【請求項12】圧延材を圧延するロールと、該ロールの
圧下位置を制御する圧下制御装置と、該ロールの回転速
度を制御する速度制御装置とを備えた圧延機の制御装置
であって、 前記圧下制御装置で設定された前記ロールの圧下位置を
計測する圧下位置計測手段と、前記速度制御装置で回転
駆動される前記ロールの回転速度を計測するロール速度
計測手段と、前記圧延材に働く張力を計測する張力計測
手段と、前記圧延材の板厚を計測する板厚計測手段とを
備え、 前記圧下位置計測手段の計測値と前記張力計測手段の計
測値と前記板厚計測手段の計測値と前記ロール速度計測
手段の計測値とに基づいて前記圧下制御装置及び前記速
度制御装置への操作量を演算する状態フィードバック制
御手段を具備してなる圧延機の制御装置において、 前記圧延材の板厚偏差の所望の周波数応答特性を設定し
た板厚応答仕様関数と、 前記圧延材に働く張力偏差の所望の周波数応答を設定し
た張力応答仕様関数と、 前記板厚計測手段の計測値と前記圧延材の目標板厚に基
づいて定められる前記板厚応答仕様関数の内部状態量と
前記張力計測手段の計測値と前記圧延材の目標張力に基
づいて定められる前記張力応答仕様関数の内部状態量と
から前記圧下制御装置及び速度制御装置への操作量を演
算する仕様関数フィードバック制御手段とを具備したこ
とを特徴とする圧延機の制御装置。
12. A controller for a rolling mill, comprising a roll for rolling a rolled material, a reduction control device for controlling a reduction position of the roll, and a speed control device for controlling a rotation speed of the roll. A rolling position measuring unit that measures the rolling position of the roll set by the rolling control unit, a roll speed measuring unit that measures the rotation speed of the roll that is rotationally driven by the speed control unit, and acts on the rolled material. A tension measuring unit for measuring tension and a plate thickness measuring unit for measuring the plate thickness of the rolled material are provided, and the measured value of the rolling position measuring unit, the measured value of the tension measuring unit, and the plate thickness measuring unit are measured. In a control device for a rolling mill comprising state feedback control means for calculating an operation amount to the reduction control device and the speed control device based on a value and a measurement value of the roll speed measurement device, A plate thickness response specification function that sets a desired frequency response characteristic of the plate thickness deviation of the rolled material, a tension response specification function that sets a desired frequency response of the tension deviation that acts on the rolled material, and a measurement of the plate thickness measuring means. Value and the internal state quantity of the plate thickness response specification function determined based on the target thickness of the rolled material, the measured value of the tension measuring means and the tension response specification function determined based on the target tension of the rolled material A control device for a rolling mill, comprising: a specification function feedback control means for calculating an operation amount to the reduction control device and the speed control device from an internal state amount.
【請求項13】請求項9又は請求項12に記載の圧延機
の制御装置において、 前記応答仕様関数フィードバック制御手段の制御ゲイン
を決定するゲイン決定手段を設けたことを特徴とする圧
延機の制御装置。
13. The rolling mill control apparatus according to claim 9 or 12, further comprising gain determining means for determining a control gain of the response specification function feedback control means. apparatus.
【請求項14】請求項9又は請求項12に記載の圧延機
の制御装置において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性から決定することを特徴とする圧
延機の制御装置。
14. The rolling mill control apparatus according to claim 9 or 12, wherein the control response specification function is determined from a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object. Machine control device.
【請求項15】請求項9又は請求項12に記載の圧延機
の制御装置において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性と前記制御対象のモデル化誤差か
ら決定することを特徴とする圧延機の制御装置。
15. The control device for a rolling mill according to claim 9 or 12, wherein the control response specification function is based on a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object and a modeling error of the controlled object. A control device for a rolling mill characterized by making a decision.
【請求項16】少なくとも1つの制御量を有する圧延機
と、前記圧延機の状態を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えた圧延
機の制御方法であって、前記圧延機の制御量を計測する
と共に前記アクチュエータの内部状態を計測し、これら
の計測値に基づき前記アクチュエータの操作量を演算し
て前記圧延機を制御する圧延機の制御方法において、 前記圧延機の制御量に対して所望の周波数応答特性を設
定した制御応答仕様関数を備え、前記制御応答仕様関数
に前記制御対象の制御量の計測値と前記アクチュエータ
の内部状態の計測値を入力し、この入力値に基づいて定
められた前記制御応答仕様関数の内部状態量から前記ア
クチュエータの操作量を演算して圧延機を制御すること
を特徴とする圧延機の制御方法。
16. A rolling mill having at least one controlled variable, and an actuator for changing the state of the rolling mill,
A method of controlling a rolling mill comprising: a control means for controlling the actuator, wherein a control amount of the rolling mill is measured and an internal state of the actuator is measured, and an operation amount of the actuator is based on these measured values. In the control method of the rolling mill to control the rolling mill by calculating the, a control response specification function that sets a desired frequency response characteristic with respect to the control amount of the rolling mill is provided, and the control object is the control response specification function. Input the measured value of the control amount and the measured value of the internal state of the actuator, calculate the operation amount of the actuator from the internal state amount of the control response specification function determined based on the input value, A method for controlling a rolling mill, comprising controlling.
