JPH07284832A - 制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非線形性の強い制御対象物に外乱が入って
も、制御性を良好に保つ。 【構成】 外乱推定器６の状態量推定部６ａは、状態量
ａ，ｂの相互の関係を表す制御モデルｆを用いて、状態
量検出計３で検出された状態量ｂに対する状態量ａ_Sを
推定する。外乱推定器６の差分器６ｂは、状態量推定部
６ａで推定された状態量ａ_Sと状態量検出計３で検出さ
れた状態量ａとの差を外乱Ａとしてフィードバック補償
制御器７に出力する。フィードバック補償制御器７は、
外乱Ａによる制御量ｙの変化を打ち消すようなフィード
バック補償量ｘ_FBCを求める。加算器８は、このフィー
ドバック補償量ｘ_FBCとフィードバック制御器４からの
フィードバック操作量ｘ_FBとを加算して、制御対象１に
与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、多種多様な圧
延材を様々な条件で圧延する圧延機等、非線形性の強い
制御対象を制御する制御装置及び制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】制御対象としては、例えば、多種多様な
圧延材を様々な条件で圧延する圧延機のように、非線形
性の強いものがある。このような非線形性の強い制御対
象に対する制御では、制御対象の状態が比較的安定した
定常状態で目標値となるような制御器の動作点を求める
セットアップ制御が行なわれる。なお、火力発電機やプ
ラント制御では、セットポイント制御と呼ばれている。
セットアップ制御は、“板圧延の理論と実際”、日本鉄
鋼協会、昭和５９年９月１発行の２８９項より２９２項
に具体的に記述されている。

【０００３】セットアップ制御系で動作点が決定される
と、動作点近傍では制御対象の変動が線形近似可能な範
囲であると仮定して、線形制御モデルを作成し、この線
形制御モデルに対して、動作点からのずれを零にするレ
ギュレータ問題や参照入力への追従を行なうサーボ問題
として、システムのダイナミクスを表す微分方程式を対
象に、入力パワー及び状態の変動を最小とするような最
適解（フィードバックゲイン）を求める線形制御理論等
により、フィードバック制御を行なうことで、所望の制
御性能をもつ制御系を実現しようと試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧延機の加減
速運転や連続圧延中に目標出側板厚及び目標前方張力を
変更する走間板厚変更など、大幅に動作点が変化する場
合、さらには、圧延材にスキッドマーク等の温度変動が
あり圧延荷重が変動したり、入側板厚が変動する外乱が
あるような場合には、線形制御モデルを対象としてフィ
ードバック制御を行う制御系では、動作点近傍で線形性
が保たれず、実際の制御対象と線形制御モデルとの誤差
が大きくなり、目標とする制御性能を維持できなくなる
という問題点がある。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点につい
て着目してなされたもので、非線形性の強い制御対象に
外乱等が入っ場合でも、制御性の優れた制御装置、及び
制御方法を提供することを目的とする。

【０００６】なお、関連する従来技術としては、特開昭
６０−８３７２０号公報、特開昭６１−７１１１７号公
報、特開昭６２−１１８９１３号公報、特開平１−２０
２３０５号公報等に記載されているものがある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の制御装置は、制御対象からの出力である制御量を検出
する制御量検出手段と、前記制御対象の状態量を検出す
る状態量検出手段と、前記制御量検出手段で検出された
前記制御量と予め定めた目標制御量との偏差に応じてフ
ィードバック操作量を求めるフィードバック操作量演算
手段と、前記制御対象に与える前記操作量と前記制御対
象の前記状態量との関係を表す第１の制御モデル、及
び、前記制御量と前記目標制御量との偏差と、前記制御
対象に対する外乱と、前記フィードバック操作量を補償
するフィードバック補償量との関係を示す第２の制御モ
デルを記憶する制御モデル記憶手段と、前記第１の制御
モデルを用いて、前記制御対象に与える前記操作量に対
する前記制御対象の前記状態量を推定する状態量推定手
段と、前記状態量検出手段で検出された前記状態量と前
記状態量推定手段で推定された前記状態量との差を求
め、該差を前記制御対象の前記外乱とする外乱推定手段
と、前記第２の制御モデルを用いて、前記偏差が０にな
るような、前記外乱推定手段で求められた前記外乱に対
する前記フィードバック補償量を求めるフィードバック
補償量演算手段と、前記フィードバック操作量演算手段
で求められた前記フィードバック操作量に、前記フィー
ドバック補償量演算手段で求められた前記フィードバッ
ク補償量を加えて、これを前記操作量として前記制御対
象に与える操作量加算手段とを備えていることを特徴と
するものである。

【０００８】ここで、前記状態量検出手段は、前記外乱
の決定に用いられる前記状態量の他に、前記操作量に対
して一意的に定まる状態量（以下、特定状態量とす
る。）も検出し、前記第１の制御モデルの前記操作量
は、前記特定状態量であり、前記状態量推定手段は、該
特定状態量と他の状態量との関係を示す該第１の制御モ
デルを用いて、前記状態量検出手段で検出された該特定
状態量に対する該他の状態量を推定し、前記外乱推定手
段は、前記状態量検出手段で検出された前記他の状態量
と前記状態量推定手段で推定された前記他の状態量との
差を求め、該差を前記制御対象の前記外乱とするように
してもよい。

【０００９】なお、操作量に対して一意的に定める状態
量とは、例えば、制御対象がある流路を流れる流体とこ
の流体の流量を調節する流量調節弁である場合、操作量
として弁開度を流量調節弁に与えたときの現実の弁開度
（状態量）のように、流路を流れる流体の温度や圧力等
の状態量に影響されることなく、操作量に対して一対一
対応の関係で定まる状態量のことである。

