JPS60502146A - 圧延機における帯板の厚さの制御部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 圧延機における帯板の厚さの制御部 技術分野 この発明は、圧延機の制御方法および圧延＠を制御するための装置に関し、さら に詳述す九ば、熱間および冷間の金属圧延機における厚さ制御方法および厚さを 制御するための装置に関する。

背景技術 一般の形状の圧延機は、垂直平面内に取付けら′ｎた４個またはそｎよシ多くの ロールを治し、ここで、直径の小さい２つの作業ロールは、直径の大きいバック アップロールの間で支持さｎ−る。かかる圧延機は、単独で、または他の同様の 圧延機スタンドとタンデムで。

作動できる。

圧延機の制御における重要な特別の問題は、ロールの間の間隙の周期的な変ｆヒ 全生じる、１つまたは多くのロールが円くないということがら生じる。間隙のと の変ｆヒは、ロール分離力、金属の速度、および特にロールの間から出る製品の 厚さの対応の変化を起す。

送出さｎる製品の厚さの制御は、バックアップロールの軸受に作用するモータで 駆動されるねじま７′ｉ：は７′０７圧シリンダによって０作業ロールの間の相 対間隙を変化させることによって１通常は達成さｎる。通電は。

軸受の位置は、支持フレームに対して測定さｎる（い機スタンドの構成要素が著 しく弾性変形するので、ロール間隙位置によって直接に測定することはできない 。

普通の技術では、圧延機スタンドに、被加工物に加えらｎる全体の変形力を測定 するための変換器と、ロール間隙位＃、全測定するための別の変換器とが、備え らｒる。

さらに、過程の作動と、装着できる厚さ制御系の有効性とを監視するため、スタ ンドの後方に厚さ測定計器全設置することも、多くの場合望ましい。

変化の生成と変化の測定との間で時間遅延が生じると、フィードバック制御系の 動的応答が有害な影響を受けること社、当業者に良く知らｎ、その理由で、ロー ルの間の公称間隙の知識と、測定される力および公称の材料厚さの関数として計 算さＩＬる弾性変形によるこの間隙の変化とから、圧延さｎた帯板の厚さ全見積 ゐための技術、が開発さｎている。製品の厚さのこの「即時的な」見積＃）は、 測定値が得ら７″ｌｆｃスタンドへのフィードバック制°御のために、または下 流のスタンドへのフィードフォーワード制御のために、使用できる。ロール間隙 の調節機構が、下流で得らｆる測定さｎる厚さに対する時間遅延よりも著しく小 さい応答時間を有するとす１ば、前述の技術の使用によって、大きな利益が得ら ｎる。

上述したフィードバックおよびフイードフオーワーＦの制御技術でＶ′ｉ、大き な欠点として、圧延機の作業持表昭ＧＯ−５０２１４Ｇ　（３） ロールおよびバックアップロールが完全に丸くないとすると、演１１足ｉｎるロ ール間隙位＃は、真のロール間隙位行に等しくなく、伸心率から誘起さｎる信号 成分が、力および厚さの測定値の中に現わ眉る。こｉによｎば、不正確な「ｙ積 らｆ′した厚さＪが生じ、とｆｌＶこよって制御系を補正する「存在しない」誤 差が存在することになシ、従って、制御なしのときに起シそうなものよりも悪い 製品の厚さの偏動が生じる。

同調した沖波器、調節可能の死帯域、力制御系の添加、および、ロールが回転す るときの偏心率効果の直接測定、を包含し、こｒｒらの効果を打消すための減算 を伴なう、多くの技術が、この問題を克服するために提案さｎている。後者の技 術は、成る有利な結果を有することが示さｎているが、変換器信号に偏心富成分 を生成させる偏心率測定装置をロールに装置しな０丁ｎばならない。

一般に１作業ロールまたは他の中間ロールも、偏心率信号成分に寄与するかも知 ｎないが、パンクアップロールが、乍心率信号成分の大きな源である。

この発明の１目的は２個個のロール偏心率信号によって生じる多くの重ね甘わさ ′ｎｆｃ周期的１（ヒの効果を打消すための、簡単で有効な方法、全提供するこ とにある。提案さｎる方法は、すべてのロールの角咳位置の直接測定なしに１作 動できる。しかしながら、かかる情報が仁らｎる場合には、こｎは、別の利益を 得るために、提案さｎた方法で使用できる。正確な角度速さまたは位置の情報は 、同高形状における駆動さｆるローｉ１通常は作業ロールに対し、容易に得るこ とができる。

