JPH09314211A - 圧延機の板厚制御装置 - Google Patents
圧延機の板厚制御装置Info
- Publication number
- JPH09314211A JPH09314211A JP8338188A JP33818896A JPH09314211A JP H09314211 A JPH09314211 A JP H09314211A JP 8338188 A JP8338188 A JP 8338188A JP 33818896 A JP33818896 A JP 33818896A JP H09314211 A JPH09314211 A JP H09314211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control system
- plate thickness
- thickness control
- rolling mill
- agc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｈ無限大設計法を用いて両板厚制御装置を周
波数軸上で重みづけを行うことにより、制御系としての
安定性を保証し、かつ制御系トータルとしての性能を考
慮しながら、両制御装置を周波数軸上の別帯域で効率的
に稼働させることを可能にした圧延機の板厚制御装置を
提供する。 【解決手段】 出側板厚計で実測された板厚情報を用い
るモニタ型ＡＧＣと、圧延機荷重及びロールギャップ実
績により推定された板厚情報を用いるＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃとを備えた圧延機において、モニタ型ＡＧＣは、ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣを一般化プラントとして制御対象に取り
込んだＨ無限大設計法を用いて設計されたものであり、
モニタ型ＡＧＣは低周波帯域を中心として動作し、ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣは中周波帯域を中心として動作する。
波数軸上で重みづけを行うことにより、制御系としての
安定性を保証し、かつ制御系トータルとしての性能を考
慮しながら、両制御装置を周波数軸上の別帯域で効率的
に稼働させることを可能にした圧延機の板厚制御装置を
提供する。 【解決手段】 出側板厚計で実測された板厚情報を用い
るモニタ型ＡＧＣと、圧延機荷重及びロールギャップ実
績により推定された板厚情報を用いるＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃとを備えた圧延機において、モニタ型ＡＧＣは、ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣを一般化プラントとして制御対象に取り
込んだＨ無限大設計法を用いて設計されたものであり、
モニタ型ＡＧＣは低周波帯域を中心として動作し、ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣは中周波帯域を中心として動作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板厚制御系を備え
た圧延機の板厚制御装置、特に、出側板厚計で実測され
た出側板厚と、圧延荷重値及びロールギャップ実績値よ
り推定された推定出側板厚の２情報より圧下位置を制御
する板厚制御系を備えた板厚制御に関する。
た圧延機の板厚制御装置、特に、出側板厚計で実測され
た出側板厚と、圧延荷重値及びロールギャップ実績値よ
り推定された推定出側板厚の２情報より圧下位置を制御
する板厚制御系を備えた板厚制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧延機の板厚制御系は、出側板
厚計を用いたモニタ型ＡＧＣ、入側板厚計を用いたフィ
ードフォワードＡＧＣ、圧延荷重値及びロールギャップ
実績値より推定された出側板厚を用いるＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣ等を備えている。この中で、モニタ型ＡＧＣは圧延
機出側のＸ線板厚計等で測定された板厚偏差を、ＰＩコ
ントローラを介して、圧下位置制御系のロールギャップ
設定値にフィードバックするタイプのＡＧＣである。モ
ニタ型ＡＧＣは、推定値ではない実際の板厚測定値を直
接フィードバックするという意味で、高精度なＡＧＣを
構成できる。しかしながら、ミル直下の板厚を測定する
ことが不可能なので、本質的に大きな、かつラインスピ
ードにより変化するむだ時間を伴うので、制御ゲインを
上げられないという欠点を持つ。一方、ＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣは、むだ時間を伴わないで、出側板厚を推定して制
御に使用できるので、高速な板厚制御系を構成できる。
ところが、その板厚推定値はその基になるゲージメータ
式の精度に依存することになるので、一般には高速だが
低精度な板厚制御系となる。このため、従来は、これら
の板厚制御装置の後段にチューニング率と称する一定ス