【００１０】また、前記目的を達成するための他の制御
装置は、複数の外乱が入力する非線形性の強い制御対象
に対して、複数の操作量を与え、該制御対象からの出力
である複数の制御量をそれぞれ目標の値にする制御装置
において、前記制御対象からの出力である複数の前記制
御量を検出する制御量検出手段と、複数の前記操作量の
うち、少なくとも一の操作量と一意的な関係にある特定
状態量と、他のいくつかの状態量とを検出する状態量検
出手段と、前記制御量検出手段で検出された複数の前記
制御量と複数の該制御量に対してそれぞれ定めた目標制
御量との偏差に応じて、及び、前記状態量検出手段で検
出された複数の状態量のうち少なくも一つの状態量と該
状態量に対して定められた目標状態量との偏差に応じ
て、複数の前記操作量におけるフィードバック操作量を
それぞれ求めるフィードバック操作量演算手段と、前記
制御対象の複数の前記状態量の相互関係を表す第１の制
御モデル、及び、複数の前記制御量とそれぞれの前記目
標制御量との偏差と、複数の前記外乱と、複数の前記フ
ィードバック操作量毎にこれを補償する複数のフィード
バック補償量との関係を示す複数の第２の制御モデルを
記憶する制御モデル記憶手段と、前記第１の制御モデル
を用いて、複数の前記他の状態量のうち一の状態量を、
該一の状態量を除き前記状態量検出手段で検出された前
記特定状態量を含む状態量から推定する状態量推定手段
と、前記状態量検出手段で検出された前記一の状態量と
前記状態量推定手段で推定された前記一の状態量との差
を求め、該差を複数の前記外乱うちの一の特定外乱とす
ると共に、前記状態量検出手段で検出された複数の前記
他の状態量うちの前記一の状態量以外の状態量から、複
数の前記外乱のうち前記一の特定外乱以外の外乱を求め
る外乱推定手段と、複数の前記第２の制御モデルを用い
て、複数の前記偏差がそれぞれ０になるような、前記外
乱推定手段で求められた複数の前記外乱に対する、複数
の前記フィードバック操作量毎のフィードバック補償量
をそれぞれ求めるフィードバック補償量演算手段と、前
記フィードバック操作量演算手段で求められた複数の前
記フィードバック操作量に、前記フィードバック補償量
演算手段で求められた複数の前記フィードバック補償量
のうち対応するフィードバック補償量をそれぞれ加え
て、これらを複数の前記操作量として前記制御対象に与
える操作量加算手段と、を備えていることを特徴とする
ものである。

【００１１】さらに、他の制御装置は、複数の外乱が入
力する非線形性の強い制御対象に対して、複数の操作量
を与え、該制御対象からの出力である制御量が目標制御
量になるよう制御する制御装置において、前記制御対象
からの出力である前記制御量を検出する制御量検出手段
と、前記制御対象の状態から複数の前記外乱を推定する
外乱推定手段と、複数の操作量のそれぞれに対して、前
記制御量と前記目標制御量との偏差及び複数の前記外乱
の関係を示す複数の制御モデルを記憶する制御モデル記
憶手段と、複数の前記制御モデルを用いて、前記外乱検
出手段で検出された複数の外乱から、前記制御量検出手
段で検出された前記制御量と前記目標制御量との偏差が
０になるような複数の操作量を求め、複数の該操作量を
前記制御対象に与える操作量演算手段とを備えているこ
とを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】熱間連続圧延等の場合のような非線形性の強い
制御対象物では、セットアップ制御系で動作点を決定
し、動作点近傍では制御対象の変動が線形近似可能な範
囲であると仮定して、線形制御モデルを用いてフィード
バック制御する。しかし、制御対象物に外乱等が入る
と、動作点近傍で線形性が保たれず、実際の制御対象と
線形制御モデルとの誤差が大きくなる。

【００１３】そこで、本発明では、実際の制御対象と制
御モデルとの誤差に着目し、実際の制御対象の状態量と
制御モデルにより求められる状態量とを比較し、両状態
量の差を外乱として、この外乱の制御量への影響を打ち
消すような操作量を制御対象物に与えることにより、フ
ィードバック制御を補っている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について、図面
を用いて説明する。本実施例の制御装置は、図１に示す
ように、連続圧延装置の制御装置である。

【００１５】連続圧延装置は、直列的に複数の圧延機が
並べられているものである。第ｉ番目の圧延機１０ｉ
は、上下方向に互いに対向するように設けられている一
対のロール１１，１２と、下側ロール１２を回転させる
ロール回転駆動装置１４と、上側ロール１１を上下方向
に移動させるロール圧下装置１２とを有して構成されて
いる。

【００１６】連続圧延装置の制御装置は、下側ロール１
２の回転速度を検出するロール速度計２５、上側ロール
１１の圧下位置（上下方向の位置）を検出するロール圧
下位置計２３、圧延機１０の出側における圧延材Ａの厚
みを検出する出側板厚計２１、ある圧延機と次の圧延機
との間の圧延材Ａにかかる張力を検出する前方張力計２
２、圧延材Ａを圧延する際に上側ロール１１にかかる圧
延荷重を検出する圧延荷重計２４等の検出手段を備えて
いる。これら検出手段は、各圧延機に設けられている。
なお、図１においては、第ｉ目の圧延機１０ｉと、この
圧延機１０ｉに対する各検出手段の他、第ｉ−１番目の
圧延機１０(i-1)の出側板厚計２１(i-1)及び前方張力計
２２(i-1)を描いている。

【００１７】本実施例の制御装置は、さらに、圧延機１
０と圧延材Ａとから成る制御対象に対する線形制御モデ
ルを決定する制御モデル決定器３０と、制御モデル決定
器３０で決定された線形制御モデルを記憶する制御モデ
ル記憶部３５と、制御モデル記憶部３５に記憶されてい
る線形制御モデルに基づいてフィードバック制御用のゲ
イン及びフィードバック補償制御用のゲインを求める制
御ゲイン演算器５０と、各検出量及び制御ゲイン演算器
５０で求められたフィードバック制御ゲインに基づい
て、圧下装置１３に対するフィードバック圧下指令値及
びロール回転駆動装置１４に対するフィードバック速度
指令値を求めるフィードバック制御器６０と、各検出量
から制御対象に対する外乱の量を推定する外乱推定器４
０と、外乱推定器４０で推定された外乱及び制御ゲイン
演算器５０で求められたフィードバック補償制御ゲイン
に基づいて、圧下装置１３に対するフィードバック補償
圧下指令値及びロール回転駆動装置１４に対するフィー
ドバック補償速度指令値を求めるフィードバック補償制
御器６５と、フィードバック圧下指令値とフィードバッ
ク補償圧下指令値とを加算してこれを圧下装置１３に出
力する圧下指令値加算器６９と、フィードバック速度指
令値とフィードバック補償速度指令値とを加算してこれ
をロール回転駆動装置１４に出力する速度指令値加算器
６３とを備えている。

【００１８】制御モデル決定器３０は、図２に示すよう
に、圧延理論や圧延機１０の試験等に基づいて非線形性
の強い制御対象の圧延モデルを記憶する圧延モデル記憶
部３１を有している。この圧延モデル記憶部３１には、
（数１）から（数５）に示される影響係数が未決定の線
形制御モデルも記憶されている。なお、（数１）から
（数５）については後述する。制御モデル決定器３０
は、さらに、定常状態において、出側板厚ｈ、入側板厚
Ｈ、出側板速ｖ、前方張力ｔ_f、後方張力ｔ_b等が目標値
となるように、上側ロール１１の圧下位置Ｓ、ロール速
度ωm等の動作点を定めるセットアップ制御部３２と、
線形制御モデルの影響係数を決定して線形制御モデルを
定める影響係数決定部３３とを有している。