角度位置測定は、そｎが本来大きな精度を有するので。

積分される速さ測定よシも望ましい。これらの信号およびすべてのロール直径の 知識は、ロール偏心率の制御の提案さｎた方法を実施するに十分である。

発明の開示 １つの点によれば、この発明は、全ロール力を示す第１人方何号を生成し、ロー ル間隙位＠を示す第２人方何号を生成し、第１圧延ロールの角度位置を示す第３ 人方何号を生成し、ロール間隙に対する予め定めらｎた下流位貨における製品の 厚さを示す第４人方何号を生成し。

前記の第１．第２．第３およびｉ４の入力信号から、第１圧延ロールの角度位置 の関数として、真の即時的ロール間隙位置に影響する全体のロール偏心率を示す 、第１出力信号を引出す、各段階からなる。圧延スタンドから出る製品の厚さを 自動的に制御する方法、からなる。この信号は、ロールが回転するときに時間と 共に変化し。

種種のロール偏心重成分の相対位相および振幅が変動する。

この発明の望ましい笑施例において、ロール間隙における予報さｆる合成ロール 偏心率を表わす第２出力信号全生成しロール偏心編信号に寄与する顕著な成分、 のおのおのの周期の正確な知識を必要とするアルゴリズムを採用することによっ て、第１出力信号が沖波さｎる。

別の推奨さｎる段階は、第１信号（Ｆ）および第２信号（Ｓ）から即時的な製品 の厚さを見＠シ、この厚さの見積りを第２出力信号によって変型し、これによっ て２０−ル偏心率の効果を補償して、偏心率を補償さまた即時的な厚さの見積り を生成することにちる。この後者の信号は、次いで１作業ロールの間の間隙を調 節するフィードバック厚さ制御部への入力信号として、使用さｎる。

何個のロール周期が、角度位置測定値から直接に。

或いはロールの直径または速さの比と別のロールの角度位置測定値とから間接に 、見積ることができない場合には、適応性を有する技術が、＠６率に関連する厚 さ誤差を生成できると見なされる、各ロールに対する基礎信号周期を見積るため に、呼出さｎるべきである。

実施の別の改良は、第２出力信号の適当に同期化さｆ′１．′ｆｃ割合をフィー ドバック厚さ制御部の出力に加えることによって、達成できる。この技術は、特 別の実施を必要とせず、厚さ制御に対して、真の作動部応答を完全に利用できる ようにする。優先的に、制御設計は。

製品の寸法、材料の特性、軸受の特性、圧延速さに対する過程の時間遅延の依存 性、およびスタンドの変形挙動の変化、の影響をはつきシと補償する別の特性を 取入ｎる。

第２点によｎば、この発明は、ロールカ（ＦＪ（ｒ示す第１人刃傷号を生成する ための手段、ロールｌｊ、１１隙位置（Ｓ　）　’ｃ示す第２人方何号？生成す るための手段、ロール角度位置（ｖ）を示す第３人方何号を生成するための手段 、ロール間隙に対する予め足めらｎた下流位置における製品の厚さくｈ）を示す 第４人力値号を生成するための手段、第１．第２．嬉３および第４の入力信号か ら、全体のロール偏心率を示す第１出力信号を引出すための手段、第１出力信号 全ｐ波して、雑音の影響を最小にし、かつ、角度位置または速さの測定値によっ てまたはロールの直径の情報によって特定さｎた周期を有するすべてのロールに 対する、ロール間隙における予報された合成ロール偏心率を表わす第２出刃信号 を生成するための手段、第１人刃傷号および第２人方何号から、ロール間故にお ける即時的な製品の厚さを示す第３出力信号を引出すための手段、および、ロー ル間隙位置を調節するために第２出力信号および第３出力信号を利用して、これ によって、ロール偏心率の騒乱と独立に厚さ全制御するための手段、からなる。

圧延機スタンドによって生成さｆる材料の厚さ全制御するための装置、からなる 。

所望ならば、即時的な厚さの見積りＫおけるＦ波さｎない誤差成分の効果を低減 するため、死帯域が導入できる。

望ましい実施例・）１つの利点は、スタンドの構成要素または液圧シリンダおよ びピストンの可動部分の聞の滑シ摩擦によって生じるかも知ｆ′Ｉ−ない、どの ヒステシスをも補償できることにある。

この発明の方法は、デイジタルコンピュータノ中テ実施でき圧延機列における１ つまたは多くのスタンドに適用できる沖波アルゴリズムと、新しい偏心率見積シ との開発によって、可能だなる。