カラー係数を掛け合わせて合成し、両者のバランスを取
って制御系を構築していた。
厚計を用いたモニタ型ＡＧＣ、入側板厚計を用いたフィ
ードフォワードＡＧＣ、圧延荷重値及びロールギャップ
実績値より推定された出側板厚を用いるＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣ等を備えている。この中で、モニタ型ＡＧＣは圧延
機出側のＸ線板厚計等で測定された板厚偏差を、ＰＩコ
ントローラを介して、圧下位置制御系のロールギャップ
設定値にフィードバックするタイプのＡＧＣである。モ
ニタ型ＡＧＣは、推定値ではない実際の板厚測定値を直
接フィードバックするという意味で、高精度なＡＧＣを
構成できる。しかしながら、ミル直下の板厚を測定する
ことが不可能なので、本質的に大きな、かつラインスピ
ードにより変化するむだ時間を伴うので、制御ゲインを
上げられないという欠点を持つ。一方、ＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣは、むだ時間を伴わないで、出側板厚を推定して制
御に使用できるので、高速な板厚制御系を構成できる。
ところが、その板厚推定値はその基になるゲージメータ
式の精度に依存することになるので、一般には高速だが
低精度な板厚制御系となる。このため、従来は、これら
の板厚制御装置の後段にチューニング率と称する一定ス
カラー係数を掛け合わせて合成し、両者のバランスを取
って制御系を構築していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、モニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣの両制
御装置の後段に、現場合わせのチューニング率と称する
一定スカラー係数を掛け合わせて両出力を合成する従来
の制御法では、安定性が保証されないばかりでなく、両
制御装置の出力の周波数帯域が重なり、定常板厚変動を
零にできるモニタ型ＡＧＣの特性が低精度なＢＩＳＲＡ
−ＡＧＣで打ち消され、或いは高速なＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃの応答が、低速なモニタ型ＡＧＣの特性に打ち消され
てしまうという問題点が生じていた。
ように、モニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣの両制
御装置の後段に、現場合わせのチューニング率と称する
一定スカラー係数を掛け合わせて両出力を合成する従来
の制御法では、安定性が保証されないばかりでなく、両
制御装置の出力の周波数帯域が重なり、定常板厚変動を
零にできるモニタ型ＡＧＣの特性が低精度なＢＩＳＲＡ
−ＡＧＣで打ち消され、或いは高速なＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃの応答が、低速なモニタ型ＡＧＣの特性に打ち消され
てしまうという問題点が生じていた。
【０００４】これに対して、特開昭６０−９６３２０号
公報においては、フィードフォワード、マスフロー及び
モニタ制御方式を同時に作動させる場合に、ハイパスフ
ィルタ、バンドパスフィルタ及びローパスフィルタによ
り、各制御方式の入力偏差信号を３つの周波数帯域に分
離し、それぞれ別の制御方式に担当させるという方式が
提案されている。しかしながら、この方式では、３つの
板厚制御系が働いた時の安定性が補償されておらず、ま
たトータルとしての制御性能が事前に把握できない等の
問題点がある。このことは、本発明の対象となっている
モニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣが適用された制
御系に適用しても同様の問題点を生じる。
公報においては、フィードフォワード、マスフロー及び
モニタ制御方式を同時に作動させる場合に、ハイパスフ
ィルタ、バンドパスフィルタ及びローパスフィルタによ
り、各制御方式の入力偏差信号を３つの周波数帯域に分
離し、それぞれ別の制御方式に担当させるという方式が
提案されている。しかしながら、この方式では、３つの
板厚制御系が働いた時の安定性が補償されておらず、ま
たトータルとしての制御性能が事前に把握できない等の
問題点がある。このことは、本発明の対象となっている
モニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣが適用された制
御系に適用しても同様の問題点を生じる。
【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたのものであり、Ｈ無限大設計法を用いて両板
厚制御装置を周波数軸上で重みづけを行うことにより、
制御系としての安定性を保証し、かつ制御系トータルと
しての性能を考慮しながら、両制御装置を周波数軸上の
別帯域で効率的に稼働させることを可能にした圧延機の
板厚制御装置を提供することを目的とする。
になされたのものであり、Ｈ無限大設計法を用いて両板
厚制御装置を周波数軸上で重みづけを行うことにより、
制御系としての安定性を保証し、かつ制御系トータルと
しての性能を考慮しながら、両制御装置を周波数軸上の