【００１９】圧延機１０において、出側板厚ｈや前方張
力ｔ_f（以下、これらを制御量とする。）を目標値に保
つための外乱としては、入側板厚Ｈの変動や圧延荷重Ｐ
の変動等がある。そこで、外乱推定器４０は、図１に示
すように、これらの外乱を推定するために、入側板厚外
乱推定部４１と圧延荷重外乱推定部４５とを有してい
る。

【００２０】入側板厚外乱推定部４１は、図３に示すよ
うに、第i-1番目の圧延機(以下、第i-1スタンドとす
る。)１０(i-1)の出側板厚計２１(i-1)の出力をファー
ストインファーストアウトで記憶する板厚記憶部４２
と、各検出手段のサンプリング時刻を記憶しておくサン
プリングタイム記憶部４３と、各検出値から第i-1スタ
ンド１０(i-1)と第i番目の圧延機(以下、第iスタンドと
する。)１０iとの間の圧延材Ａの速度を推定し、これに
一定時間を掛け第i-1スタンド１０(i-1)から出てくる圧
延材Ａの移動距離を求める移動距離推定部４４と、圧延
材Ａの移動距離が第i-1スタンド１０(i-1)と第iスタン
ド１０iとの間の距離に至ったか否かを判断し、第i-1ス
タンド１０(i-1）の出側板厚Δｈのうち第iスタンド１
０iに至った圧延材Ａの部分の出側板厚を第iスタンド１
０iの入側板厚ΔＨとして板厚記憶部４２に出力させる
移動距離管理部４４ａとを有している。

【００２１】圧延荷重外乱推定部４５は、図２に示すよ
うに、（数３）を用いて各検出値に対する圧延荷重を推
定する圧延荷重推定部４６と、圧延荷重推定部４６で推
定された推定圧延荷重と圧延荷重計２４で検出された実
圧延荷重との差（＝圧延荷重外乱）を求める差分器４７
とを有している。

【００２２】フィードバック制御器６０は、積分器６１
とフィードバック制御部６２とを有している。積分器６
１は、出側板厚計２１の出力とその目標値との偏差Δ
ｈ、及び前方張力計２２の出力とその目標値との偏差Δ
ｔ_fを積分する。フィードバック制御器６２は、ロール
速度計２５、ロール圧下位置計２３、前方張力計２２
ｉ、後方張力計２２(i-1)からのそれぞれの出力とそれ
ぞれの目標値との偏差Δｖ_R，ΔＳ，Δｔ_f，Δｔ_b、及
び積分器６１からの出力値に、制御ゲイン演算器５０で
求められたフィードバック制御ゲインを掛けて、フィー
ドバック速度指令値及びフィードバック圧下指令値を決
定する。そして、速度指令値加算器６３を介して、フィ
ードバック速度指令値をロール回転駆動装置１４に与え
ると共に、圧下指令値加算器６９を介して、フィードバ
ック圧下指令値を圧下装置１３に与えて、制御量である
出側板厚、及び前方張力を一定に保つ制御を行なう。

【００２３】ところで、圧延現象は非線形性が強いた
め、現代制御理論などのように線形制御対象を前提とし
て制御する場合、先ず、定常状態において出側板厚ｈ、
入側板厚Ｈ、出側板速ｖ、前方張力ｔ_f、後方張力ｔ_b等
が目標値となるように、上側ロール１１の圧下位置Ｓや
ロール速度ωm等の動作点をセットアップ制御部３２に
おいて決定する。次に、以下の（数１）から（数５）で
表される線形制御モデル３５を決定する。

【００２４】ここで、（数１）〜（数５）中において、
上付き文字は各圧延機を示すインデックスであり、Δは
動作点での値からの微少変化量を表す。また、Ｓ_P、ω_P
はそれぞれ圧下位置指令、ロール速度指令を表す。ま
た、Ｔ_S、Ｔ_mは時定数を表し、Ｐ_d、Ｈ、Ｓ_d、ω_dはそ
れぞれ圧延荷重外乱、入側板厚外乱、圧下位置零点のず
れ等による圧下位置変動、ロール偏心等によるロール速
度変動を表している。また、Ｋは制御対象をバネ系とし
た場合のバネ定数である。

【００２５】具体的には、（数１）は、圧下装置１３に
対する圧下位置指令値Ｓ_Pと実際の圧下位置Ｓとの関係
を示す微分方程式である。

【００２６】

【数１】

【００２７】（数２）は、ロール回転駆動装置１４に対
するロール速度指令値ω_Pと実際のロール速度ω_mとの関
係を示す微分方程式である。

【００２８】

【数２】

【００２９】（数３）は、圧延荷重ΔＰと各検出値等と
の関係を示している。各検出値に掛けられている（）内
の値は、影響係数である。

【００３０】

【数３】

【００３１】（数４）は、制御量である前方張力Δｔ_f
と各検出値等との関係を示している。

【００３２】

【数４】

【００３３】（数５）は、制御量である出側板厚Δｈと
各検出値等との関係を示している。なお、（数４）及び
（数５）においても、（）内の値は影響係数である。

【００３４】

【数５】

【００３５】圧延モデル記憶部３１には、前述したよう
に、以上の（数１）から（数５）に示される影響係数が
未決定の線形制御モデルが記憶されている。このため、
（数１）から（数５）で表される線形制御モデル３５
は、未決定の影響係数を影響係数決定部３３で決定する
ことにより、決定される。例えば、（数３）において、
ある変数に対する影響係数は、他の変数をセットアップ
制御部３２で決定されたそれぞれの動作点で固定してお
き、ある変数をその動作点で微小変化させたときの圧延
荷重変化から求める。

【００３６】制御ゲイン演算器５０では、フィードバッ
ク制御ゲインとフィードバック補償制御ゲインとを線形
制御モデル３５を用いて決定する。ここでは、線形制御
モデル３５に対し、フィードバック制御部６５が積分補
償型最適サーボ制御器であるものとして、制御ゲイン演
算器５０のフィードバック制御ゲイン決定動作について
以下に示す。

【００３７】制御ゲイン演算器５０のシステム行列決定
部５１は、線形制御モデル３５の制御モデルパラメータ
を、線形制御理論を適用するために状態空間表現で表
す、即ち、システム行列に展開する。

【００３８】システム行列決定部５１は、先ず、第ｉス
タンドでの、状態ベクトル、入力ベクトル、出力ベクト
ル、外乱ベクトルを、それぞれ、（数６）、（数７）、
（数８）、（数９）のように定義する。

【００３９】

【数６】

【００４０】

【数７】

【００４１】

【数８】

【００４２】

【数９】

【００４３】第ｉスタンドにおける、（数６）に示す状
態ベクトルの状態方程式、及び、（数８）に示す出力ベ
クトルの出力方程式は、それぞれ、（数１０）、（数１
１）のように表すことができる。