図面の簡単な説明 例示として、添付図面を参照しながら、この発明の１つの実施例について下達す る。

第１図は、普通の圧延機スタンドおよび制御系を。

図解的に示す。

第２図は、この発明による圧延機制御系の実施例を。

図解的に示す。

第３図は、コンピュータシミュレーションによって試験さｎｉｌ’（制御系構造 の特定形状を、図解的に示す。

第４図は、真の周期が０．１秒であった場合に対する。

偏心率周期見積クアルサリズムの例を示す。

第５図は、４つの別別の周期を儂えた多数の偏心ロールに対する、沖波配備を示 す。

第６図は％１つの周期的傳心率の場合に対する公称圧延状態に対する。コンピュ ータシミュレーションの結果を示す。

第７図は、誤差が圧延機係数および可塑性）ξラメータの中に存するときの、前 回に対応する結果を示す。

第８図は、同様の偏心率振幅をおのおの含む四隅圧延・機における４つの別別の ロール直径の場合だ対す運。

制御部シミュレーションの結果を示す。

第９図は、タンデム圧延機に対するこの発明の１実施例の応用の結果を示す。

実施の最良の様式 第１図を参照すれば、ここには、フレーム１．上方のバックアップロール２ｓ上 方の作業ロール３．下方の作業ロール４．および下方のバックアップロール５を 有する。普通の圧延機スタンドが図示さｎ、る。圧延機はモータ７によって駆動 さｎる。

ロール間隙位置＃−ｉ５バックアップロール５の軸受８に作用する液圧シリンダ ７を制御する。

圧媛姐り全体のロールカＦ′を示す信号を生成する力変換器９と、ロール間隙位 際信号Ｓを生成するロール間隙変換器と′８−備える。

１つま′ｆｃは多くのロール角度位置信号Ｖに、駆動系と関連するｆ換器から得 ることができる。ロール角度位置信号（Ｖ２−Ｖ４）も、任意に他のロールから イうろことができる。計器１１は１作業ロールの下流で帯板１２の厚さを測定し 、厚さ信号ｈ′を生成する。信号ｖ、　ｈ’。

Ｆ′およびＳは、基準厚さ信号ｈ＊と共に１Ｍ−さｆｌ＋Ｉ！御部へ送られる。

厚さ制御部から出力さｎる間隙作動部制御信号は、液圧シリンダ７を調節し、こ 几は、ノ（ツクアップロールの軸受８に作用して１作業ロールの間の間隙を制御 する。

この発明による１実施例は、第２回に図解的に示さｎる。第１図に使用さｆまた ような部分および信号を確定して、対応する部分および信号を１ｍ−視するため 、同じ数字および文字が第２図に使用さｎる。

第２図において、Ｃ１ないしＣ４は、普通の制御アルボ１１ズムを表わす。一般 の信号は、それ自身知られているデジタルま′ｆｃはアナログの計算装置によっ て、１つのアルゴリズムを介して処理さｎる。と解さＩＬる。

第２図の圧延機スタンドは、適当な変換器または測定装置から信号Ｆ’（測足さ ｆた力）、Ｓ（ロール間隙位置）、ＶＣロール速さ回転速度計または位置検出器 ノおよびｈ／（下流の厚さ）を与える。

測定値は、厚さ見積シアルゴリズム１３と平滑（ｆ：、Ｐ波部１６を組込んだ偏 心率予報部とを介して、処理される。位置を同期ｆヒさＦ′した辿ｊ定値のセッ トは、解析さｎ１周期成分は、指足さｎた数学的置換によって得らｎる。

偏心率予報部１６ｕ、ロール偏心率児積信号１７全生じ、とｎは、補償さｆた厚 さ見積信号りを生じるために、厚さ見積部１３によって使用さｎる。この信号イ ードパック制御に使用さｎる。別の要素がフィードフォーワード制御部０４を介 して加えらｎ、こｎは、誤差が検出でさる以前にロール間Ｉｖ！位置の調節をな すため、ロール偏心率見積信号全１更用する。

死帯域１８は、厚さ見積部で除去できなかった雑音その他の望ましくない成分を 沖波して除去するため。

厚さ信号りに作用するように、任意に挿入できる。

変化する複雑な柵種の制御形状が発生できる。最も簡単には、これは、第２図の ４個の相異なる制御アルゴリズムＣ１ないしＣ４の限界を定め直すことＫＪ：つ て。

なさｎる。

別の可能な形状は、ロール間隙位置制御部へのロール間隙位＆フィードバック信 号を削除し、制御部Ｃ４ないしＣ４および処理ゲイン補償関数の設定を変化する ことによって１発生できるであろう。

今後の説明のため、帯板の送出厚さｈを。

ｈ＝Ｓ　（Ｆ、ＷＪ＋（Ｓ−８〕＋ｅ　（１）で与える。ここで、Ｓ（Ｆ、Ｗ） はスタンドの構成要素の弾性変形、Ｗは帯板の幅、Ｓは任意のデータに対するロ ール間隙（またはねじ）の位置、Ｓｏは常数、ｅは圧延機のロールの完全なセッ トに対する有効な全体の偏心率信号とする。しかしながら、Ｓｏは１通常は油膜 軸受を備えた圧延機で常数であり、これは、ノ々ツクアップロールの軸受によっ て誘起さｎる有効ロール間隙位誼の変化（負荷および角速度の関数）を包含する 。