別帯域で効率的に稼働させることを可能にした圧延機の
板厚制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧延機の板
厚制御装置は、出側板厚計で実測された板厚情報を用い
る第１の板厚制御系と、圧延機荷重及びロールギャップ
実績により推定された板厚情報を用いる第２の板厚制御
系とを備えた圧延機において、第１の板厚制御系は、第
２の板厚制御系を一般化プラントとして制御対象に取り
込んだＨ無限大設計法を用いて設計されたものである。
そして、第１の板厚制御系は低周波帯域を中心として動
作する制御系であり、第２の板厚制御系は中周波帯域を
中心として動作する制御系である。第１の板厚制御系の
ゲインパラメータは、第２の板厚制御系内の一次遅れフ
ィルタの時定数に対応した値であり、或いは、第２の板
厚制御系内の一次遅れフィルタの時定数と出側板速に対
応した出側板厚計の持つ無駄時間とに対応した値であ
る。
厚制御装置は、出側板厚計で実測された板厚情報を用い
る第１の板厚制御系と、圧延機荷重及びロールギャップ
実績により推定された板厚情報を用いる第２の板厚制御
系とを備えた圧延機において、第１の板厚制御系は、第
２の板厚制御系を一般化プラントとして制御対象に取り
込んだＨ無限大設計法を用いて設計されたものである。
そして、第１の板厚制御系は低周波帯域を中心として動
作する制御系であり、第２の板厚制御系は中周波帯域を
中心として動作する制御系である。第１の板厚制御系の
ゲインパラメータは、第２の板厚制御系内の一次遅れフ
ィルタの時定数に対応した値であり、或いは、第２の板
厚制御系内の一次遅れフィルタの時定数と出側板速に対
応した出側板厚計の持つ無駄時間とに対応した値であ
る。
【０００７】例えば本発明に係る圧延機の板厚制御装置
は、圧延機の出側に圧延板の厚み△ｈを測定する板厚計
と、ワークロールの圧延荷重値△Ｐを測定するロードセ
ルと、ワークロールの間隙実績△Ｓを測定する間隙計
と、圧下位置をコントロールする圧下位置制御系と、前
記△Ｐ，△Ｓ，及びそのオフセット分△Ｓoff より、 △ｈｅ＝△Ｓ＋△Ｐ／Ｍ＋△Ｓoff Ｍ：ミル剛性係数 なるゲージメータ式により推定された出側板厚偏差△ｈ
ｅと、△ｈｅの高周波成分ノイズを低減する一次遅れフ
ィルタと、この一次遅れフィルタにより高周波ノイズ成
分が除去された推定出側板厚を目標圧下位置として出力
するＢＩＳＲＡ−ＡＧＣと、更に、前記の全ての動特性
を制御対象として、且つ制御系の定常特性、すなわち出
側板厚偏差を零に追従させるために重要な低周波域でよ
り大きな重みを持たせた周波数重みを含めて設計され、
出側板厚偏差から目標圧下位置を出力するモニタ型ＡＧ
Ｃとを備える。
は、圧延機の出側に圧延板の厚み△ｈを測定する板厚計
と、ワークロールの圧延荷重値△Ｐを測定するロードセ
ルと、ワークロールの間隙実績△Ｓを測定する間隙計
と、圧下位置をコントロールする圧下位置制御系と、前
記△Ｐ，△Ｓ，及びそのオフセット分△Ｓoff より、 △ｈｅ＝△Ｓ＋△Ｐ／Ｍ＋△Ｓoff Ｍ：ミル剛性係数 なるゲージメータ式により推定された出側板厚偏差△ｈ
ｅと、△ｈｅの高周波成分ノイズを低減する一次遅れフ
ィルタと、この一次遅れフィルタにより高周波ノイズ成
分が除去された推定出側板厚を目標圧下位置として出力
するＢＩＳＲＡ−ＡＧＣと、更に、前記の全ての動特性
を制御対象として、且つ制御系の定常特性、すなわち出
側板厚偏差を零に追従させるために重要な低周波域でよ
り大きな重みを持たせた周波数重みを含めて設計され、
出側板厚偏差から目標圧下位置を出力するモニタ型ＡＧ
Ｃとを備える。
【０００８】本発明においては、出側板厚偏差から目標
圧下位置を出力するモニタ型ＡＧＣの設計の際に、ＰＩ
制御などの従来法とは異なり、周波数軸上での重みづけ
が可能で、かつＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ及びその後段の一次
遅れフィルタをも同時に制御対象として取り込めるＨ無
限大設計法により、モニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣの周波数軸上での動作帯域を分けており、このた
め、従来法では問題のあったＢＩＳＲＡ−ＡＧＣと出側
板厚計によるモニタ型ＡＧＣの干渉を周波数帯域毎にキ
ャンセルすることができ、中間周波数域でＢＩＳＲＡ−
ＡＧＣが効果的に働くことによる即応性の効果と、低周
波数域でモニタ型ＡＧＣが効果的に働くことによる定常
出側板厚偏差を零にする効果とが同時に達成される。
圧下位置を出力するモニタ型ＡＧＣの設計の際に、ＰＩ
制御などの従来法とは異なり、周波数軸上での重みづけ
が可能で、かつＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ及びその後段の一次
遅れフィルタをも同時に制御対象として取り込めるＨ無
限大設計法により、モニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣの周波数軸上での動作帯域を分けており、このた
め、従来法では問題のあったＢＩＳＲＡ−ＡＧＣと出側
板厚計によるモニタ型ＡＧＣの干渉を周波数帯域毎にキ
ャンセルすることができ、中間周波数域でＢＩＳＲＡ−