【００４４】

【数１０】

【００４５】

【数１１】

【００４６】但し、以上の式において、Ａ(i,i+1)、Ａ
(i,i)、Ａ(i,i-1)は、それぞれ、i+1、i、i-1スタンド
の状態ベクトルがiスタンドの状態ベクトルの変動に影
響を及ぼす３×３定数行列。Ｂ(i,i)は、iスタンドの入
力ベクトルがiスタンドの状態ベクトルの変動に影響を
及ぼす３×２定数行列。Ｅ(i,i+1)、Ｅ(i,i)は、それぞ
れ、i+1、iスタンドの外乱ベクトルがiスタンドの状態
ベクトルの変動に影響を及ぼす３×４定数行列。Ｃ(i,
i)、Ｃ(i,i-1)は、それぞれ、i、i-1スタンドの状態ベ
クトルがiスタンドの出力ベクトルに影響を及ぼす２×
３定数行列。Ｆ(i,i)は、iスタンドの外乱ベクトルがi
スタンドの出力ベクトルに影響を及ぼす２×４定数行
列。

【００４７】次に、参照入力である出側板厚ｈ、前方張
力ｔ_fに対する追従制御を行なうため、（数１２）のよ
うに参照入力ベクトルを定義する。

【００４８】

【数１２】

【００４９】そして、（数１３）に示すように、参照入
力ベクトルと出力ベクトルとの差である誤差システム
（エラーシステム）を導入し、第ｉスタンドのエラーシ
ステムを第ｉスタンドの状態ベクトルに組み込み、これ
を拡大系の状態ベクトルとして、（数１４）のように表
す。

【００５０】

【数１３】

【００５１】

【数１４】

【００５２】ここで、（数１４）に示す、第ｉスタンド
における拡大系の状態ベクトルの状態方程式は、（数１
５）のように表すことができる。

【００５３】

【数１５】

【００５４】また、第ｉスタンドの拡大系の出力方程式
は、（数１６）のように表すことができる。

【００５５】

【数１６】

【００５６】但し、（数１５）及び（数１６）におい
て、新たに導入した行列は、（数１７）に示すものであ
る。

【００５７】

【数１７】

【００５８】以上より、全スタンドの状態方程式及び出
力方程式は、それぞれ、（数１８）、（数１９）のよう
に表すことができる。

【００５９】

【数１８】

【００６０】

【数１９】

【００６１】但し、（数１８）及び（数１９）におい
て、ｎは、スタンド数。ｘｅは、全スタンドの拡大系の
５ｎ次元の状態ベクトル。ｕは、全スタンドの２ｎ次元
の入力ベクトル。ｒは、全スタンドの２ｎ次元の参照入
力ベクトル。ｗは、全スタンドの４ｎ次元の外乱ベクト
ル。ｙは、全スタンドの２ｎ次元の出力ベクトル。Ａｅ
は、状態ベクトルが状態ベクトルの変動に影響を及ぼす
５ｎ×５ｎ定数行列。Ｂｅは、入力ベクトルが状態ベク
トルの変動に影響を及ぼす５ｎ×２ｎ定数行列。Ｃｅ
は、状態ベクトルが出力ベクトルに影響を及ぼす２ｎ×
５ｎ定数行列。Ｅｅは、外乱ベクトルが状態ベクトルの
変動に影響を及ぼす５ｎ×４ｎ定数行列。Ｆは、外乱ベ
クトルがiスタンドの出力ベクトルに影響を及ぼす２ｎ
×４ｎ定数行列。Ｇは、参照ベクトルが状態ベクトルの
変動に影響を及ぼす５ｎ×２ｎ定数行列。

【００６２】上記したシステムに対し、評価関数Ｊは、
（数２０）のように示される。

【００６３】

【数２０】

【００６４】但し、Ｑeは、状態量に対する重みを与え
る５ｎ×５ｎ対角行列、Ｒは、入力に対する重みを与え
る２ｎ×２ｎ対角行列である。これらの重み行列は、制
御ゲイン演算器５０の重み行列設定部５２で設定され
る。

【００６５】入力として状態フィードバックＵ＝−ＫＸ
_eを与えることを仮定すると、最適レギュレータ理論に
より、評価関数Ｊを最小とするフィードバックゲインＫ
を求めることができる。このフィードバックゲインＫ
は、制御ゲイン演算器５０のフィードバックゲイン決定
部５３で演算され、フィードバック制御器６０に送られ
る。なお、以上では、フィードバック制御器６０を積分
補償型最適サーボとして説明したが、これに限らず、０
型最適サーボ、最適レギュレータ、ＰＩＤ制御等で構成
してもよい。

【００６６】外乱推定器４０の入側板厚外乱推定部４１
では、第i-1スタンドの出側板厚変化Δｈ(i-1)から第i
スタンドの入側板厚変化ΔＨiを推定する。入側板厚外
乱推定器４１の板厚記憶部４２には、第i-1スタンド１
０(i-1)の出側板厚計２１(i-1)からの出力Δｈ(i-1)が
ファーストインファーストアウトで記憶される。移動距
離推定部４４には、第ｉスタンドの圧下位置ΔＳ、第ｉ
スタンドの前方張力Δｔ_f、第ｉ-1スタンドの前方張
力、つまり第ｉスタンドの後方張力Δｆ_b、第ｉスタン
ドのロール速度ΔＶ_R、第ｉ−１スタンドの出側板厚Δ
ｈ(i-1)が入力される。移動距離推定部４４は、まず、
入力したこれらの値から第i-1スタンド１０(i-1)と第i
スタンド１０iとの間の圧延材Ａの速度Ｖ₀を推定する。
圧延材Ａの速度Ｖ₀は、（数２１）に示すように、ロー
ル速度Ｖ_Rといわゆる先進率ｆとで決定される。

【００６７】

【数２１】

【００６８】また、この先進率ｆは、ロール速度Ｖ_Rを
除く他の検出値に応じて定まる。従って、他の検出値か
ら先進率ｆを求めて、（数２１）を用いて、圧延材Ａの
速度Ｖ₀を推定する。次に、この圧延材速度Ｖ₀に一定時
間を掛けて、第i-1スタンド１０(i-1)から出てくる圧延
材Ａの移動距離を求める。移動距離管理部４４ａでは、
圧延材Ａの移動距離が第i-1スタンド１０(i-1)と第iス
タンド１０iとの間の距離に至ったか否かを判断する。
そして、板厚記憶部４２に記憶されている第i-1スタン
ド１０(i-1）の出側板厚のうち、第iスタンド１０iに至
った圧延材Ａの部分の出側板厚Δｈ(i-1)を第iスタンド
１０iの入側板厚外乱ΔＨとして、板厚記憶部４２から
フィードバック補償制御器６５及び圧延荷重外乱推定器
４５へ出力させる。