【請求項17】請求項16に記載の圧延機の制御方法に
おいて、 前記制御量は、圧延機出側の板厚或いは圧延機出側の圧
延材の張力であることを特徴とする圧延機の制御方法。
17. The rolling mill control method according to claim 16, wherein the controlled variable is a strip thickness on the delivery side of the rolling mill or a tension of a rolled material on the delivery side of the rolling mill. Control method.
【請求項18】請求項16に記載の圧延機の制御方法に
おいて、 前記アクチュエータは、圧延材を圧延するロールの圧下
装置或いは該ロールの駆動装置であることを特徴とする
圧延機の制御方法。
18. The method for controlling a rolling mill according to claim 16, wherein the actuator is a roll reduction device for rolling a rolled material or a driving device for the roll.
【請求項19】圧延材を圧延するロールと、該ロールの
圧下位置を制御する圧下制御装置と、該ロールの回転速
度を制御する速度制御装置とを備えた圧延機の制御方法
であって、 前記圧下制御装置で設定された前記ロールの圧下位置
と、前記速度制御装置で回転駆動される前記ロールの回
転速度と、前記圧延材に働く張力と、前記圧延材の板厚
とをそれぞれ計測し、 計測された前記ロールの圧下位置と前記圧延材に働く張
力と前記圧延材の板厚と前記ロールの回転速度とに基づ
いて前記圧下制御装置及び前記速度制御装置への操作量
を演算する圧延機の制御方法において、 前記圧延材の板厚偏差の所望の周波数応答特性を設定し
た板厚応答仕様関数と前記圧延材に働く張力偏差の所望
の周波数応答を設定した張力応答仕様関数とを備え、 前記計測された前記圧延材の板厚と前記圧延材の目標板
厚に基づいて定められる前記板厚応答仕様関数の内部状
態量と前記計測された前記圧延材の張力と前記圧延材の
目標張力に基づいて定められる前記張力応答仕様関数の
内部状態量とから前記圧下制御装置及び速度制御装置へ
の操作量を演算するようにしたことを特徴とする圧延機
の制御方法。
19. A method for controlling a rolling mill, comprising: a roll for rolling a rolled material; a reduction control device for controlling a reduction position of the roll; and a speed control device for controlling a rotation speed of the roll. The rolling position of the roll set by the rolling control device, the rotation speed of the roll rotationally driven by the speed control device, the tension acting on the rolled material, and the plate thickness of the rolled material are measured. A rolling operation that calculates the operation amount to the reduction control device and the speed control device based on the measured rolling position of the roll, the tension acting on the rolled material, the plate thickness of the rolled material, and the rotation speed of the roll. In a machine control method, a strip thickness response specification function that sets a desired frequency response characteristic of the strip thickness deviation of the rolled material and a tension response specification function that sets a desired frequency response of the tension deviation acting on the rolled material are provided. , Previous The internal state quantity of the plate thickness response specification function determined based on the measured plate thickness of the rolled material and the target plate thickness of the rolled material, the measured tension of the rolled material, and the target tension of the rolled material. A method of controlling a rolling mill, wherein an operation amount to the reduction control device and the speed control device is calculated from an internal state amount of the tension response specification function determined based on the above.
【請求項20】請求項16又は請求項19に記載の圧延
機の制御方法において、 前記応答仕様関数の内部状態量から演算された前記アク
チュエータの操作量は、前記所望の周波数応答特性に基
づき決定された制御ゲインを用いて演算することを特徴
とする制御方法。
20. The rolling mill control method according to claim 16 or 19, wherein the operation amount of the actuator calculated from the internal state amount of the response specification function is determined based on the desired frequency response characteristic. A control method characterized in that calculation is performed using the generated control gain.
【請求項21】請求項16又は請求項19に記載の圧延
機の制御方法において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性から決定することを特徴とする圧
延機の制御方法。
21. The rolling mill control method according to claim 16 or 19, wherein the control response specification function is determined from a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object. Control method.
【請求項22】請求項16又は請求項19に記載の圧延
機の制御方法において、 前記制御応答仕様関数は、前記制御対象に影響を与える
外乱の伝達周波数特性と前記制御対象のモデル化誤差か
ら決定することを特徴とする圧延機の制御方法。
22. The rolling mill control method according to claim 16 or 19, wherein the control response specification function is based on a transfer frequency characteristic of a disturbance affecting the controlled object and a modeling error of the controlled object. A method for controlling a rolling mill, characterized by determining.
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