ＡＧＣが効果的に働くことによる即応性の効果と、低周
波数域でモニタ型ＡＧＣが効果的に働くことによる定常
出側板厚偏差を零にする効果とが同時に達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
を示すシステムの全体構成図である。図１において、１
は圧延機の圧延板取り入れ側に設けられた入側板厚計、
２は圧延板取り出し側に設けられた出側板厚計、３は圧
下位置を圧下目標位置に制御する圧下位置制御系であ
る。４は出側板厚偏差を零にすべく入側板厚計１の出力
を用いてフィードフォワード的に圧下位置を制御するＦ
Ｆ−ＡＧＣ、５は圧延荷重値及びロールギャップの実績
値より推定された出側板厚を用いるＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃ、６はＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の出力中の高周波ノイズ
成分を減衰させる一次遅れフィルタ、７はロール間隙
計、８は圧延荷重計、９は出側板厚偏差を零にすべく出
側板厚計２の出力を用いてフィードバック的に圧下位置
を制御するモニタ型ＡＧＣであり、これらのＡＧＣ４，
５，９及び一次遅れフィルタ６は記憶装置及び演算装置
をそれぞれ備えてプログラムにより自動的に処理が実行
される計算機から構成されている。１０はペイオフリー
ル、１１はワークロール（図１では１つしか示していな
いが，複数あっても以下の議論は同様にあてはまる）、
１２はテンションリールである。
を示すシステムの全体構成図である。図１において、１
は圧延機の圧延板取り入れ側に設けられた入側板厚計、
２は圧延板取り出し側に設けられた出側板厚計、３は圧
下位置を圧下目標位置に制御する圧下位置制御系であ
る。４は出側板厚偏差を零にすべく入側板厚計１の出力
を用いてフィードフォワード的に圧下位置を制御するＦ
Ｆ−ＡＧＣ、５は圧延荷重値及びロールギャップの実績
値より推定された出側板厚を用いるＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃ、６はＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の出力中の高周波ノイズ
成分を減衰させる一次遅れフィルタ、７はロール間隙
計、８は圧延荷重計、９は出側板厚偏差を零にすべく出
側板厚計２の出力を用いてフィードバック的に圧下位置
を制御するモニタ型ＡＧＣであり、これらのＡＧＣ４，
５，９及び一次遅れフィルタ６は記憶装置及び演算装置
をそれぞれ備えてプログラムにより自動的に処理が実行
される計算機から構成されている。１０はペイオフリー
ル、１１はワークロール（図１では１つしか示していな
いが，複数あっても以下の議論は同様にあてはまる）、
１２はテンションリールである。
【００１０】図２はＨ無限大設計法によって図１のモニ
タ型ＡＧＣ９を設計する際の拡大プラントの概念図であ
る。図において、１３はモデル誤差を覆う重み関数Ｗ
Ｔ、１４は重み関数ＷＳ、１５は一般化プラントであ
る。１６は出側板厚計２に乗る外乱信号ｗ，１７は制御
入力ｕ，１８は制御量ｚ１，１９は制御量ｚ２，２０は
観測出力ｙである。
タ型ＡＧＣ９を設計する際の拡大プラントの概念図であ
る。図において、１３はモデル誤差を覆う重み関数Ｗ
Ｔ、１４は重み関数ＷＳ、１５は一般化プラントであ
る。１６は出側板厚計２に乗る外乱信号ｗ，１７は制御
入力ｕ，１８は制御量ｚ１，１９は制御量ｚ２，２０は
観測出力ｙである。
【００１１】次に、モニタ型ＡＧＣ９の設計の方針及び
設計例について説明する。本発明においては、図１に示
されるように、モニタ型ＡＧＣ９及びＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃ５が適用されている板厚制御系を対象として考える。
他にマスフローＡＧＣや張力制御系等が適用されていて
もこの設計法は適用可能である。まず、図１のＢＩＳＲ
Ａ−ＡＧＣ５には主に圧延荷重計に加算される高周波ノ
イズを除去するために低域通過フィルタ６を適用する。
図においては一次遅れフィルタの例を示しているが、他
の低域通過フィルタの場合も同様である。本発明におい
ては、モニタ型ＡＧＣ９の設計の際に、図２に示される
ように、圧延機単体としての動特性だけでなく、ＢＩＳ
ＲＡ−ＡＧＣ５及び高周波ノイズ除去を意図にその後段
に設けられた低域通過フィルタ６も、後述されるモニタ
型ＡＧＣ９の制御対象として考える。
設計例について説明する。本発明においては、図１に示
されるように、モニタ型ＡＧＣ９及びＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃ５が適用されている板厚制御系を対象として考える。
他にマスフローＡＧＣや張力制御系等が適用されていて
もこの設計法は適用可能である。まず、図１のＢＩＳＲ
Ａ−ＡＧＣ５には主に圧延荷重計に加算される高周波ノ
イズを除去するために低域通過フィルタ６を適用する。
図においては一次遅れフィルタの例を示しているが、他
の低域通過フィルタの場合も同様である。本発明におい
ては、モニタ型ＡＧＣ９の設計の際に、図２に示される