圧延の際だ、ロールの力の変ｆヒは、典型的には平均値の１５パーセントより／ Ｊ％さく、（非線形関８！１ｓ（Ｆ、Ｗ）に対してノ線形モデルＦ　／Ｍ　が仮 定でき１式（１）は、線形化した形で。

４Ｆ＝Ｍ　（Δｈ−ｅ−Δｓ　）　（２）となる。ここで、圧延機係数へ（は として定義される。

ロールの力も、内部効果が無視できるとすると、非線形の可塑変形の式、すなわ ち Ｆ＝ＷＰ を満足する。ここで比ロール力Ｐはり、圧延パラメータおよび帯板の騒乱の関数 である。この式の線形形状は である。ここで、　Ｆｄは、ロールの偏心率以外の騒乱による力の変ｆヒである 。

弾性変型力および塑性変型力は常に平衡しているから、式（２）と（３）を解き ΔＦｉ消去すると。

Δ８＝（１＋ａ）Δｈ　−Ｆ、１／Ｍ−ｅ　（４）この式は、指足さｎ′ｆＣ厚 さの補正全達成するために。

或いは知らハている力の騒乱を補償するために必要な。

制御の変化を定義する。

ロール頚部の軸受と圧延機のフレームとの間にまた液圧作動圧延機のシリンダの 中に摩擦が存するから。

測定さハたロール力Ｆ′は５作業ロールによって帯板に加えらｎるロールカＦＫ 等しくないかも知れない。摩擦力は平均ロール力の２％より小さいかも知れない が。

こｎは、見積らｔ′した厚さの偏差における著しい誤差を導くことができる。

摩擦力が、加えられる力に比例し、かつロール間隙作動部の方向によって決定さ ｆるその方向（す々わち。

Ｓｉｇｎ　（８））を有するとすると、全摩擦力Ｆｆに対する式と婁くことがで きる。ここで、μ、は一定の摩擦係数であυ、Ｓは、ロール間隙が開いていると きに正であるとする。丁なわち、圧延力Ｆは、　１１１ｉ定さｎる力Ｆ′に対で 関係例けらｎる。ここで、！ｌＩｉ！定さｎる力に、液圧シリンダとフレームの 間に配置さｎる負荷セルから引出される。同様の式が、他のｔｌｉｌｊ　？の形 状およびヒステリシスモデルに対して引出しできる。

偏心率および足常状態のオフセットρに対する見ｒ作りは１式（１）におけるロ ール力Ｆの代りに上述の辰現全３ 用いることによって得らＩＬる。すなわち、ｅ　＋　ｅｏ＝ｈ　−（Ｓ　−８゜ ）　−Ｓ（Ｆ、Ｗ）　（７）最徒に、処理モデルの公式比を完成゛するため、入 力速度基準信号νの関数としての、非ループ作動部応答Ｓに対する動的モデルが 必要である。こｎはＳ＝Ｓ＊／ｓ　（１−ｓτ３）、＋Ｓａ　≦Ｓｍａｙ　（８ ）と書くことができる。ここで、Ｓはラプラス変換の変数を示す。こ１Ｌ閉ル一 プ作動部位置応答が二次系σ、特徴を有するであろうということを意味する。

圧延機係数Ｍ、帯板の暢Ｗ、ヒステリシス力係数μ、。

および厚さ計器に対する時間遅延τ、は知らｆしている。

と仮定できる。

制御戦略における知らｆているキーの秒念は、τ、たけ早い世間（ここでτ、Ｉ ｄロール間隙と厚さ計器との間の輸送側口に圧延さｎた出口厚さに対応する下流 の厚さｈ′を部時の厚さの代りとして、処理測定値から偏心率およびオフセット の信号＜ｅ＋ｅ）全直接に押接ることにある。時間遅延は、作業ＵＪ−ルの速さ または角度位置の知識と、製品の送出速さ全作秦口〜ルの表面速さで割ったもの として定義さｎる公称前向き滑り比とから、決定できる。前向き滑り比は、製品 の寸法および特性と公称処理条件との関数として５良く知ら后ている式から計算 できる。かくして、ＳおよびＦ′の過去の値が貯蔵さｎなけｎばならず、そ眉で 時間（ｔ−τｄ）における（ｅ＋ｅｏ）は。

として見積ることができ、＠６率信号が周期τを有するとすｎば、（ｅｖｅｏ） 、の現在値は。

＜ｅｖｅｏ）ｔ”＜ｅｖｅｏ）１−７　Ｃ：Ｉ’３として見積ることができる。

最後に、帯板の送出厚さの即時的見積シを として与えるために１式（２）が再び使用できる。ここで。

△　△ （ｅｖｅｏ）は（９）お工び００から得らｎる。

式（９）ないしα１）は、「偏心率を補償さｎ、ｆｃＪ厚さ見積部と称せらｆ、 望ましくは、ヒステリシスおよび偏心＊に対する付加の補償項を包含する。犀、 さ計器の応答時間が目に見えるほどであｆば、適当な沖液部が、測定さｆ′した 力お工びロール間隙位置を補償するために、用可能性を開発すると見なすことが できる。ｈの入力および作動部への出力を・備える単一のループ制御部からなる 最もＷＩ卓な系でも、ｉ＊はすぐｎた結呆を与える。

以後の改良は５作動部位薗の制（財）、確実な厚さ見積９△ ｈの制御、および測定さする厚さｈ′のゆっくりと作動する完全な制闘のための 、３つの別別のフィードバックループで達成で′ｉ′Ｌｆｃ（第３図参照）。

２つの外方ループの出力の組合わせに、帯板の厚さの所望の変化を表わす信号Δ ｈ＊ １情昭ＧＯ−５０２１４Ｇ　（６） を生じる。とこで、ｋ、およびに２れ１同調定劣２．ｈ＊は基準厚さである。こ ｊは１式（４）で引出さｎる係数（］＋ａＪを掛けることによって、ロール間隙 位貯の変ｆヒに変換さｆる。この計算はブロック２ｏによって実施さｆる。

そのため、別の予報示Ｃ（Ｑ’；、Ｊ　−（Ｑ−Ｑ、））が、＃米の伸心毛信号 および作業ロールｆ＝＋の間隙に対するその効果を考慮したロール間隙位置基： Ｓ８＊を与えるために。

加えることができる。故に、ｓ＊に対する制御式は。

Ｋなる。ここで、ｓｚけ、制御がコイルの初めで開始さｎたときの最初のロール 間肢位１庁である。すなわち。

第：３図を春期すると。

作動部の非線形性のための補償が、大きな振幅の騒乱に応じて度を越えることを ふせぐために、必要であるかも知ｎない。こｎは１作動部の速さがその最大値に 強制さ′ｎ′ｆＣときの積分部作動による。がわりに、差動制御部アルゴリズム ｃＩが導入できる。

制御部のゲインに２汀、圧延機の速さに依存し、比（τａ／τｄ）の非線形関数 として変ｒヒすべきである。しがしながら、この関数は５作動部の応答が十分に 速くて。

τａ／τ６がｒ′に０．３より小さい場合にはに２が速さの線形関数で表わすこ とができるとす１ば、シミュレーションによって最も良く決定される。

以上の酸明では、純粋に命数的な環境における。かつ偏心率信号に１つの基本的 なロール周期だけが存する場合の、＠６率信号の予報が述べら２７だ。実際には 。

すべての８７１１定は雑音によって乱さｎ、故に２雑音を受ける測定からの周期 的信号の予報に関心がある。炉液さｆ′した見積り病に対する適当な予報がの形 を有することは、示さｒだ。

式（ｌわを点検すると４過去のデータが予報さ＋ｌｆＣ見檀りの形成において指 数的な軍み付けで与えらｆ１心ことが、示さｎ、る。パラメータσは、αが１だ 近い場合には、Ｐ波部が、長いメモリ、良好な雑音区別、あ・よび偏心率波形の 動的変ｆヒに対する遅い応答を有するとして、炉液器のメモリに影響する。逆に 、αがＯＫ近ければ、Ｐ波部は、少ない雑音区別を備えた短いメモリを有するが 、迅速な適合可能性を有する。かくして。

αの選択は、応答の早さと雑音の免除との間の妥協である。見出さｆしたところ によｎば、一定値のαが、大半の圧延機に対すめ連相に用が足りる。必要ならば 。

こｊ−は適当な毎号特性にＬδじて変化できる。

７ 異った周期を有する多くのロールが存する場合には。

助述したと向征の別別の偏心イず見積部Ｅが、別別の周期を有するｍ紐のａ−ル のおのおのに対し、て、導入さｎなけれｌゴならない。

Ｐ波部のおのおのに対するアルゴリズムは任身の順序で処理できる。各ｐ液部ｒ （対する入力信号は、望ましくは１式（７）による決定さｆるような偏心率イざ 号〃＼らすでに処理さｎた沖液部の累積Ｂ′：Ｉ会計を引くとして、計算すべき である。すなわち、炉液部番号１に対して。

入力は次のようになる。

すべてのロールに対する櫂）′成偏心率信号の正しい値力は適当７５−同期１ヒ で組合わさｎなけｎばならない。すなわち、 とｎに、４個の相異なるロールの場合に対して、第５図に縞図的に図示される。

偏心率信号の見積りに対して玉砕な測定さγした厚さのＳｔ取りが７１Ｉｌ用で きることによって２弾性変形およびヒステリシスのモデルにおける誤差が、見積 りアルゴリズム内で内部フィードパンクによってＨ］正さｆ’Ｌ　；Ｈｏすなわ ち５　［一定常状態」に４ｂ・いて％見積ら１１だ厚さＩ］は２但心率ル」数に おけるすべての試料点で、測定される厚さｈ′に等しい。こｎによｎば、仮定さ れた公称モデルノクラメータに対する偏心率補償の実施の依存を低減させる著し い強健特性が得られる。もちろん１弾性変形モデルの正確度１は１合制御ループ の澱乱減衰特性に、影響を及はす。孤立のこのループの定常状態誤差減衰停機β に、制御部のゲインに、と圧延機係数の見積△ ５Ｍの関数であるとして、示すことができる。

ここで、ε＝（１−Ｍ／Ｇンとする。

シミュレーションによれば、以下で与えらｎるヨウに、製品に依存するゲインを 含む各種の制御ループが式０：！ｔを使用して補償さｎるとすると、圧延さｆ′ した製品の広い範囲に渉るすみやかな首尾一貫した応答を維持することが可能に なる、ということが確認さｆる。

以上では、モデ化の誤差に対する制御法則の定常状態の感度が述べらｎた。明ら かに、過渡の実施は、モデルにおけるすべてのパラメータ、特にＭ、ａ、τおよ びτに依存する。、ｅラメータＭｆ−ｔ、、圧延機および帯板の幅の特性でちゃ １合理的に、１０％円で知られていると仮定することができる。時間遅延τ、は 、即時の作業ロール速度の測足値と、スタンドから厚さ測定計器１での距離とか ら、正確に計算できる。τに対する良好な初期見積りは、バックアップロールの 公称直径と前回き滑り比とを使用することによって、同様な方法で得ることがで きる。しかしながらこｎは、所望ならば、τの代ＱＶｃτを用いることによって ８製できる。

とじて定義さｎる。τに対する適尚な値およびτを取入ｎる頻度は、ａとｍ１様 な方法で特定の窓戸に依存するであろう。τの取入ｎは、乍心率信号が小さいと き。

または圧延機の速さが変１ヒするときｉＣは、避けるべきである。

最後に、）々ラメータは、圧延状態および材料の品位に依存してコイルからコイ ルへ変化できる。シミュレーション試験によｎば、このノξラメータに対する高 度の無感動が示さｒ、たが、しかしながら、所望ならば、とＴ′Ｌは各コイルの 圧延の際の適応性を有するモデルから決定できる。

第４図は、雑音がある状態における周期の見積りを図示する。このような結果で 示唆さｎることによると。

十分な数の試料が各ロール１９１転の際に得らｎるならば。

１積らｎる周期は２チより良い戸数で見積らｎるべきである。

新しい設計の実施の広大なシミュレーション評価は。

その目的が理想的まｆｃは非理想的な状態における？ｈ１］御部の実施全観察す べきことで１完成する。理想的な場合に、すべての関連のノンラメータが知らｎ ていると仮定して、偏心率のｂ乱がロール間陳位急決め系の能力内であるとすｎ ｌ′！、帯板送出厚さに対するロールの偏心率の効果は除去できる。非理想的な 場合に、ノぐラメータがその真の値に等しくないときに、設計が高度の強健性を 呈することが見出された。

シミュレートされた応答の範囲は、０．０６秒における０、１　ｍのロール間原 変ｆヒに応答できる早いロール間隙作動部に対する。典監的な挙動およびパラメ ータの変化に対しての制御系の強健性全図示いＬ第６図および第７図で提供さｎ る。信号は第３図と同一である。

キーシミュレーションノぐラメータハ。

＊圧延機係６　３　、５　Ｍ　Ｎ、／ｒｍ　。

＊帯板の幅　１０００口。

＊可塑性常ｉｆｉ　２．０　。

＊時間遅延　０．４秒。

＊制御ゲイン　ｋ、＝４゜ 第６図は、負の斜路の変化が後続しさらにスタンド１０パンクアツプロールの周 期の１．５倍の周期の調和信号が後続する段階からなる。会成入力厚さ騒乱に対 する。兵弗的なシミュレーションの闇果ケ示Ｔ、局期的な、２ツクアンブロール の偏心率・１百号（ま、おの３のがピークからピークまで０．０４　ｍの振幅を 有する。−次および三次の倍音からなる。前述した公称条件に対して、減衰係数 βは５．０に等しく、こｆＬは、シミュレートさ′ｎ−た厚さの挙動の段階応答 成分から弁別さ九る。

偏心率補償部の有効性は、偏心率補償部が存する場合とし存しない場合との、応 答の比較から明らかである。

第７図は、パラメータの値がその公称の値に等しくない場合に対する。第６図に 対応する結果を示す。特定の結果は、１５壬の圧延機係数および３．０の可ツ性 ）ぐラメータ（公称値は２．０）の場合に対して、与えらｎ’ｐニー０ 第８図は、同高圧延機において４個のロールの直径が相異なり、各ロールが同様 の偏心率振幅を有する場合に対する。制８部シミュレーションの結果を示す。

結果は、最近の基準によって比較的遅い電気液圧的位置制御系を有するタンデム 冷間圧延壱とにおける。推奨さｎる制御系の実施から得らＴ′Ｌだ。（ロール間 隙位置の０．１ｍの変ｒヒに対する段階応答時間は０．５秒である。ン遅い位置 決め系に、圧延機が全速で圧延をなすときの偏心率騒乱の有効動的取消しを除去 する。しかしながら、遅い速さにおいて、改良さｎた実施は、第９図で明らかな ように、偏心率補償部および計器制御部の組合わせ作動から生じた。

当業者に明らかなように、ここに説明し′ｆＣ，発明は。

圧延機の種種の形状に適合でき、ここに例示した以外の制御アルゴリズムの採用 に適合でき、かかる変型さｆｉ；Ａ実施例は、その範囲の中であると考えらｎる 。

飄　観 箆６区 子は髪ロールイ局心イミおよυ”犯（入帯朴４匝甜＋：ｌＨｂンミュレーシ３し 屁Ｊ艮菟δ図 ）戸１次郁沖（笑ダー０６の多周１１１〃ｅ外Ｉ７寸すうンミュレ刀じ箱失箆９ 区 夕）テム圧延）芹への・陶ｊら＼率補＠部の適用〃１らの鯖果国際調査報告 Ｉｎ＋ｅｒｎｍａ＋ｗ−＾”ＩＩｃＪｆｉＯ’”’ＰＣｒ／ＡＵ８４１００１７ ２ＵＳ　３５４３５４９　ＢＥ　７２４２７０　ＤＥ　１８０９６３９　ＦＲ１ ５９２７０３Ｇ８　１２０４３３５　ＮＬ　６８１６５８４　ＳＥ　３４０９９ ２第１頁の続き ０発　明　者　グツドウィン、グラハム・クリ　オーフォード　イテ トリ 表示 ０発　明　者　ニドワード、ウィリアム・ジョ　オーフ　イ。

ストラリア国、　２３０８．ニューサウスウエールズ、ユニヴアーシイ・オブ・ ニューキャッスル、デパートメント・オブ・エレクカル・アンド・コンピュタ− ・エンジニアリング（番地その他□なし） ストラリア国、　２２８３．ニューサウスウエールズ、カレイ・ベジャビル会ロ ード、ナンバー、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　全ロールカを示す第１人方何号全生成し、ロール間隙位置を示す第２人方何 号を生成し、第１圧延ロールの角度位置を示す第３人方何号を生成し、ロール間 隙に対する予め定めらｎｆｃ下流位針における製品の厚さを示す第４人方何号を 生成し、＠配の第１．第２第３および第４の入力信号から、第１圧延ロールの角 変位置の関数として、真の即時的ロール間隙位會に影響する全体のロール偏心率 を示す、第１出力信号全引出す、各段階からなる。圧延スタンドから出る製品の 厚さを自動的に制御する方法。 ２　圧延スタンドが、第１圧延ロールの周期に直接関連する共通の回転周期を備 えた１組のロールを有し。 前記方法が、ロールの組の周期的ロール偏心率を示す第２出力全生成するように 、第１出力を戸波する１段階を包含する請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、　圧延スタンドがロールの組を多数有し、各組が共通の周期を共有するロー ルを備え、＠記方法が、組の１つのロールのロール角変位ｆｉｎそｒ、ぞれ示す 多くの第３人力１ｇ号を生成し、第１出力信号ケろ波して多くのろ波さｆ′Ｌ′ ｆｃ出力信号を生成すゐに前記の多くの第３信号のおのおのをび用し、前記の多 くの組のうちの１つの周期的ロール偏心率をおのおの表わす多くの出力信号を生 成するに、各戸波部出力信号を第２出力侶号と組合わせる。各段階を特徴する請 求の範囲第２項に記載の方法。 ４　ロールの角変位置を示す入力信号が、ロール角速変を示す信号を積分する段 階によって得らｎる。請求の範囲第１項から第３項のいずｆか１項に記載の方法 。 ５　共通の周期を共有する１組のロールの回転周期を示す出力信号を生成するだ め［、第１出力信号を戸波する１段階をさらに包含する。請求の範囲第１項に記 載の方法。 ６、前記の多くの四−ルの組の１つの周期的ロール偏心率をおのおの表わす多く の出力信号が、別別の周期を有するロールの多くの組に対応するロール間隙にお ける合成ロール偏心率の予報された値を示す第３出カイｇ号を生成するために、 適轟な同期比によって共に加えら７する。請求の範囲第３項に記載の方法。 ７　第１および第２の入力信号を組会わせて、ロール間隙から出る製品の即時的 厚さの見積シを表わす第４出力信号を生ｂＶ、（、、第２出力化号によって示さ ｆ″Ｌるロールの１つの組のロール偏心率に対して第４出力信号を補償−ｒるこ とによって、射５出方何号を生成する。 各段階をさらに包言する。請求の範囲第１項から第６項のいすｎか１項に記載の 方法。 ８　第５出力１ぎ号が、第３出力信号によって示さｎ６Ｌつなロールの多くの組 に対するロール偏心率で、第４出力信号を袖偵することによって生成さｎる。誼 求の範囲第７項に記載の方法。 ９．　第５出力信号に従って作業ロールの間の間隙を制御する、段階舎さらに包 含する％請求の範囲第７項または０！８項に記載の方法。 】０．圧延機スタンドの構成安素の間で摩擦によって誘起さｎるヒステリシスの 効果に対して、第１出力信号を補償する、段階をさらに包含する。請求の範囲第 １項から第９項のいずｎか１項に記載の方法。 １１　予報された合成ロール偏心率信号を表わす第３出力信号に従って１作業ロ ールの・ｄｌの間隙を制御する。 段階をさらに包含する１請求の範囲第６項に記載の方法。 １２　添付色面の第２１東ないし第５図を参照して実質的に前述したような、圧 延さｎ、た材料の厚さ金利例する方法。 １３　ロールカ（Ｆ）を示す第１人方何号を生成するための手段、ロール間隙位 ＆　＜８）を示す第２人力方何を生成するだめの手段、ロール旬間位置（ｖＪ’ ？示す第３人方何号全生成するための手段、ロール間隙に対して下流の予め定め らｎた位置における恥品の厚さくｂ）’ｅ示す第４人労化号を生成するための手 段、第１．第２゜第３および第４の入力信号から、全体のロール偏心率を示す第 １出力信号を引出す手段、ロール間隙に２ける即時的な製品の厚さを示す信号を 引ｌｆｔための手段。 および、′５λ１出力信号方何って示さｎる全体のロール俳１心家に対して、即 し的な１３品のμｔさ？示す信号を補償するための手段、からなる、圧延機スタ ンドによって生成さｆる材料の厚さを制御するための装ｆ５゜１４　補償さｎた 信号に従って作業ロールの間の間隙を制御する段階、をさらに（＋！＋＝える。 請求の範囲第１３項に言？載のＬＬ １５　第１人方何号および第２人力方何からｈｊ！ＩＪ時的な製品の厚さを示す 信号を引出すための手段、全さらに備える。請求の範囲第１３項域だに第１４項 に記載の装置。 １６　ロールカ（１”）を示す第１人方何号を生成するための手段、ロール１… 炉位置（Ｓ）’に示す第２人力方何を伴成するための手段、ロール角変位ｔＥｆ （ｖ）を示す第３人方何号を生成するための手段、ロール間隙に対する予め定め らｆｌだ下流位置における製品の厚さくｈ）を示す第４人労化号を生成するため の手段、第１．第２＆第３および第４の入力信号から、全体のロール偏心率を示 す第１出力信号を引出すための手段、第１出力信号を沖波して、雑音の影響を最 小に（２，かつ、角度位置または速さの測定値によってまたはロールの直径の情 報によって％足さｆＬｆｃ周期を有するすべてのロールに対する。ロール間隙に 奢ける予報さｔ″した合成ロール偏心率を表わす第２出力信号を生成するための 手段。 ＄１人力方何および第２人力方何から、ロール間隙における即時的な製品の厚さ を示す第３出力信号を引出すための手段、および、ロール間隙位置を調節するた めに第２出力信号および第３出力信号を利用して、とＩＩによって、ロール偏心 率の騒乱と独立に厚さを制御するための手段、からなる、圧延機スタンドによっ て生放さｎる材料の厚さを制御するための装置。 １γ即時的厚さ見積シにおける沖波さｎない誤差成分の効果を低ジするために、 死帯域を導入するための手段、をさらに包含する、請求の範囲第１６項に記載の 装置。 １８　請求の範囲第１項に記載の方法によって制御されるときの圧延機。 １９　請求の範囲第１３項から第１７項のいずｎか１項に記載の装置と組合わせ た圧延機。