【００６９】ところで、以上では、第iスタンド１０iの
入側板厚外乱ΔＨｉを推定するに当たり、圧延材Ａの移
動速度やスタンド間距離等を考慮したが、単純に、材料
移送時間Ｌを定数として、（数２２）に従って、第i-1
スタンド１０(i-1)の出側板厚Δｈ(i-1)が第iスタンド
１０iの入側板厚ΔＨとなる時間、つまり無駄時間か
ら、入側板厚外乱ΔＨを求めるようにしてもよい。

【００７０】

【数２２】

【００７１】圧延荷重外乱推定部４５は、圧延荷重外乱
Ｐｄを推定する。圧延荷重外乱推定器４５の圧延荷重推
定部４６では、線形制御モデル３５の（数３）を用い、
この式に、圧下位置計２３で測定された圧下位置ΔＳ、
前方張力計２２ｉで測定された前方張力Δｔ_f、後方張
力計（第i-1の前方張力計）２２(i-1)で測定された後方
張力Δｔ_b、及び入側板厚外乱推定部４１で求められた
入側板厚ΔＨを代入して、圧延荷重を推定する。差分器
４７では、推定された圧延荷重と圧延荷重計２４で測定
された実圧延荷重との差が求められ、これを圧延荷重外
乱ΔＰ_dとして、フィードバック補償制御器６５に出力
している。すなわち、即ち、圧延荷重外乱推定器４５で
は、（数３）を変形した（数２３）を逐次計算して、圧
延荷重外乱ΔＰ_dを求めている。

【００７２】

【数２３】

【００７３】なお、圧延荷重外乱推定部４５で推定され
る圧延荷重外乱ΔＰ_dは、圧延材Ａの温度変動による圧
延荷重変動等の本来の外乱の他、運転員が目標前方張力
を変更した場合等の圧延荷重変動も含まれる。

【００７４】フィードバック補償制御器６５は、板厚外
乱推定器４１からの入側板厚外乱ΔＨ及び圧延荷重外乱
推定器４５からの圧延荷重外乱ΔＰ_dによる、出側板厚
及び前方張力への影響を定常状態でキャンセルするよう
なロール圧下位置指令値及びロール速度指令値を決定
し、それぞれを加算器６９，６３を介して、ロール圧下
装置１３、ロール回転駆動装置１４に与える。入側板厚
外乱及び圧延荷重外乱による、出側板厚及び前方張力へ
の影響を定常状態でキャンセルするようなロール圧下位
置指令値及びロール速度指令値は、線形制御モデル３５
に基づいて決定される。

【００７５】このロール圧下位置指令及びロール速度指
令を決定する方法について、以下に示す。圧延荷重外乱
による出側板厚への影響を定常状態でキャンセルするよ
うなロール圧下位置指令値の決定では、（数５）におけ
る、出側板厚偏差と、操作量であるロール圧下指令値に
一意的な関係のある検出圧下位置の項と、圧延荷重外乱
の項とを着目して、（数２４）に示すように、出側板厚
偏差＝０とする。

【００７６】

【数２４】

【００７７】また、圧延荷重外乱による前方張力への影
響を定常状態でキャンセルするようなロール速度指令値
の決定では、（数４）における、操作量であるロール速
度指令値に一意的な関係のある検出ロール速度の項と、
操作量であるロール圧下指令値に一意的な関係のある検
出圧下位置の項と、圧延荷重外乱の項とを着目して、
（数２５）に示すように、前方張力偏差＝０とする。

【００７８】

【数２５】

【００７９】そして、これらの（数２４）及び（数２
５）を検出圧下位置及び検出ロール速度について、（数
２６）及び（数２７）に示すように解き、これらを圧延
荷重外乱による前方張力及び出側板厚への影響を定常状
態でキャンセルするようなロール圧下位置指令値及びロ
ール速度指令値とする。

【００８０】

【数２６】

【００８１】

【数２７】

【００８２】なお、（数２６）及び（数２７）の圧延荷
重外乱ΔＰ_dに掛けられている値（フィードバック補償
制御ゲイン）は、制御ゲイン演算器５０におけるフィー
ドバック補償ゲイン決定部５４において、線形制御モデ
ル３５を用いて決定される。

【００８３】同様に、入側板厚外乱による出側板厚への
影響を定常状態でキャンセルするようなロール圧下位置
指令値の決定でも、（数２８）に示すように、（数５）
を用いて、出側板厚偏差＝０とするロール圧下位置を求
める。

【００８４】

【数２８】

【００８５】さらに、入側板厚外乱による前方張力への
影響を定常状態でキャンセルするようなロール速度指令
値の決定でも、（数２９）に示すように、（数４）を用
いて、前方張力偏差＝０とするロール圧下位置を求め
る。

【００８６】

【数２９】

【００８７】なお、（数２８）及び（数２９）の入側板
厚外乱ΔＨに掛けられている値（フィードバック補償制
御ゲイン）も、制御ゲイン演算器５０におけるフィード
バック補償ゲイン決定部５４において、線形制御モデル
３５を用いて決定される。

【００８８】従って、圧延荷重外乱及び入側板厚外乱に
よる出側板厚及び前方張力への影響を定常状態でキャン
セルするようなロール圧下位置指令値は、（数３０）に
示すように、（数２６）の右辺に（数２８）の右辺を加
算したものになる。

【００８９】

【数３０】

【００９０】また、圧延荷重外乱及び入側板厚外乱によ
る出側板厚及び前方張力への影響を定常状態でキャンセ
ルするようなロール速度指令値は、（数３１）に示すよ
うに、（数２７）の右辺に（数２９）の右辺を加算した
ものになる。

【００９１】

【数３１】

【００９２】なお、フィードバック補償制御器６５は、
前述したフィードバック補償制御ゲインに圧延荷重外乱
や入側板厚外乱を掛けて、（数３０）及び（数３１）の
演算を実行する。

【００９３】フィードバック補償制御器６５から出力さ
れたロール圧下位置指令値及びロール速度指令値は、そ
れぞれ、圧下指令値加算器６９及び速度指令値加算器６
３で、フィードバック制御器６０から出力されたロール
圧下位置指令値及びロール速度指令値が加えられ、その
後、ロール圧下装置１３、ロール回転駆動装置１４に送
られる。

【００９４】以上のように、本実施例では、非線形性の
強い圧延現象においても、外乱等によりフィードバック
制御では補いきれい制御性をフィードフォワード制御的
に補っているので、外乱等が発生した場合でも、制御応
答性の悪化を防ぐことができる。また、本実施例では、
フィードバック制御に必要な検出計２１や圧延機１０の
管理において本来的必要な検出計２４と制御モデル３５
とを用いて、制御対象物の外乱を推定しているので、こ
の外乱を把握するために、わざわざ特別な検出計を設け
る必要がなく、製造コストを抑えることができる。