ように、圧延機単体としての動特性だけでなく、ＢＩＳ
ＲＡ−ＡＧＣ５及び高周波ノイズ除去を意図にその後段
に設けられた低域通過フィルタ６も、後述されるモニタ
型ＡＧＣ９の制御対象として考える。
【００１２】モニタ型ＡＧＣ９の設計の際しては、Ｈ無
限大制御理論を使用する。Ｈ無限大制御理論によれば、
後述のように、本来の制御対象と設計時に与える各種重
み関数を含めたものを一般化プラントと称して、前記の
重みに応じた制御効果を示すような板厚制御系を構成す
ることができ、前記課題で述べたような、モニタ型ＡＧ
Ｃ９及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の動作を周波数帯域別に
振り分けることが可能となる。
限大制御理論を使用する。Ｈ無限大制御理論によれば、
後述のように、本来の制御対象と設計時に与える各種重
み関数を含めたものを一般化プラントと称して、前記の
重みに応じた制御効果を示すような板厚制御系を構成す
ることができ、前記課題で述べたような、モニタ型ＡＧ
Ｃ９及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の動作を周波数帯域別に
振り分けることが可能となる。
【００１３】ここで、図２のモデル誤差を覆う重み関数
ＷＴ１３について着目すると、モデル誤差には種々のも
のが存在するが、ここではその代表的なものとして、ワ
ークロール直下から出側板厚計までの距離とライン速度
に依存した変動むだ時間を考える。図３は一般的なむだ
時間の伝達関数を表したものである。重み関数ＷＴ１３
はこれを覆うように設定する。むだ時間の範囲として例
えばＴ=Tdelay(sec)を考えると、重み関数ＷＴ１３とし
ては、次式（１）のようにおけば良いことが知られてい
る。
ＷＴ１３について着目すると、モデル誤差には種々のも
のが存在するが、ここではその代表的なものとして、ワ
ークロール直下から出側板厚計までの距離とライン速度
に依存した変動むだ時間を考える。図３は一般的なむだ
時間の伝達関数を表したものである。重み関数ＷＴ１３
はこれを覆うように設定する。むだ時間の範囲として例
えばＴ=Tdelay(sec)を考えると、重み関数ＷＴ１３とし
ては、次式（１）のようにおけば良いことが知られてい
る。
【００１４】
【数１】
【００１５】また、重み関数ＷＳ１４は出側板厚に乗ず
る重み関数であり、例えば次式（２）のように設定す
る。
る重み関数であり、例えば次式（２）のように設定す
る。
【００１６】
【数２】
【００１７】Ｇws及びＴwsはスカラー定数からなる係数
である。この重み関数ＷＳは外乱入力ｗから観測出力ｙ
への伝達関数を小ならしめるためのものであり、ＷＳの
ゲインが大きいほど、外乱入力ｗから観測出力ｙへの影
響が小さくなる。ここでは、低周波帯域で、モニタ型Ａ
ＧＣ９の効果を高め、相対的にＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の
効果を低めるために、ＷＳのゲインを低周波帯域で上昇
させる。Ｈ無限大設計法では、本来の制御対象の伝達関
数をＧＰとしたときに、外乱入力ｗ、制御入力ｕから、
評価量ｚ１，ｚ２，観測出力ｙまでの伝達関数が次式
（３）のように表現されるとき、
である。この重み関数ＷＳは外乱入力ｗから観測出力ｙ
への伝達関数を小ならしめるためのものであり、ＷＳの
ゲインが大きいほど、外乱入力ｗから観測出力ｙへの影
響が小さくなる。ここでは、低周波帯域で、モニタ型Ａ
ＧＣ９の効果を高め、相対的にＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の
効果を低めるために、ＷＳのゲインを低周波帯域で上昇
させる。Ｈ無限大設計法では、本来の制御対象の伝達関
数をＧＰとしたときに、外乱入力ｗ、制御入力ｕから、
評価量ｚ１，ｚ２，観測出力ｙまでの伝達関数が次式
（３）のように表現されるとき、
【００１８】
【数３】
【００１９】外乱入力ｗから評価量ｚ１，ｚ２までの伝
達関数のＨ無限大ノルムを与えられたγより小さくする
ような補償器Ｃ（ｓ）を導出することができる。Ｈ無限
大理論による補償器の求め方は、例えば、“第４１回シ
ステム制御情報講習会「Ｈ無限大制御の基礎」テキス
ト：システム制御情報学会偏”等に掲載されている。ま
た、この方法を用いて補償器Ｃ（ｓ）を計算するプログ
ラムは市販の制御系設計ＣＡＤに装備されており、今日
容易に利用することができる。また、本理論は、状態空
間表現された制御対象に、周波数重みを与えることで制
御系の閉ループ特性を指定できるという意味で、最適制
御理論を超越する理論である。ここで、重み関数ＷＴは
設計時に考慮するモデル誤差を覆うように決定するが、
重み関数ＷＳに関しては、コントローラが解ける範囲内
で比較的自由に設定できる。ここに示した例では、重み
関数ＷＳを低周波領域でそのゲインが大きくなるように
設定することにより、低周波領域では、図１のモニタ型
ＡＧＣ９の効果を大ならしめる、つまり定常板厚偏差を
零にならしめる効果が高くなる。このことは、その裏返
しの効果として、ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の効果をこの低
周波領域で小ならしめる効果がある。
達関数のＨ無限大ノルムを与えられたγより小さくする
ような補償器Ｃ（ｓ）を導出することができる。Ｈ無限
大理論による補償器の求め方は、例えば、“第４１回シ
ステム制御情報講習会「Ｈ無限大制御の基礎」テキス
ト：システム制御情報学会偏”等に掲載されている。ま
た、この方法を用いて補償器Ｃ（ｓ）を計算するプログ
ラムは市販の制御系設計ＣＡＤに装備されており、今日
容易に利用することができる。また、本理論は、状態空
間表現された制御対象に、周波数重みを与えることで制
御系の閉ループ特性を指定できるという意味で、最適制
御理論を超越する理論である。ここで、重み関数ＷＴは
設計時に考慮するモデル誤差を覆うように決定するが、
重み関数ＷＳに関しては、コントローラが解ける範囲内
で比較的自由に設定できる。ここに示した例では、重み
関数ＷＳを低周波領域でそのゲインが大きくなるように
設定することにより、低周波領域では、図１のモニタ型
ＡＧＣ９の効果を大ならしめる、つまり定常板厚偏差を
零にならしめる効果が高くなる。このことは、その裏返
しの効果として、ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ５の効果をこの低
周波領域で小ならしめる効果がある。
【００２０】図５は設計の結果得られたモニタ型ＡＧＣ
９のゲインの周波数特性を表した図である。図６及び図
７は従来の制御方法と本発明との相違を周波数帯域別の
制御ゲインで比較した特性図である。図６に示されるよ
うに、従来の制御方法では低周波領域での制御ゲインが
モニタ型ＡＧＣとＢＩＳＲＡ−ＡＧＣの両者で高いた
め、両制御系が干渉を起こし、板厚偏差の収束に時間の
かかる結果となる。これに対して、図７に示されるよう
に、本発明の板厚制御系においては、ＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃ５の制御ゲインが低周波領域で実質的に下がることに
なり、定常板厚偏差に対しモニタ型ＡＧＣ９が有効に作
動して、板厚偏差が速やかに零になる。
９のゲインの周波数特性を表した図である。図６及び図
７は従来の制御方法と本発明との相違を周波数帯域別の
制御ゲインで比較した特性図である。図６に示されるよ
うに、従来の制御方法では低周波領域での制御ゲインが
モニタ型ＡＧＣとＢＩＳＲＡ−ＡＧＣの両者で高いた
め、両制御系が干渉を起こし、板厚偏差の収束に時間の
かかる結果となる。これに対して、図７に示されるよう
に、本発明の板厚制御系においては、ＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃ５の制御ゲインが低周波領域で実質的に下がることに
なり、定常板厚偏差に対しモニタ型ＡＧＣ９が有効に作
動して、板厚偏差が速やかに零になる。
【００２１】図８は従来の制御方法と本発明とを初期板
厚偏差に対する応答で比較した例を示す特性図である。
従来の制御方法では制御初期段階で比較的速く板厚偏差
が零近くなるものの、制御後期段階でＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃとモニタ型ＡＧＣが出力を相殺しあい、板厚偏差が真
に零になるのに時間を要する。これに対して、本発明に
おける板厚制御系では、従来の制御方法とは対照的に、
ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣの動作を低周波帯域で抑制している
分、制御初期段階での応答が若干鈍るが、逆にその結
果、低周波帯域でのモニタ型ＡＧＣの効果が大となり、
制御後期段階での収束性が改善される。
厚偏差に対する応答で比較した例を示す特性図である。
従来の制御方法では制御初期段階で比較的速く板厚偏差
が零近くなるものの、制御後期段階でＢＩＳＲＡ−ＡＧ
Ｃとモニタ型ＡＧＣが出力を相殺しあい、板厚偏差が真
に零になるのに時間を要する。これに対して、本発明に
おける板厚制御系では、従来の制御方法とは対照的に、
ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣの動作を低周波帯域で抑制している
分、制御初期段階での応答が若干鈍るが、逆にその結
果、低周波帯域でのモニタ型ＡＧＣの効果が大となり、
制御後期段階での収束性が改善される。
【００２２】また、図１のワークロール１１から出側板
厚計２までの距離をＬ、出側板速をＶout とすると、出
側板厚計２の持つ無駄時間Ｔdelay は、次式のように表
される。
厚計２までの距離をＬ、出側板速をＶout とすると、出
側板厚計２の持つ無駄時間Ｔdelay は、次式のように表
される。
【００２３】
【数４】
【００２４】このことは、図２の一次遅れフィルタ６の
時定数に関しても同様である。一次遅れフィルタ６は一
般に、
時定数に関しても同様である。一次遅れフィルタ６は一
般に、
【００２５】
【数５】
【００２６】と表されるが、このＴdelay ’は一般に、
圧延荷重計測値のノイズ成分周波数に応じて決定され
る。その際、図２の拡大プラント１５が変化するので、
前記設計法の設計結果が変化し、そのときのＴdelay ’
に最適なモニタ型ＡＧＣとなる。従って、一次遅れフィ