【００９５】ところで、二つの外乱である圧延荷重外乱
ΔＰ_d及び入側板厚外乱ΔＨは、相互に独立したもので
はなく、相互に依存関係のあるものである。従って、例
えば、圧下指令値Ｓ_pは、圧延荷重外乱ΔＰ_dのみで決定
されるのではなく、圧延荷重外乱ΔＰ_d及び入側板厚外
乱ΔＨの相互により決定され、速度指令値Ｖ_pも、入側
板厚外乱ΔＨのみで決定されるのではなく、圧延荷重外
乱ΔＰ_d及び入側板厚外乱ΔＨの相互により決定され
る。本実施例では、二つの操作量である圧下指令値Ｓ_p
及び速度指令値Ｖ_pを決定するに当たり、二つの操作量
Ｓ_p（＝Ｓ），Ｖ_p（＝ω_m）と二つのΔＰ_d，ΔＨとの関
係を示す（数４）、及び一方の操作量Ｓ_pと二つの外乱
ΔＰ_d，ΔＨとの関係を示す（数５）の二つの方程式を
連立させて、二つの操作量Ｓ_p，Ｖ_pを求めているので、
それぞれの操作量の値を正確に求めることができ、制御
性を高めることができる。なお、本実施例において、圧
延荷重外乱ΔＰ_dを推定するに当たり、検出圧下位置を
用いているが、操作量である圧下位置指令値を用いても
よい。

【００９６】また、以上の実施例は圧延機の制御装置で
あるが、本発明はこれに限定されるものではなく、非線
形性の強い制御対象物であれば、いかなるものに適用し
てもよい。以下に、図４を用いて、非線形性の強い一般
的な制御対象物１に対する制御装置の基本構成について
説明する。

【００９７】この制御装置は、制御対象１からの出力で
ある制御量ｙを検出する制御量検出計２と、制御対象１
の状態量ａ，ｂを検出する状態量検出計３と、制御量検
出計２で検出された制御量ｙと予め定めた目標制御量ｙ
₀との偏差Δｙに応じてフィードバック操作量ｘ_FBを求
めるフィードバック制御器４と、制御対象１の線形制御
モデルｆ，ｇが記憶さている制御モデル記憶部５と、状
態量検出計３で検出された状態量ａ，ｂを用いて制御対
象１の外乱Ａを推定する外乱推定器６と、偏差Δｙが０
になるような外乱Ａに対するフィードバック補償量ｘ
_FBCを求めるフィードバック補償制御器７と、フィード
バック制御器４で求められたフィードバック操作量ｘ_FB
とフィードバック補償制御器７で求められたフィードバ
ック補償量ｘ_FBCとを加算して、これを制御対象１に与
える加算器８とを備えている。制御モデル記憶部５に
は、制御対象１の状態量ａと状態量ｂとの関係を表す第
１の線形制御モデルｆと、偏差Δｙと外乱Ａとフィード
バック補償量ｘ_FBCとの関係を示す第２の制御モデルｇ
とが記憶されている。また、外乱推定器６は、第１の制
御モデルｆを用いて状態量検出計３で検出された状態量
ｂに対する状態量ａ_Sを推定する状態量推定部６ａと、
状態量推定部６ａで推定された状態量ａ_Sと状態量検出
計３で検出された状態量ａとの差を外乱Ａとしてフィー
ドバック補償制御器７に出力する差分器６ｂとを有して
いる。

【００９８】非線形性の強い制御対象１を制御する場
合、まず、セットアップ制御系で動作点を決定する。制
御モデル記憶部５に、動作点近傍では制御対象１の変動
が線形近似可能な範囲であると仮定して作成された線形
制御モデルｆ，ｇを記憶させる。フィードバック制御器
４では、状態の変動を最小とするような最適解（フィー
ドバックゲイン）を求める線形制御理論等により、フィ
ードバック制御を行なう。しかし、目標制御量ｙ₀の変
更等で動作点が大幅に変化する場合や、外乱があるよう
な場合には、線形制御モデルを対象としてフィードバッ
ク制御を行う制御系では、動作点近傍で線形性が保たれ
ず、実際の制御対象と線形制御モデルとの誤差が大きく
なり、目標とする制御性能を維持できなくなる。

【００９９】そこで、ここでは、実際の制御対象１と第
１の線形制御モデルｆとの誤差が、前述した、目標制御
量ｙ₀の変更等による動作点の大幅な変化や、制御対象
１に対する一般的な外乱を表していることに着目し、実
際の制御対象１の状態量ａと線形制御モデルｆにより求
められる状態量ａ_Sとを比較し、両状態量ａ，ａ_Sの差を
外乱Ａとしている。具体的には、まず、状態量推定部６
ａで、制御モデル記憶部５に記憶されている第１の線形
制御モデルｆを用いて、状態量検出計３で検出した状態
量ｂに対する状態量ａ_Sを推定する。そして、この状態
量ａ_Sと状態量検出計３で検出された状態量ｂとの差を
差分器６ｂで求めて、これを外乱Ａとしてフィードバッ
ク補償制御器７に出力する。フィードバック補償制御器
７では、この外乱Ａによる制御量ｙの変化を打ち消すよ
うなフィードバック補償量ｘ_FBCを求め、これを加算器
８を介して、制御対象１に与える。

【０１００】以上のように、非線形性の強い一般的な制
御対象１に対する場合であっても、本実施例では、制御
対象１の実際の状態量ａと線形制御モデルｆにより求め
られる状態量ａ_Sとの差を外乱Ａとして、この外乱Ａに
よる制御量ｙの変化を打ち消すような操作量ｘを制御対
象１に与えて、フィードバック制御を補っているので、
制御対象１に外乱等が入力しても、制御性の悪化を防ぐ
ことができる。

【０１０１】ここで、本実施例と先の実施例との対応関
係について説明する。本実施例の制御対象１は、先の実
施例における圧縮機１０と圧延材である。また、本実施
例の制御量ｙは、先の実施例の出側板厚ｈであり、本実
施例の状態量ａ，ｂは、それぞれ、先の実施例の圧延荷
重Ｐ、圧下位置Ｓであり、本実施例の操作量ｘは、先の
実施例の圧下装置１３に対する圧下指令値Ｓ_Pである。
従って、本実施例の制御量検出計２は、先の実施例の出
側板厚計２１ｉであり、本実施例の状態量検出計３は、
先の実施例の圧延荷重計２４と圧下位置計２３である。
また、本実施例のフィードバック制御器４には、先の実
施例のフィードバック制御器６０と制御ゲイン演算器５
０とであり、本実施例のフィードバック補償制御器７
は、先の実施例のフィードバック補償制御器６５と制御
ゲイン演算器５０とである。

【０１０２】なお、以上の実施例においても、先の実施
例においても、制御モデル記憶部に記憶されている制御
モデルは、いずれも線形のものであるが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、非線形モデルであってもよ
い。これは、非線形モデルを用いても、この非線形モデ
ルと実際の制御対象との誤差が、結局、フィードバック
制御系にとっては外乱を表していることになるからであ
る。

【０１０３】

【発明の効果】本発明によれば、制御対象の実際の状態
量と制御モデルにより求められる状態量との差を制御対
象に対する外乱として、この外乱による制御量の変化を
打ち消すような操作量を制御対象に与えて、フィードバ
ック制御を補っているので、制御対象に外乱等が入力し
ても、制御性の悪化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の制御装置の制御ブロッ
ク図である。

【図２】本発明に係る一実施例の制御モデル決定器、制
御ゲイン演算器及び圧延荷重外乱推定部の機能ブロック
図である。

【図３】本発明に係る一実施例の入側板厚外乱推定部の
機能ブロック図である。

【図４】本発明に係る他の実施例の制御装置の制御ブロ
ック図である。

【符号の説明】

１…制御対象、２…制御量検出計２、３…状態量検出
計、１０…圧延機、１１…上側ロール、１２…下側ロー
ル、１３…圧下装置、１４…ロール回転駆動装置、２１
…板厚計、２２…張力計、２３…圧下位置計、２４…圧
延荷重計、２５…ロール速度計、３０…制御モデル決定
器、３５，５…制御モデル記憶部、４０…外乱推定器、
４１…入側外乱推定部、４５…圧延荷重外乱推定部、４
６…圧延荷重推定部４６、４７…差分器、５０…制御ゲ
イン演算器、５３…フィードバック制御ゲイン決定部、
５４…フィードバック補償制御ゲイン決定部５４、６
０，４…フィードバック制御器、６３，８…加算器、６
５，７…フィードバック補償制御器、６９，８…加算
器。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非線形性の強い制御対象に対して操作量を
   与え、該制御対象からの出力である制御量を目標値にす
   る制御装置において、 前記制御対象からの出力である前記制御量を検出する制
   御量検出手段と、 前記制御対象の状態量を検出する状態量検出手段と、 前記制御量検出手段で検出された前記制御量と予め定め
   た目標制御量との偏差に応じてフィードバック操作量を
   求めるフィードバック操作量演算手段と、 前記制御対象に与える前記操作量と、前記制御対象の前
   記状態量との関係を表す第１の制御モデル、及び、前記
   制御量と前記目標制御量との偏差と、前記制御対象に対
   する外乱と、前記フィードバック操作量を補償するフィ
   ードバック補償量との関係を示す第２の制御モデルを記
   憶する制御モデル記憶手段と、 前記第１の制御モデルを用いて、前記制御対象に与える
   前記操作量に対する前記制御対象の前記状態量を推定す
   る状態量推定手段と、 前記状態量検出手段で検出された前記状態量と前記状態
   量推定手段で推定された前記状態量との差を求め、該差
   を前記制御対象の前記外乱とする外乱推定手段と、 前記第２の制御モデルを用いて、前記偏差が０になるよ
   うな、前記外乱推定手段で求められた前記外乱に対する
   前記フィードバック補償量を求めるフィードバック補償
   量演算手段と、 前記フィードバック操作量演算手段で求められた前記フ
   ィードバック操作量に、前記フィードバック補償量演算
   手段で求められた前記フィードバック補償量を加えて、
   これを前記操作量として前記制御対象に与える操作量加
   算手段と、 を備えていることを特徴とする制御装置。
2. 【請求項２】前記状態量検出手段は、前記外乱の決定に
   用いられる前記状態量の他に、前記操作量に対して一意
   的に定まる状態量（以下、特定状態量とする。）も検出
   し、 前記第１の制御モデルの前記操作量は、前記特定状態量
   であり、前記状態量推定手段は、該特定状態量と他の状
   態量との関係を示す該第１の制御モデルを用いて、前記
   状態量検出手段で検出された該特定状態量に対する該他
   の状態量を推定し、 前記外乱推定手段は、前記状態量検出手段で検出された
   前記他の状態量と前記状態量推定手段で推定された前記
   他の状態量との差を求め、該差を前記制御対象の前記外
   乱とすることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 【請求項３】前記制御対象は、互いに対向する一対のロ
   ール、該一対のロールのうち少なくとも一方のロールを
   回転させるロール回転駆動手段、及び該一対のロールの
   相互間隔を変えられるよう他方のロールを一方のロール
   へ相対的に移動させるロール移動手段を備えた圧延機
   と、該圧延機の該一対のロール間を通過する圧延材とを
   有するものであり、 前記制御量は、前記圧延機から出てきた圧延材の板厚で
   あり、 前記状態量は、前記圧延機により前記圧延材にかかる圧
   延荷重であり、 前記外乱推定手段が推定する前記外乱は、前記状態量検
   出手段で検出された前記圧延荷重と前記状態量推定手段
   で推定された前記圧延荷重との差である、圧延荷重外乱
   であり、 前記制御対象に与えられる前記操作量は、前記圧延機の
   前記ロール移動手段に出力される前記他方のロールの位
   置であることを特徴とする請求項１又は２記載の制御装
   置。
4. 【請求項４】複数の外乱が入力する非線形性の強い制御
   対象に対して、複数の操作量を与え、該制御対象からの
   出力である複数の制御量をそれぞれ目標の値にする制御
   装置において、 前記制御対象からの出力である複数の前記制御量を検出
   する制御量検出手段と、 複数の前記操作量のうち、少なくとも一の操作量と一意
   的な関係にある特定状態量と、他のいくつかの状態量と
   を検出する状態量検出手段と、 前記制御量検出手段で検出された複数の前記制御量と複
   数の該制御量に対してそれぞれ定めた目標制御量との偏
   差に応じて、及び、前記状態量検出手段で検出された複
   数の状態量のうち少なくも一つの状態量と該状態量に対
   して定められた目標状態量との偏差に応じて、複数の前
   記操作量におけるフィードバック操作量をそれぞれ求め
   るフィードバック操作量演算手段と、 前記制御対象の複数の前記状態量の相互関係を表す第１
   の制御モデル、及び、複数の前記制御量とそれぞれの前
   記目標制御量との偏差と、複数の前記外乱と、複数の前
   記フィードバック操作量毎にこれを補償する複数のフィ
   ードバック補償量との関係を示す複数の第２の制御モデ
   ルを記憶する制御モデル記憶手段と、 前記第１の制御モデルを用いて、複数の前記他の状態量
   のうち一の状態量を、該一の状態量を除き前記状態量検
   出手段で検出された前記特定状態量を含む状態量から推
   定する状態量推定手段と、 前記状態量検出手段で検出された前記一の状態量と前記
   状態量推定手段で推定された前記一の状態量との差を求
   め、該差を複数の前記外乱うちの一の特定外乱とすると
   共に、前記状態量検出手段で検出された複数の前記他の
   状態量うちの前記一の状態量以外の状態量から、複数の
   前記外乱のうち前記一の特定外乱以外の外乱を求める外
   乱推定手段と、 複数の前記第２の制御モデルを用いて、複数の前記偏差
   がそれぞれ０になるような、前記外乱推定手段で求めら
   れた複数の前記外乱に対する、複数の前記フィードバッ
   ク操作量毎のフィードバック補償量をそれぞれ求めるフ
   ィードバック補償量演算手段と、 前記フィードバック操作量演算手段で求められた複数の
   前記フィードバック操作量に、前記フィードバック補償
   量演算手段で求められた複数の前記フィードバック補償
   量のうち対応するフィードバック補償量をそれぞれ加え
   て、これらを複数の前記操作量として前記制御対象に与
   える操作量加算手段と、 を備えていることを特徴とする制御装置。
5. 【請求項５】前記制御対象は、互いに対向する一対のロ
   ール、該一対のロールのうち少なくとも一方のロールを
   回転させるロール回転駆動手段、及び該一対のロールの
   相互間隔を変えられるよう他方のロールを一方のロール
   へ相対的に移動させるロール移動手段を備えた圧延機
   と、該圧延機の該一対のロール間を通過する圧延材とを
   有するものであり、 前記制御量は、前記圧延機から出てきた前記圧延材の板
   厚と、該圧延機から出てきた該圧延材にかかる張力とで
   あり、 複数の前記操作量は、前記ロール移動手段に出力される
   前記他方のロールの位置と、前記ロール回転駆動手段に
   出力される前記一方のロールの回転速度とであり、 前記特定状態量は前記他方のロールの実際の位置であ
   り、複数の前記他の状態量のうち、前記一の状態量は前
   記圧延機により前記圧延材にかかる圧延荷重であり、 前記外乱推定手段が推定する前記一の特定外乱は、前記
   状態量検出手段で検出された前記圧延荷重と前記状態量
   推定手段で推定された前記圧延荷重との差である、圧延
   荷重外乱であり、 前記外乱推定手段が推定する前記一の特定外乱以外の外
   乱は、前記圧延機に入る前記圧延材の板厚の変化量であ
   る、入側板厚外乱であることを特徴とする請求項４記載
   の制御装置。
6. 【請求項６】複数の外乱が入力する非線形性の強い制御
   対象に対して、複数の操作量を与え、該制御対象からの
   出力である制御量が目標制御量になるよう制御する制御
   装置において、 前記制御対象からの出力である前記制御量を検出する制
   御量検出手段と、 前記制御対象の状態から複数の前記外乱を推定する外乱
   推定手段と、 複数の操作量のそれぞれに対して、前記制御量と前記目
   標制御量との偏差及び複数の前記外乱の関係を示す複数
   の制御モデルを記憶する制御モデル記憶手段と、 複数の前記制御モデルを用いて、前記外乱検出手段で検
   出された複数の外乱から、前記制御量検出手段で検出さ
   れた前記制御量と前記目標制御量との偏差が０になるよ
   うな複数の操作量を求め、複数の該操作量を前記制御対
   象に与える操作量演算手段と、 を備えていることを特徴とする制御装置。
7. 【請求項７】前記制御対象は、互いに対向する一対のロ
   ール、該一対のロールのうち少なくとも一方のロールを
   回転させるロール回転駆動手段、及び該一対のロールの
   相互間隔を変えられるよう他方のロールを一方のロール
   へ相対的に移動させるロール移動手段を備えた圧延機
   と、該圧延機の該一対のロール間を通過する圧延材とを
   有するものであり、 前記制御量は、前記圧延機から出てきた前記圧延材の板
   厚、又は該圧延機から出てきた該圧延材にかかる張力と
   であり、 複数の前記操作量は、前記ロール移動手段に出力される
   前記他方のロールの位置と、前記ロール回転駆動手段に
   出力される前記一方のロールの回転速度とであり、 複数の前記外乱は、前記圧延荷重の変化量である圧延荷
   重外乱と、前記圧延機に入る前記圧延材の板厚の変化量
   である入側板厚外乱とであることを特徴とする請求項６
   記載の制御装置。
8. 【請求項８】前記目標制御量が変わるごとに、予め準備
   されているモデルを用いて前記制御モデルを決定し、該
   制御モデルを前記制御モデル記憶手段に記憶させる制御
   モデル決定手段を備えていることを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５、６又は７記載の制御装置。
9. 【請求項９】非線形性の強い制御対象に対して操作量を
   与え、該制御対象からの出力である制御量を目標値にな
   るよう制御する制御方法において、 前記制御量を検出し、該制御量と該制御量に対する目標
   制御量との偏差に応じてフィードバック操作量を求め、 前記制御対象に与える前記操作量と、前記制御対象の状
   態量との関係を表す第１の制御モデル、及び、前記制御
   量と前記目標制御量との偏差と、前記制御対象に入る外
   乱と、前記制御対象に前記外乱が入った際に前記フィー
   ドバック操作量を補償するフィードバック補償量との関
   係を示す第２の制御モデルを、予め準備しておき、 前記第１の制御モデルを用いて、前記制御対象に与える
   前記操作量に対する前記制御対象の前記状態量を推定す
   る一方で、該制御対象の該状態量を実際に検出し、推定
   した該状態量と実際に検出した状態量との差を求めて、
   該差を前記制御対象の前記外乱とし、 前記第２の制御モデルを用いて、前記偏差が０になるよ
   うな、前記外乱に対する前記フィードバック補償量を求
   め、 求められた前記フィードバック操作量に、同じく求めら
   れた前記フィードバック補償量を加えて、これを前記操
   作量として前記制御対象に与えることを特徴とする制御
   方法。
10. 【請求項１０】複数の外乱が入力する制御対象に対し
    て、複数の操作量を与え、該制御対象からの出力である
    制御量が目標制御量になるよう制御する制御方法におい
    て、 複数の操作量のそれぞれに対して、前記制御量と前記目
    標制御量との偏差及び複数の前記外乱の関係を示す複数
    の制御モデルを予め準備しておき、 前記制御対象からの出力である前記制御量を検出すると
    共に、該制御対象の状態から複数の前記外乱を推定し、 複数の前記制御モデルを用いて、検出された複数の前記
    外乱から、検出された前記制御量と前記目標制御量との
    偏差が０になるような複数の操作量を求め、複数の該操
    作量を前記制御対象に与えることを特徴とする制御方
    法。