ルタ６の時定数に応じて、制御ゲインを変化させること
により、制御効果がさらに高くなる。
圧延荷重計測値のノイズ成分周波数に応じて決定され
る。その際、図２の拡大プラント１５が変化するので、
前記設計法の設計結果が変化し、そのときのＴdelay ’
に最適なモニタ型ＡＧＣとなる。従って、一次遅れフィ
ルタ６の時定数に応じて、制御ゲインを変化させること
により、制御効果がさらに高くなる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１の板
厚制御系（モニタ型ＡＧＣ）は第２の板厚制御系（ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣ）を一般化プラントとして制御対象に取
り込んだＨ無限大設計法を用いて設計されており、ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣとモニタ型ＡＧＣの出力を、チューニン
グ率のようなスカラー倍して重ね合わせるのではなく、
その動作帯域を周波数軸上で分けるようにしているの
で、安定にかつ両板厚制御系の干渉を排除した形で動作
させることができ、これにより、出側板厚変動を速やか
に零にすることが出来る。
厚制御系（モニタ型ＡＧＣ）は第２の板厚制御系（ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣ）を一般化プラントとして制御対象に取
り込んだＨ無限大設計法を用いて設計されており、ＢＩ
ＳＲＡ−ＡＧＣとモニタ型ＡＧＣの出力を、チューニン
グ率のようなスカラー倍して重ね合わせるのではなく、
その動作帯域を周波数軸上で分けるようにしているの
で、安定にかつ両板厚制御系の干渉を排除した形で動作
させることができ、これにより、出側板厚変動を速やか
に零にすることが出来る。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すシステムの全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】図１のモニタ型ＡＧＣ設計時の拡大プラントを
表す図である。
表す図である。
【図３】図１の拡大プラントの重み関数ＷＴのゲインを
表す図である。
表す図である。
【図４】図１の拡大プラントの重み関数ＷＳのゲインを
表す図である。
表す図である。
【図５】図１のモニタ型ＡＧＣのゲインを表す図であ
る。
る。
【図６】従来のモニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ
の制御効果を周波数別に表した図である。
の制御効果を周波数別に表した図である。
【図７】図１のモニタ型ＡＧＣ及びＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ
の周波数別の制御効果を周波数別に表した図である。
の周波数別の制御効果を周波数別に表した図である。
【図８】従来の制御方法と本発明とを初期板厚偏差に対
する応答で比較した例を示す特性図である。
する応答で比較した例を示す特性図である。
１ 入側板厚計 ２ 出側板厚計 ３ 圧下位置制御系 ４ フィードフォワード型板厚制御系 ５ ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣ ６ 一次遅れフィルタ ７ ギャップ間隙計 ８ 圧延荷重計 ９ モニタ型ＡＧＣ １０ ペイオフリール １１ ワークロール １２ テンションリール １３ 重み関数ＷＴ １４ 重み関数ＷＳ １５ Ｈ無限大制御系設計時の拡大プラント １６ 外乱入力ｗ １７ 制御入力ｕ １８ 制御量ｚ１ １９ 制御量ｚ２ ２０ 観測出力ｙ
Claims (4)
- 【請求項１】 出側板厚計で実測された板厚情報を用い
る第１の板厚制御系と、圧延機荷重及びロールギャップ
実績により推定された板厚情報を用いる第２の板厚制御
系とを備えた圧延機において、 前記第１の板厚制御系は、前記第２の板厚制御系を一般
化プラントとして制御対象に取り込んだＨ無限大設計法
を用いて設計されたものであることを特徴とする圧延機
の板厚制御装置。 - 【請求項２】 前記第１の板厚制御系は低周波帯域を中
心として動作する制御系であり、前記第２の板厚制御系
は中周波帯域を中心として動作する制御系である請求項
１記載の圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項３】 前記第１の板厚制御系のゲインパラメー
タは、前記第２の板厚制御系内の一次遅れフィルタの時
定数に対応した値であることを特徴とする請求項１又は
２記載の圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項４】 前記第１の板厚制御系のゲインパラメー
タは、前記第２の板厚制御系内の一次遅れフィルタの時
定数と、出側板速に対応した出側板厚計の持つ無駄時間
とに対応した値であることを特徴とする請求項１又は２
記載の圧延機の板厚制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338188A JPH09314211A (ja) | 1996-03-29 | 1996-12-18 | 圧延機の板厚制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7685296 | 1996-03-29 | ||
| JP8-76852 | 1996-03-29 | ||
| JP8338188A JPH09314211A (ja) | 1996-03-29 | 1996-12-18 | 圧延機の板厚制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314211A true JPH09314211A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=26417976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8338188A Withdrawn JPH09314211A (ja) | 1996-03-29 | 1996-12-18 | 圧延機の板厚制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09314211A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115245959A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种pc轧机精轧稳定性状态异常的在线识别与预警方法 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338188A patent/JPH09314211A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115245959A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种pc轧机精轧稳定性状态异常的在线识别与预警方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR960007487B1 (ko) | 연속열간압연기의 제어장치 | |
| Geddes et al. | Improvements in product quality in tandem cold rolling using robust multivariable control | |
| JP3223856B2 (ja) | 圧延機の制御方法及び圧延機の制御装置 | |
| CN100556571C (zh) | 优化带材轧制中的平整度控制的方法及装置 | |
| DE69702345T2 (de) | Nichtlineare filter mit reduzierter phase zur aktiven geräuschverminderung | |
| KR0168983B1 (ko) | 연속 열간 압연기의 제어장치 | |
| JPWO2002013984A1 (ja) | 連続圧延機の制御装置 | |
| CN107962076B (zh) | 基于自适应控制器的冷轧机秒流量厚度控制方法及系统 | |
| KR20220020198A (ko) | 플랜트 제어 장치, 압연 제어 장치, 플랜트 제어 방법 및 플랜트 제어 프로그램 | |
| JPH09314211A (ja) | 圧延機の板厚制御装置 | |
| JP3316992B2 (ja) | 制御装置，制御方法及び圧延機の制御装置並びに圧延機の制御方法 | |
| JP3389903B2 (ja) | 金属帯の圧延制御方法 | |
| JP4653635B2 (ja) | フィルタ装置、及びそれを用いたフィードバック制御装置 | |
| CN120055221B (zh) | 结晶器周期液面控制方法及存储介质、计算机设备 | |
| JPH10175008A (ja) | 熱間圧延機の制御装置 | |
| JPH1190517A (ja) | 熱間圧延機の制御方法 | |
| JP3664151B2 (ja) | 板幅制御方法、冷延金属板製造方法、及び、冷間圧延装置 | |
| JPH07164028A (ja) | 圧延板厚・板幅偏差制御方法 | |
| JP2581877B2 (ja) | 板厚偏差外乱除去制御方法 | |
| KR19980020024A (ko) | 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법 | |
| JP3147653B2 (ja) | 多段圧延設備における材料弛み量制御装置 | |
| RU1794518C (ru) | Устройство дл регулировани толщины полосы на прокатном стане | |
| JPH11188413A (ja) | 熱間連続圧延機の制御方法 | |
| KR950013244B1 (ko) | 압연기의 제어방법 및 장치 | |
| JP3048103B2 (ja) | 連続圧延機におけるスタンド間張力及びルーパーの制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |