CN101537432B - 热轧机的机架间冷却控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机架间冷却控制装置，对精轧机的冷却水注水方式的机架间冷却装置的控制，能够更高精度地控制精轧机输出侧的钢板温度，而且也能够进一步减小冷却水量的增减频度而实现控制。机架间冷却控制装置(1)具备：预设控制机构(11)，其对精轧机(2)的机架间冷却装置(7a)～(7d)，以使钢板(3)的FDT(精轧输出侧温度)与所期望的目标温度相一致的方式控制冷却水量，在钢板被冷却水冷却之前，利用钢板温度推定模型(18)推定FDT，基于该推定FDT计算机架间冷却装置的冷却水量并生成预设控制输出；动态控制机构(12)，其取得轧制中的钢板的状态量，基于其状态量计算冷却水量的变更量并生成动态控制输出；及机架间冷却指令生成单元(13)，其由预设控制输出和动态控制输出生成并输出机架间冷却指令。

Description

热轧机的机架间冷却控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及为了将热轧中的精轧机输出侧的钢板温度调节为规定的目标温度而通过在机架间注水进行的机架间冷却的控制。

背景技术

在热轧中，用具备多个机架的精轧机进行调整钢板形状或尺寸的精轧。而且，在精轧机中进行用于将精轧输出侧温度(精轧机输出侧的钢板温度，以下记为FDT)调节为规定的目标温度的冷却。该冷却一般是利用在精轧机上设置于每一个机架间的机架间冷却装置以喷射状态向轧制中的钢板注入冷却水来实现。在这种冷却中，按照FDT与目标温度的关系对FDT进行控制，需要控制冷却水的注水量，由此实现机架间冷却控制。具体而言，设置机架间冷却控制装置，利用该机架间冷却控制装置，基于FDT等控制机架间冷却装置的注水量，以使FDT与目标温度一致。

就机架间冷却控制而言，例如已知的有专利文献1～专利文献4中公示例的技术。专利文献1的“热精轧机输出侧温度的控制方法”为，对于在冷却开始前预先设定的带钢冷却装置的喷射数n，是按照FDT的测定结果，以FDT达到目标温度的方式将喷射数变更Δn，以喷射数(n+Δn)进行冷却控制。此外，就这样的冷却控制而言，是在事先预想钢板速度减小的时刻，Δn为正时，将Δn设为零，以喷射数n进行冷却；Δn为负时，以喷射数(n+Δn)进行冷却。

在专利文献2的“热轧钢板的制造方法”中，是跟踪被轧制材料的前端部，在被轧制材料的前端部进入最末机架后，开始进行冷却，由此使轧制时的温度控制高精度化，得到微小粒径的热轧钢板。

专利文献3的“热轧金属板的精轧输出侧温度的控制方法”，是假想将轧制中的钢板在长度方向进行分割，对分割后的每一分段，基于精轧输入侧温度和钢板的输送时间，计算各分段的FDT达到目标值的注水量和注水时刻。

在专利文献4的“机架间注水的自动控制”中，针对在精轧机的机架间进行注水以使输出侧精轧温度达到目标值，是基于预先设定的温度模型及每个部位的实际参数，计算出钢板的精轧工序内的温度变化，基于该结果进行注水控制。

专利文献1：(日本)特开平10-43811号公报

专利文献2：(日本)特开2006-159261号公报

专利文献3：(日本)特开平10-94814号公报

专利文献4：(日本)特开平7-75816号公报

精轧机的FDT会对钢板的品质及形状产生影响。因此，对于机架间冷却控制，理想的是能够达到高精度，以使FDT尽可能地与目标温度相一致。此外，也希望在减少冷却水量的增减频度的状态下进行高精度的控制。

就这种观点而言，如上所述的现有控制技术未必能够说是充分的。例如，专利文献1的控制技术，是基于实测的FDT仅通过由反馈控制变更喷射数使FDT与目标温度相一致。因此，对于不能反映反馈控制效果的钢板前端部来说，不能避免温度精度(相对于FDT的目标温度的精度)的降低。此外，专利文献1的控制技术没有考虑在冷却开始前确定喷射数n的计算中假想的精轧输入侧温度(精轧机输入侧的钢板温度，以下简记为FET)和轧制中的实测FET不同的情况。因此，在假想FET和实测FET有差异的情况下，按照规定的影响系数，温度精度有可能变差。此外，专利文献1的控制技术，预先计划的钢板速度的变化可以在冷却前的运算中予以考虑，但是，在由操作者的手动操作进行的速度变化那样的控制装置一侧不能应对无法预测的钢板速度变化，在产生这种速度变化的情况下，温度精度有可能变差。

专利文献2的控制技术是进行钢板前端部的跟踪，因此，尽管对于钢板前端部也能够反映控制的效果，但是，对于FET或钢板速度的变化没有进行充分的考虑，在FDT或钢板速度变化的情况下，温度精度有可能降低。

专利文献3的控制技术由于是对每一个假想分割的分段分别控制钢板各部位的温度，在进入精轧机架的时刻，在钢板的长度方向上钢板温度降低，此外，尽管其在被称为滑行(スキツド)的周期性的温度干扰重叠的传统的连续轧制中可以说是有效的方法，但是不适合所谓的微型串联式热轧。微型串联式热轧是对用连续铸造机铸造之后的高温毛坯进行直接轧制的直接装料形式，将在隧道炉底保持在一定温度的毛坯直接进行粗轧，之后进行精轧。在这种微型串联式热轧的情况下，钢板长度方向的温度不会较大地降低，也没有滑行温度干扰。因而，在将专利文献3的控制技术用于微型串联式热轧中的情况下，不仅控制结构变得不必要的复杂，而且由于对每一分段变更冷却水量的操作，与钢板的FDT对应的温度变化可能会重叠，这些情况可能会成为后续工序的卷绕温度控制的干扰，还会增加冷却水量的增减频度。

专利文献4的控制技术由于是根据基于预先设定的温度模型或实际参数而计算出钢板的精轧工序内的温度变化的结果进行注水控制，因此，温度精度有可能由于实际的FET或钢板速度的变化而降低。

发明内容

本发明是以如上所述的事情为背景而开发的，其课题是提供一种机架间冷却控制装置及控制方法，能够进行实现更高的温度精度而且能够进一步减小冷却水量的增减频度的控制。

为了解决上述课题，本发明提供一种机架间冷却控制装置，其针对精轧机的机架间冷却装置，按照使精轧输出侧温度与所期望的目标温度一致的方式控制冷却水量，所述精轧机具备：多个机架；通过在所述机架间注入冷却水而能够冷却轧制中的钢板的所述机架间冷却装置；测量所述钢板的输入侧温度即精轧输入侧温度的精轧输入侧温度测量部；以及测量所述钢板的输出侧温度即所述精轧输出侧温度的精轧输出侧温度测量部，所述机架间冷却控制装置的特征在于，具备：预设控制部，所述预设控制部具备针对所述冷却水的冷却推定所述精轧输出侧温度的钢板温度推定模型，在所述钢板被所述冷却水冷却之前，利用所述钢板温度推定模型来推定所述精轧输出侧温度，并根据该推定精轧输出侧温度，计算出所述机架间冷却装置的冷却水量，而生成预设控制输出；动态控制部，所述动态控制部针对由所述精轧机轧制并由所述机架间冷却装置冷却的所述钢板取得状态量，并根据该取得的状态量计算出所述冷却水量的变更量，而生成动态控制输出；以及机架间冷却指令生成部，所述机架间冷却指令生成部根据所述预设控制输出和所述动态控制输出生成机架间冷却指令并输出给所述机架间冷却装置。

这种机架间冷却控制装置，通过组合起来进行基于钢板温度推定模型的事前预测的预设控制、和基于针对轧制中的钢板的状态量的动态控制，能够利用动态控制补充预设控制不足的范围，并且利用预设控制能够减轻动态控制的负担。因此，与例如上述专利文献1、专利文献2或专利文献4的现有技术相比，可以达到更高精度的控制，而且与例如上述专利文献3的现有技术相比，能够减小冷却水量的增减频度。

在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，即，所述动态控制部具备：精轧输入侧温度偏差修正部，所述精轧输入侧温度偏差修正部生成并输出抑制在针对所述精轧输入侧温度生成所述预设控制输出时假想的假想精轧输入侧温度与在轧制中实测得到的实测精轧输入侧温度的偏差对所述精轧输出侧温度的影响的所述冷却水量的变更量；速度偏差修正部，所述速度偏差修正部生成并输出抑制所述预设控制输出生成时假想的假想钢板速度与在轧制中实测得到的实测钢板速度的偏差对所述精轧输出侧温度的影响的所述冷却水量的变更量；精轧输出侧温度偏差修正部，所述精轧输出侧温度偏差修正部生成并输出用于减小所述目标温度与在轧制中实测得到的实测精轧输出侧温度的偏差的所述冷却水量的变更量；以及动态控制输出生成部，所述动态控制输出生成部有选择地使用所述精轧输入侧温度偏差修正部、所述速度偏差修正部、所述精轧输出侧温度偏差修正部各自的输出而生成所述动态控制输出。根据这种方式，将针对精轧输入侧温度的偏差的修正和针对钢板速度的偏差的修正作为前馈控制来进行控制，因此，能够更有效地进行动态控制。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，即，所述动态控制部还具备影响系数表，所述影响系数表包括：第一影响系数表，所述第一影响系数表存储所述冷却水量的变化对所述精轧输出侧温度造成的影响；第二影响系数表，所述第二影响系数表存储所述精轧输入侧温度的变化对所述精轧输出侧温度造成的影响；以及第三影响系数表，所述第三影响系数表存储所述精轧机的输出侧的所述钢板的速度变化对所述精轧输出侧温度造成的影响，所述精轧输入侧温度偏差修正部、所述速度偏差修正部、所述精轧输出侧温度偏差修正部分别从所述影响系数表中取得所述冷却水量的变更量的生成处理所使用的影响系数。根据这种方式，能够更有效地进行冷却水量的变更量生成处理。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，即，所述动态控制部能够在规定的时刻保持所述精轧输入侧温度偏差修正部的输出，之后，将其作为被保持为一定的锁定值，所述保持的时刻采用与所述精轧输入侧温度偏差修正部的针对所述变更量生成的最初运算对应的输出完成的时刻、或是所述精轧输出侧温度的检测开始的时刻。

在直接装料式的微型串联式热轧时，钢板长度方向的精轧输入侧温度的变化小，只要仅针对一张钢板的轧制开始时刻乃至与其相近的时刻进行精轧输入侧温度偏差修正部的控制，之后，即使利用该控制输出，也不会对控制的精度产生实质性的影响。本方式以这种微型串联式热轧的特性为前提，将精轧输入侧温度偏差修正部的输出作为固定的锁定值，由此能够进一步减小冷却水量的增减频度。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，即，所述动态控制输出生成部根据轧制中的所述钢板的位置信息进行所述精轧输入侧温度偏差修正部、所述速度偏差修正部、所述精轧输出侧温度偏差修正部各自的输出的有选择使用，在对所述钢板进行所述精轧输出侧温度检测后，在所述钢板进入所述精轧机但还未检测所述精轧输出侧温度的状态下，所述动态控制输出生成部输出将精轧输入侧温度偏差修正部和所述速度偏差修正部各自的输出相加后的值，在从所述精轧输出侧温度的最初的检测到所述钢板从所述精轧机拔出的状态下，所述动态控制输出生成部输出将所述精轧输入侧温度偏差修正部的输出或其所述锁定值、所述速度偏差修正部的输出、所述精轧输出侧温度偏差修正部的输出相加后的值。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，即，准备多个在所述精轧输出侧温度偏差修正部进行的所述冷却水量的变更量的生成计算中所使用的增益，可以根据所述钢板速度从该多个增益中进行选择。根据这种方式，在钢板速度加速中，可以以相对小的增益进行稳定的控制，钢板速度到达稳定状态且轧制稳定后，则可以以大的增益进行响应性良好的控制，从而有效地进行精度高的控制。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，既，能够根据所述动态控制部的控制实际推定所述钢板温度推定模型的模型误差，并使该模型误差推定结果反映到由所述预设控制部的利用所述钢板温度推定模型的所述精轧输出侧温度推定中。

当前轧制的钢板的预设控制误差(模型误差)和下一次轧制的钢板假想的预设控制误差通常具有高的相关性。着眼于这种预设控制误差的特性的目的是为了进行本方式的适应控制，通过进行这种控制能够间接地补偿钢板温度推定模型的模型误差，由此能够降低由于钢板温度推定模型和实际冷却现象的背离而产生的控制误差，能够进行更高精度的控制。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制装置而言，优选的方式如下，既，具备适应控制量计算部并且具备适应控制部，所述适应控制量计算部根据针对被判定为尾端从所述精轧机拔出的钢板的多个部位检测或计算出的所述目标温度与所述实测精轧输出侧温度的偏差、所述假想精轧输入侧温度与所述实测精轧输入侧温度的偏差、所述假想钢板速度与所述实测钢板速度的偏差、所述精轧输出侧温度偏差修正部的输出、精轧输入侧温度偏差修正部的输出的所述锁定值、以及所述速度偏差修正部的输出，求出适应控制量，所述适应控制部通过用所述适应控制量计算部的所述适应控制量修正所述目标温度，求出精轧输出侧温度预测用目标温度，其中，将由所述适应控制部求出的所述精轧输出侧温度预测用目标温度在利用所述钢板温度推定模型进行所述精轧输出侧温度的推定时使用。根据这种方式，能够有效地进行模型误差的补偿。

此外，为解决上述课题，本发明提供一种机架间冷却控制方法，其针对精轧机的机架间冷却装置，按照使精轧输出侧温度与所期望的目标温度一致的方式控制冷却水量，所述精轧机具备：多个机架；通过在所述机架间注入冷却水而能够冷却轧制中的钢板的所述机架间冷却装置；测量所述钢板的输入侧温度即精轧输入侧温度的精轧输入侧温度测量部；以及测量所述钢板的输出侧温度即所述精轧输出侧温度的精轧输出侧温度测量部，所述机架间冷却控制方法的特征在于，能够进行将预设控制和动态控制组合的控制，所述预设控制在所述钢板被所述冷却水冷却之前，利用针对所述冷却水的冷却推定所述精轧输出侧温度的钢板温度推定模型来推定所述精轧输出侧温度，并根据所述推定精轧输出侧温度计算出所述机架间冷却装置的冷却水量，而得到预设控制输出，所述动态控制针对由所述精轧机轧制并且由所述机架间冷却装置冷却的所述钢板取得状态量，并根据该取得的状态量计算出所述冷却水量的变更量，而得到动态控制输出。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制方法而言，优选的方式如下，即，所述动态控制输出包括精轧输入侧温度偏差修正输出，所述精轧输入侧温度偏差修正输出是针对抑制在对于所述精轧输入侧温度生成所述预设控制输出时假想的假想精轧输入侧温度与在轧制中实测得到的实测精轧输入侧温度的偏差对所述精轧输出侧温度的影响的所述冷却水量的变更量的控制输出，能够在规定的时刻保持所述精轧输入侧温度偏差修正输出，之后将其作为被保持为一定的锁定值。

此外，在本发明中，就上述的机架间冷却控制方法而言，优选的方式如下，即，所述保持的时刻采用与针对所述精轧输入侧温度偏差修正输出的最初运算对应的输出完成的时刻、或者所述精轧输出侧温度的检测开始的时刻。

根据如上所述的本发明，对于热轧制的精轧机的机架间冷却装置，能够进行实现更高的温度精度而且能够进一步减小冷却水量的增减频度的控制。

附图说明

图1是表示第一实施方式的机架间冷却控制装置的结构的图。

图2是表示目标温度表的例子的图。

图3是表示速度表的例子的图。

图4是表示标准流量模式表的例子的图。

图5是表示预设控制的处理流程的图。

图6是表示动态控制机构的结构例的图。

图7是表示第一影响系数表的例子的图。

图8是表示第二影响系数表的例子的图。

图9是表示第三影响系数表的例子的图。

图10是表示反馈控制起动时刻生成单元的处理流程的图。

图11是表示反馈增益选择单元的处理流程的图。

图12是表示跟踪单元的处理流程的图。

图13是表示动态控制输出生成单元的处理流程的图。

图14是表示动态控制输出生成单元的输出的例子的图。

图15是表示第二实施方式的机架间冷却控制装置的结构的图。

图16是表示适应控制量计算单元的处理流程的图。

图17是表示适应控制单元的处理流程的图。

标记说明

1、机架间冷却控制装置

2、精轧机

3、钢板

5、精轧输入侧温度计(精轧输入侧温度测量单元)

6、精轧输出侧温度计(精轧输出侧温度测量单元)

7、机架间冷却装置

11、预设控制机构

12、动态控制机构

13、机架间冷却指令生成单元

18、钢板温度推定模型

21、精轧输入侧温度偏差修正单元

22、速度偏差修正单元

23、精轧输出侧温度偏差修正单元

24、动态控制输出生成单元

25、影响系数表

25a、第一影响系数表

25b、第二影响系数表

25c、第三影响系数表

32、适应控制量计算单元

33、适应控制单元

F1～F5、机架

具体实施方式

下面，对用于实施本发明的方式进行说明。图1是与控制对象的精轧机2联系起来表示第一实施方式的机架间冷却控制装置1的结构的图。机架间冷却控制装置1从精轧机2接收各种信号并向精轧机2输出控制信号。另外，在以下的说明中记载的“…机构或单元”，也可以称为“…部”

精轧机2具备五个机架F1～F5(以下适当省略“机架”，而只用标记记述)。从图示以外的粗轧机被输送至精轧机2的钢板3由机架F1～F5各自的轧辊4一边轧制一边从左向右移动。此外，精轧机2具备测定钢板3的FET的精轧输入侧温度测量单元即精轧输入侧温度计5，并且，具备测定钢板3的FDT的精轧输出侧温度测量单元即精轧输出侧温度计6，还具备机架间冷却装置7。

机架间冷却装置7对于机架F1～F5，是作为分别对应F1-F2间、F2-F3间、F3-F4间、F4-F5间的机架间冷却装置7a～7d设置。而且，机架间冷却装置7a～7d按照来自机架间冷却控制装置1的机架间冷却指令的各自的水量且以喷射状态注入冷却水，而对钢板3进行冷却。机架间冷却控制的目的是使得由精轧输出侧温度计6测量的FDT以高精度与所期望的目标温度一致。有关FDT的目标温度通常是在钢板长度方向的各部位设定为一定，但有时也可不同。

下面，对机架间冷却控制装置1进行说明。机架间冷却控制装置1具备：预设控制机构11，其在由机架间冷却装置7冷却钢板3之前，计算各机架间冷却装置7a～7d的注入冷却水流量，生成并输出预设控制输出；动态控制机构12，其在钢板3由精轧机2轧制而且由机架间冷却装置7a～7d冷却过程中，读取精轧输出侧温度计6的测定温度等有关钢板3的各种状态量，生成并输出用于实时变更冷却水量的动态控制输出；以及机架间冷却指令生成单元13，其用动态控制机构12的动态控制输出修正预设控制机构11的预设控制输出，具体而言，向机架间冷却装置7a～7d输出将预设控制输出和动态控制输出相加得到的机架间冷却指令。下面，对预设控制机构11和动态控制机构12详细地进行说明。

首先对预设控制机构11进行说明。如上所述，预设控制机构11发挥如下功能，即，在由机架间冷却装置7冷却钢板3之前，计算各机架间冷却装置7a～7d的冷却水流量，并生成预设控制输出。因此，预设控制机构11具备预设单元14，由该预设单元14，基于从目标温度表15、速度表16、标准流量模式表17分别读取的信息，利用钢板温度推定模型18进行运算，由此，在开始冷却之前确定各机架间冷却装置7a～7d各自的冷却水量即预设控制冷却水量。

图2表示目标温度表15的构成例。该例的目标温度表15对应钢种类(钢板的种类)分档表示精轧输出侧温度的目标值。预设控制机构11判定作为轧制对象钢卷的钢种类，从目标温度表15提取对应的目标温度。例如，若钢种类为SS400，精轧输出侧的目标温度则为900℃。

图3表示速度表16的构成例。该例的速度表16相对于钢种类、钢板厚度、钢板宽度，对钢板3的最末机架(在本实施方式中为F5)的输出侧速度分档表示初始速度、稳定速度、最终速度。在此，初始速度为钢板的前端从F5拔出时的速度，最终速度为钢板的尾端从F5拔出时的速度，稳定速度是在初始速度及最终速度未被设定的状态下，作为比这些速度更快的速度而设定的速度。预设单元14判定作为轧制对象钢卷的钢种类、钢板厚度、钢板宽度，从速度表16提取对应的速度信息。例如，钢种类为SS400、钢板厚度为3.0～4.0mm、钢板宽度为1200mm时，初始速度设定为360mpm、稳定速度设定为700mpm、最终速度设定为600mpm。从初始速度到稳定速度的速度变化梯度，在预设单元14确定机架间冷却流量的运算中用同一冷却水量确定为使FDT成为一定的值。此外，从稳定速度到最终速度的梯度由设备制约或允许的范围内确定。当确定F5输出侧的钢板速度后，确定了F5的轧辊4的旋转速度，进而，根据该值按照各机架的压下率(输入侧钢板厚度和输出侧钢板厚度之比)确定其他机架的轧辊的旋转速度。

图4表示标准流量模式表17的构成例。该例的标准流量模式表17对各机架间存储在钢种类、钢板厚度、钢板宽度条件下确定冷却水量的运算中使用的冷却水量的初始值，并且按照相对于最大流量的百分比给予初始值。例如，在钢种类为SS400、钢板厚度为3.0～4.0mm、钢板宽度为1200mm时，F1-F2间的初始流量设定为最大流量的80％，F2-F3间的初始流量设定为最大流量的70％，F3-F4间的初始流量设定为最大流量的50％，F4-F5间的初始流量设定为最大流量的0％。这种标准流量模式表17的内容是在初始钢板速度及钢板前端且在假想的FET条件下，以实际的FDT大致能够满足目标速度并且伴随各机架的轧制的温度下降模式成为所期望的模式的方式，根据模拟或实际的轧制实绩而求出的。

图5是表示预设单元14进行的预设控制的处理流程。预设单元14进行的预设控制包括步骤S11～步骤S16的各处理过程。在步骤S11，从目标温度表15读取目标温度，从速度表16读取初始速度。在步骤S12，从标准流量模式表17读取标准流量模式。在步骤S13，在由步骤S11或步骤S12读取的条件下，利用钢板温度推定模型18进行预测FDT的计算。在预测FDT的钢板温度推定模型18中，需要如下计算，即，针对将要由精轧机2轧制的钢板，将假想的FET(假想FET)作为初始值，用数学式表示来自钢板的热辐射、对流热传导、伴随轧制的塑性变形的加工发热、钢板与轧制辊接触时被吸收的接触传导热、钢板和轧制辊4的摩擦产生的摩擦发热、机架间冷却引起的温度下降等各种主要因素，并进行累加计算。各计算式以往进行了各种探讨，例如在“钢板轧制理论和实际(板圧延の理論と実際)”(日本钢铁协会编(日本鉄鋼協会編)，1984)中有详细记述。作为一例，热辐射的热传导系数的计算式为下述(1)式。hr＝σ·ε{[(273+T_su)/100]⁴-[(273+T_a)/100]]⁴}/(T_su-T_a)……(1)

其中，σ：斯蒂芬-玻耳兹曼常数(＝4.88)，ε：放射率，T_a：空气温度(℃)，T_su：钢板的表面温度(℃)。

钢板在机架间移动期间，按照(1)式从钢板吸收热。被冷却时，例如，按照“钢板轧制的理论和实际”记载的关系式，吸收与冷却水量相应的热。将由各主要因素吸收或给予的热量的总和置换成热传递系数，计算在一定时间Δ期间内从钢板放出或吸收的热量。以经过Δ时间之前的钢板的温度为基础，利用下述(2)式加减计算Δ时间的热量移动。

T_n＝T_n-1-(h_t+h_b)*Δ/(ρ*C*B)……(2)

其中，T_n：当前的钢板温度，T_n-1：Δ前的钢板温度，h_t：钢板表面的热传递系数，h_b：钢板背面的热传递系数，ρ：钢板的密度，C：钢板的比热，B：钢板厚度。

此外，在需要考虑钢板厚度方向的热传导的情况下，可以通过求解公知的热方程式进行计算。该热方程式用下述(3)式表示，用计算机对其进行差分计算的方法在各种文献中已经公开。

$\∂T/\∂t=[\mathrm{\λ}/(\mathrm{\ρ}*C)]({\∂}^{2}T/{\∂t}^2)\·\·\·\·\·\·\left(3\right)$

其中，λ：热传导率，T：材料温度

对于钢板3的前端部，通过在从进入F1之后到从F5拔出的期间按照时间的推移进行计算，能够计算出钢板3前端部的FDT。

回到图5，在步骤S14中，判定FDT相对于目标温度是否进入到一定范围内(±α)。在比目标温度高时，进行增加机架间冷却水流量的处理，在比目标温度低时，进行减少机架间冷却水流量的处理。除此以外的情况则维持机架间冷却水流量。流量的增减处理通常通过以一定的比例增减各机架间的冷却水量来进行，也可以根据需要采用使特定的机架的水量增减的方法。

在步骤S15中，判定结束条件。结束条件可以使用FDT相对于目标温度进入一定范围内的条件，此外，也可以考虑在结束条件中附加步骤S13或S14的计算重复次数。

在步骤S16中，确定将钢板3加速到速度表16中规定的稳定速度时的加速率，确定钢板3的速度模式。加速率Vr也可以预先作为常数确定，但是，也可以考虑按照钢板3前端的FET下降率FETr，用下述的(4)式计算。

$\mathrm{Vr}=(\∂V/\∂\mathrm{FDT})\·(\∂\mathrm{FDT}/\∂\mathrm{FET})\·\mathrm{\ΔFETr}\·\·\·\·\·\·\left(4\right)$

其中，

是动态控制使用的影响系数，在下面进行说明。通过以上的计算，来确定针对将要由精轧机2轧制的钢板的机架间冷却装置7a～7d各自的预设控制冷却水量。

其次，对动态控制机构12进行说明。如上所述，动态控制机构12在钢板3用精轧机2轧制并且用机架间冷却装置7冷却过程中，实时读取精轧输出侧温度计6的测定温度等的实际值并进行变更冷却水量的动态控制。即，动态控制机构12进行根据实测FET(精轧输入侧温度计5对轧制中的钢板3检测的FET)、实测钢板速度(对轧制中的钢板3，根据F5的轧辊4的旋转速度求出的钢板速度)、实测FDT(精轧输出侧温度计6对轧制中的钢板3检测的FDT)实时变更预设控制机构11输出的预设控制冷却水量的动态控制，由此，发挥进一步提高FDT控制精度(温度精度)的功能。

为此，动态控制机构12具备：精轧输入侧温度偏差修正单元21、速度偏差修正单元22、精轧输出侧温度偏差修正单元23及动态控制输出生成单元24。更具体地说，这样形成的动态控制机构12构成为图6所示的例子。在图6的例子中，除上述各功能单元以外，还具备：影响系数表25、反馈控制起动动态生成单元26、反馈增益选择单元27及跟踪单元28。下面，对这些各要素的详情进行说明。

首先，对影响系数表25进行说明。影响系数表25是存储精轧输入侧温度偏差修正单元21、速度偏差修正单元22、精轧输出侧温度偏差修正单元23各自进行计算中使用的影响系数的表，其包括：第一影响系数表25a，其存储冷却水量的变化对FDT的影响；第二影响系数表25b，其存储FET的变化对FDT的影响；以及第三影响系数表25c，其存储最末机架输出侧(F5)的钢板速度变化对FDT的影响。

图7表示第一影响系数表25a的构成例。该例的第一影响系数表25a中，按照钢种类、轧制后的钢板厚度、机架分档存储有与使冷却水量单位量变化时的FDT的变化量对应的数值即即，第一影响系数表25a表示如下，例如在钢种类为碳素钢(SS400)、钢板厚度为2mm以下时，F1～F2间的为0.1℃，以单位流量增减冷却水时，FDT降低或上升0.1℃。此外，作为各档项目也可以增加精轧输出侧的钢板速度。

图8表示第二影响系数表25b的构成例。该例的第二影响系数表25b中，按照钢种类、精轧输出侧钢板速度、精轧输出侧钢板厚度分档存储有与精轧输入侧温度计5测量的FET增加或减少1℃时的FDT的变化量对应的数值即

即，第二影响系数表25b表示如下，例如在钢种类为碳素钢(SS400)、F5输出侧钢板速度为400mpm以下、钢板厚度为2mm以下时，

FET的测量值升高或降低1℃时，FDT则增加或减少0.02℃。此外，还表示精轧钢板厚度增加时

的值增大的情况，例如，F5输出侧钢板速度为400mpm以下时，且钢板厚度为7mm以上时，FDT变化0.56℃与FET变化1℃相对应。

图9表示第三影响系数表25c的构成。该例的第三影响系数表25c中，按照钢种类、精轧输出侧钢板速度、精轧输出侧钢板厚度分档存储有与使钢板速度增加或减少1mpm时的FDT的变化量对应的数值即

即，第三影响系数表25c表示如下，例如钢种类为碳素钢(SS400)、F5输出侧钢板速度为400mpm以下、钢板厚度为2mm以下时， $(\∂\mathrm{FDT}/\∂V)=0.06$

相对于钢板速度变化1mpm，FDT变化0.06℃。

其次，对精轧输入侧温度偏差修正单元21进行说明。精轧输入侧温度偏差修正单元21以一定周期起动，为了修正由精轧输入侧温度计5获得的实测FET和预设控制处理的假想FET的偏差，进行有关FET的反馈控制(以下，适当地记为FET-FF控制或FET-FF)。即，对于预设控制处理的假想FET和用精轧输入侧温度计5测量的实测FET的偏差，计算抑制其对FDT的影响的冷却水流量，并作为对机架间冷却装置7a～7d的冷却指令变更量ΔQ₁输出。其中，ΔQ₁用下述的(5)式表示。

ΔQ₁＝(Δ_q11、Δ_q12、Δ_q13、Δ_q14)……(5)

其中，Δ_q11：F1-F2间冷却水量的变更量，Δ_q12：F2-F3间冷却水量的变更量，Δ_q13：F3-F4间冷却水量的变更量，Δ_q14：F4-F5间冷却水量的变更量。

具体而言，读取假想FET和实测FET的偏差ΔFET，在确定机架间冷却装置7a～7d的任一个都消除ΔFET的影响后，进而从第一影响系数表25a和第二影响系数表25b读取相当于当前状态的档次的影响系数用下述的(6)式计算该机架间的冷却水变更量(该机架间冷却装置7的冷却水变更量)。

${\mathrm{\Δ}}_{q1i}=G_1\·{(\∂Q/\∂\mathrm{FET})}_i\·\mathrm{\ΔFET}$

$=G_1\·[1/{(\∂\mathrm{FDT}/\∂Q)}_i]\·(\∂\mathrm{FDT}/\∂\mathrm{FET})\·\mathrm{\ΔFET}\·\·\·\·\·\·\left(6\right)$

其中，Δ_q1i：由FET-FF引起的F_i-F_i+1间的冷却水变更量，G₁：常数(FET-FF增益)，

对于F_i-F_i+1间的冷却水量，从第一影响系数表25a提取的该档次的影响系数，

从第二影响系数表25b提取的该档次的影响系数。

消除ΔFET的机架通常是按照有无冷却水量变更的余量而从输入侧机架开始优先选择，但是，也可以考虑从输出侧机架开始优先选择等选择方法。

下面，对速度偏差修正单元22进行说明。速度偏差修正单元22也同样以一定周期起动，其为了对实测钢板速度和在预设控制运算时根据速度表16假想的假想钢板速度的偏差进行修正，进行有关钢板速度的偏差的前馈控制(下面，适当地记为V-FF控制或V-FF)。即，对于预设控制处理的假想钢板速度和实测钢板速度的偏差，计算抑制其对FDT影响的冷却水流量，并作为对机架间冷却装置7a～7d的冷却指令变更量ΔQ₂输出。其中，ΔQ₂用下述的(7)式表示。

ΔQ₂＝(Δ_q21、Δ_q22、Δ_q23、Δ_q24)……(7)

其中，Δ_q21：F1-F2间冷却水量的变更量，Δ_q22：F2-F3间冷却水量的变更量，Δ_q23：F3-F4间冷却水量的变更量，Δ_q24：F4-F5间冷却水量的变更量。

具体而言，读取假想钢板速度和实测钢板速度的偏差ΔV，在确定机架间冷却装置7a～7d的任一个都消除ΔV的影响后，进而从第一影响系数表25a和第三影响系数表25c读取相当于当前状态的档次的影响系数

用下述的(8)式计算该机架间的冷却水变更量。

${\mathrm{\Δ}}_{q2i}=G_2{\·(\∂Q/\∂V)}_i\·\mathrm{\ΔV}$

$=G_2\·[1/{(\∂\mathrm{FDT}/\∂Q)}_i]\·(\∂\mathrm{FDT}/\∂V)\·\mathrm{\ΔV}\·\·\·\·\·\·\left(8\right)$

其中，Δ_q2i：由V-FF引起的F_i-F_i+1间的冷却水变更量，G₂：常数(V-FF控制增益)，

从第三影响系数表25c提取的该档次的影响系数。

同样，消除ΔV的机架只要按照有无冷却水量变更的余量而从输入侧机架开始优先选择即可，但也可以考虑从输出侧机架开始优先选择等选择方法。

下面，对精轧输出侧温度偏差修正单元23进行说明。精轧输出侧温度偏差修正单元23利用反馈控制起动动态生成单元26起动，为了修正实测FDT和目标温度的偏差，进行有关FTD的反馈控制(下面，适当地记为FDT-FB控制或FDT-FB)。即，计算出减小目标温度和实测FDT的差值的冷却水流量，作为对机架间冷却装置7a～7d的冷却指令变更量ΔQ₃输出。其中，ΔQ₃用下述的(9)式表示。

ΔQ₃＝(Δ_q31、Δ_q32、Δ_q33、Δ_q34)……(9)

其中，Δ_q31：F1-F2间冷却水量的变更量，Δ_q32：F2-F3间冷却水量的变更量，Δ_q33：F3-F4间冷却水量的变更量，Δ_q34：F4-F5间冷却水量的变更量。

具体而言，读取实测FDT和目标温度的偏差ΔFDT，在确定机架间冷却装置7a～7d的任一个都消除ΔFDT后，再从第一影响系数表25a读取相当于当前状态的档次的影响系数用下述的(10)式计算该机架间的冷却水变更量。

${\mathrm{\Δ}}_{q3i}=G_3\·[1/{(\∂\mathrm{FDT}/\∂Q)}_i]\·\mathrm{\ΔFDT}\·\·\·\·\·\·\left(10\right)$

其中，Δ_q3i：由FDT-FB引起的F_i-F_i+1间的冷却水变更量，G₃：常数(FDT-FB控制增益)。

在反馈控制的响应性及控制效果这一点上，优选的是消除ΔFDT的机架优先选择下游机架。但是，在钢板3被轧制变薄之后进行冷却时，有时会对钢板3的形状产生恶劣影响。考虑到这一点，也可以在一定程度上牺牲反馈控制响应性，而从输入侧机架开始优先选择。

下面，对反馈控制起动动态生成单元26进行说明。如上所述，反馈控制起动动态生成单元26生成精轧输出侧温度偏差修正单元23的起动时刻。图10表示反馈控制起动动态生成单元26执行的处理流程。反馈控制起动动态生成单元26以数百ms程度的周期定时起动，进行步骤S21～S26的各处理。在步骤S21中，读取轧辊4的旋转速度。在步骤S22中，对根据步骤S21读取的旋转速度值求出的钢板速度进行积分，计算出钢板的移动量。钢板速度可以根据轧辊4的旋转速度，通过使用公知的先进率、后进率的运算容易地换算而求出。

在步骤S23中，判定与操作量变更对应的钢板部位是否通过了精轧输出侧温度计6，即，成为冷却水量变更对象的机架间冷却装置(机架间冷却装置7a～7d的任一个或多个)正下方的钢板部位是否通过了精轧输出侧温度计6。该判定由FDT-FB控制在变更机架间冷却水量后的时刻进行。步骤S23的判定结果若是否定，则结束处理，若是肯定，则进入步骤S24。

在步骤S24中，判定是否经过了一定时间。在此，所谓一定时间是相当于从对机架间冷却装置7给予水量变更指令后，直到对应的水量反映到钢板3的冷却的时间(通常1～2秒)的时间。步骤S24的判定结果若是否定，则结束处理，若是肯定，则进入步骤S25。

在步骤S25中，向精轧输出侧温度偏差修正单元23输出起动信号。然后，在步骤S26中，将钢板移动量计算用的积分值归零，结束。

接着，对反馈增益选择单元27进行说明。反馈增益选择单元27从预先准备的多个增益中进行选择，由此确定上述(10)式的常数G₃。该选择确定基于钢板速度的稳定性进行。更具体地说，若钢板速度到达最高速度且过渡到稳定状态，则设定为稳定，若为向稳定状态的过渡状态(加速中)或来自稳定状态的过渡状态(减速中)的任一状态，则设定为非稳定，根据这些稳定、非稳定进行增益的选择。这样工作的反馈增益选择单元27同样以数百ms(毫秒)程度的周期定时起动，如图11所示的处理流程，进行步骤S31～步骤33的各处理。

在步骤S31中，读取轧辊4的旋转速度，判定是否达到最高速度。未达到最高速度时，则进入步骤S32，作为FDT-FB控制增益G₃输出增益1(第一增益)。另一方面，达到最高速度时，则进入步骤S33，作为FDT-FB控制增益G₃输出增益2(第二增益)。通常设定为增益1＜增益2。通过这样操作，在钢板速度加速中，可以以相对小的增益进行稳定的FB控制，钢板速度到达稳定状态且轧制稳定后，则可以以大的增益进行响应性好的FB控制。

接着，对跟踪单元28进行说明。跟踪单元28读取轧辊4的旋转速度，输出用于确定动态控制输出生成单元24的处理内容的钢板前端位置信息。图12表示跟踪单元28执行处理的流程。跟踪单元28同样以数百ms程度的周期定时起动，进行步骤S41～步骤S44的各处理。在步骤S41中，读取轧辊4的旋转速度。在步骤S42中，对根据步骤S21读取的旋转速度求出的钢板速度进行积分，计算钢板的移动量。在步骤S43中，根据钢板移动量计算钢板3的前端位置，根据该计算结果对钢板3的前端判定其处于精轧输入侧温度计5的位置、精轧输出侧温度计6的任一位置，此外，判定其是否从最末机架拔出。在步骤S44中，将步骤S43的判定结果作为状态信息输出到动态控制输出生成单元24。

下面，对动态控制输出生成单元24进行说明。动态控制输出生成单元24有选择地使用分别来自精轧输入侧温度偏差修正单元21、速度偏差修正单元22、精轧输出侧温度偏差修正单元23的输出，生成动态控制指令(动态控制输出：用于实时动态控制机架间冷却装置7a～7d各自的冷却水量的指令输出)。更具体地说，基于来自跟踪单元28的信息判定控制模式，通过根据该判定结果切换来自精轧输入侧温度偏差修正单元21、速度偏差修正单元22、精轧输出侧温度偏差修正单元23的各输出，由此来确定动态控制机构12的输出。

图13表示动态控制输出生成单元24执行的处理流程。此外，在图13中，将精轧输入侧温度偏差修正单元21简记为FET-FF控制，将速度偏差修正单元22简记为V-FF控制，将精轧输出侧温度偏差修正单元23简记为FDT-FB控制。动态控制输出生成单元24以一定周期起动，进行步骤S51～步骤S61的各处理。

在步骤S51中，进行控制模式的判定。具体而言，判定控制模式处于0、1、2中的哪一种。其中，控制模式0为未轧制的状态，控制模式1为检测钢板的FET后，钢板虽然进入精轧机2但未到达FDT检测的状态，控制模式2为最初的FDT检测后到钢板从精轧机2拔出的状态。

在步骤S51中判定为控制模式0时，则进入步骤S52。在步骤S52中，判定钢板进入精轧机2后是否开始FET检测。在未开始FET检测时，则结束处理。另一方面，在开始FET检测时，则进入步骤S53，并输出将精轧输入侧温度偏差修正单元21和速度偏差修正单元22的输出相加后的值，进而在步骤S54中将控制模式设为1，处理结束。

在步骤S51中判定为控制模式1的情况下，进入步骤S55。在步骤S55中，判定钢板的前端从精轧机2拔出后是否开始了FDT检测。在未开始FDT检测时，则进入步骤S56，与步骤S53同样，输出将精轧输入侧温度偏差修正单元21和速度偏差修正单元22的输出相加后的值，处理结束。另一方面，在FDT检测开始时，则进入步骤S57，保持精轧输入侧温度偏差修正单元21的当前的输出(锁定)。然后，在步骤S58中，输出将精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出的锁定值、速度偏差修正单元22的输出、精轧输出侧温度偏差修正单元23的输出这三个值相加后的值，进而在步骤S59中将控制模式设为2，结束处理。

在步骤S51中判定为控制模式2时，则进入步骤S60。在步骤S60中，判定钢板是否从精轧机2拔出。在没有拔出时，则进入步骤S61，与步骤S58同样，输出将精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出的锁定值、速度偏差修正单元22的输出、精轧输出侧温度偏差修正单元23的输出这三个值相加后的值。在钢板从轧制机2拔出的情况下，在步骤S62中将控制模式设为0，结束处理。处理结束的动态控制输出生成单元24等待下一次钢板进入精轧机2，重复同样的处理。

图14是与其它信号对应表示一张钢板的动态控制输出生成单元24的输出例的图。动态控制输出生成单元24的输出值Sg为精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出值Sa或其锁定值SaL、速度偏差修正单元22的输出值Sb、精轧输出侧温度偏差修正单元23的输出值Sc的总和。精轧输入侧温度偏差修正单元21的处理在时刻t1开始，输出输出值Sa。在时刻t2，精轧输出侧温度偏差修正单元23开始处理后，在时刻t3(在本例中t3＝t2)，精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出被锁定，以后输出保持为一定的锁定值SaL。之后，精轧输出侧温度偏差修正单元23输出在检测到与输出对应的FDT的时刻再计算出的输出值Sc，在时刻t6当钢板从精轧机2拔出后，结束输出值的输出。在时刻t1～时刻t6之间，速度偏差修正单元22以一定周期重复该处理。在图14的例子中，在时刻t4速度产生偏差，据此，速度偏差修正单元22开始输出值Sb的输出，在时刻t5速度偏差消除后，结束输出值Sb的输出。

作为精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出的锁住时刻，在本实施方式中，采用FDT检测开始时即精轧输出侧温度偏差修正单元23的输出开始时，也可以将与精轧输入侧温度偏差修正单元21的最初运算对应的输出原样地锁定。这是因为，在直接装料式的微型串联式热轧(ミニホツトタンデム)时，FET在钢板长度方向的变化小，只要在针对一张钢板的轧制开始的时刻仅进行FET-FF控制，之后，即使利用轧制开始时刻的FET-FF控制的输出，也不会对FET-FF控制的精度产生实质上的影响，这样工作的微型串联式热轧的特性也成为精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出的锁定有效性的前提。

以上的动态控制输出生成单元24的输出即动态控制输出，利用机架间冷却指令生成单元13与来自预设控制机构11的输出相加，由此在机架间冷却指令生成单元13生成机架间冷却指令，并输出到机架间冷却装置7a～7d。

下面，对第二实施方式进行说明。图15是与作为控制对象的精轧机2联系起来表示第二实施方式的机架间冷却控制装置31的结构。本实施方式的机架间冷却控制装置31，除了还具备适应控制量计算单元32和适应控制单元33这一点之外，与第一实施方式的机架间冷却控制装置1一样。因此，下面主要对适应控制量计算单元32和适应控制单元33进行说明，对于与机架间冷却控制装置1共同的构成要素，附加与图1同样的标记来表示，并引用以上的说明。此外，在图15中，对构成要素的一部分省略图示。

适应控制量计算单元32和适应控制单元33在适应控制中发挥功能。在此，所谓适应控制是进行如下的控制，即，根据动态控制机构12的控制实际推定预设控制机构11的钢板温度推定模型18的模型误差(预设控制误差)，并使该模型误差推定结果反映在预设控制机构11的钢板温度推定模型18进行的FDT预测计算中。根据动态控制机构12的控制实际求出适应控制量(修正温度)。然后，将该适应控制量与从目标温度表15得到的目标温度相加，将由此得到的温度(来自目标温度表15的目标温度+适应控制量)作为FDT目标温度使用。

适应控制量计算单元32按照如图16所示的流程进行步骤S61～步骤S63的各处理。在步骤S61中，判定钢板3的尾端是否从精轧机2的最末机架(F5)拔出。在钢板3的尾端未从最末机架拔出时，进行等待尾端拔出的处理。当判定钢板3的尾端已拔出时，进入步骤S62。

在步骤S62中，分别读取如下数据，即，对于判定为尾端拔出的钢板3的多个部位在锁定FET-FF控制的输出后检测或计算出的目标温度与实测FDT的差即ΔFDT；预设控制处理中的假想FET与实测FET的差即ΔFET；预设处理中的假想钢板速度与实际钢板速度的差即ΔV；精轧输出侧温度偏差修正单元23的输出即ΔQ_FDT-FB；精轧输入侧温度偏差修正单元21的输出的锁定值即ΔQ_FET-FR-LOCK；以及速度偏差修正单元22的输出即ΔQ_V-FF。

在步骤S63中，将在步骤S62中读取的各值修改为针对多个部位平均的值，作为ΔFDT、ΔFET、ΔV、ΔQ_FDT-FB、ΔQ_FET-FR-LOCK、ΔQ_V-FF，用下述的(11)式计算FDT换算的预设控制误差C_err-eq，并将该误差作为适应控制量输出到预设控制机构11的适应控制单元33，而后结束处理。

$C_{\mathrm{err}-\mathrm{eq}}=\mathrm{\ΔFDT}-(\∂\mathrm{FDT}/\∂Q)\·\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{FDT}-\mathrm{FB}}$

$+(\∂\mathrm{FDT}/\∂\mathrm{FET})\·\mathrm{\ΔFET}-(\∂\mathrm{FDT}/\∂Q)\·\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{FET}-\mathrm{FF}-\mathrm{Lock}}$

$+(\∂\mathrm{FDT}/\∂V)\·\mathrm{\ΔV}-(\∂\mathrm{FDT}/\∂Q)\·\mathrm{\Δ}{Q}_{V-\mathrm{FF}}\·\·\·\·\·\·\left(11\right)$

适应控制单元33使用由适应控制量计算单元32给予的适应控制量修正目标温度，由此求出FDT预测用目标温度。具体而言，求出FDT预测用目标温度，将其作为“来自目标温度表15的目标温度+适应控制量”。这样工作的适应控制单元33，按照图17所示的流程，进行步骤S71和步骤S72的各处理。在步骤S71中，从目标温度表15读取相应的目标温度。在步骤S72中，将来自适应控制量计算单元32的适应控制量与在步骤S71读取的目标温度相加，计算FDT预测用目标温度，将该FDT预测用目标温度传递至预设单元14。

当前轧制的钢板的预设控制误差与按照下一次轧制的钢板假想的预设控制误差通常具有高的相关性。着眼于这种预设控制误差的特性的控制为以上那样的适应控制，通过进行这种控制，能够间接地补偿钢板温度推定模型18的模型误差，由此能够降低由于钢板温度推定模型18与实际的冷却现象的背离而产生的控制误差，能够进行更高精度的控制。

以上，对用于实施本发明的方式进行了说明，但这些不过是代表性的例子，本发明可以在不脱离其宗旨的范围内以各种方式实施。

Claims (11)

1.一种机架间冷却控制装置，其针对精轧机的机架间冷却装置，按照使精轧输出侧温度与所期望的目标温度一致的方式控制冷却水量，所述精轧机具备：多个机架；通过在所述机架间注入冷却水而能够冷却轧制中的钢板的所述机架间冷却装置；测量所述钢板的输入侧温度即精轧输入侧温度的精轧输入侧温度测量部；以及测量所述钢板的输出侧温度即所述精轧输出侧温度的精轧输出侧温度测量部，所述机架间冷却控制装置的特征在于，具备：

预设控制部，所述预设控制部具备针对所述冷却水的冷却推定所述精轧输出侧温度的钢板温度推定模型，在所述钢板被所述冷却水冷却之前，利用所述钢板温度推定模型来推定所述精轧输出侧温度，并根据该推定精轧输出侧温度，计算出所述机架间冷却装置的冷却水量，而生成预设控制输出；

动态控制部，所述动态控制部针对由所述精轧机轧制并由所述机架间冷却装置冷却的所述钢板取得状态量，并根据该取得的状态量计算出所述冷却水量的变更量，而生成动态控制输出，其中，所述状态量是从输入侧温度、钢板速度、输出侧温度中选择的至少一个状态量，所述动态控制部根据被选择了的所述输入侧温度、钢板速度、输出侧温度中的至少一个状态量来生成所述动态控制输出；以及

机架间冷却指令生成部，所述机架间冷却指令生成部根据所述预设控制输出和所述动态控制输出生成机架间冷却指令并输出给所述机架间冷却装置。

2.如权利要求1所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

所述动态控制部具备：

精轧输入侧温度偏差修正部，所述精轧输入侧温度偏差修正部生成并输出抑制在针对所述精轧输入侧温度生成所述预设控制输出时假想的假想精轧输入侧温度与在轧制中实测得到的实测精轧输入侧温度的偏差对所述精轧输出侧温度的影响的所述冷却水量的变更量；

速度偏差修正部，所述速度偏差修正部生成并输出抑制所述预设控制输出生成时假想的假想钢板速度与在轧制中实测得到的实测钢板速度的偏差对所述精轧输出侧温度的影响的所述冷却水量的变更量；

精轧输出侧温度偏差修正部，所述精轧输出侧温度偏差修正部生成并输出用于减小所述目标温度与在轧制中实测得到的实测精轧输出侧温度的偏差的所述冷却水量的变更量；以及

动态控制输出生成部，所述动态控制输出生成部有选择地使用所述精轧输入侧温度偏差修正部、所述速度偏差修正部、所述精轧输出侧温度偏差修正部各自的输出而生成所述动态控制输出。

3.如权利要求2所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

所述动态控制部还具备影响系数表，所述影响系数表包括：第一影响系数表，所述第一影响系数表存储所述冷却水量的变化对所述精轧输出侧温度造成的影响；第二影响系数表，所述第二影响系数表存储所述精轧输入侧温度的变化对所述精轧输出侧温度造成的影响；以及第三影响系数表，所述第三影响系数表存储所述精轧机的输出侧的所述钢板的速度变化对所述精轧输出侧温度造成的影响，所述精轧输入侧温度偏差修正部、所述速度偏差修正部、所述精轧输出侧温度偏差修正部分别从所述影响系数表中取得所述冷却水量的变更量的生成处理所使用的影响系数。

4.如权利要求2或权利要求3所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

所述动态控制部能够在规定的时刻保持所述精轧输入侧温度偏差修正部的输出，之后，将其作为被保持为一定的锁定值，所述保持的时刻采用与所述精轧输入侧温度偏差修正部的针对所述变更量生成的最初运算对应的输出完成的时刻、或是所述精轧输出侧温度的检测开始的时刻。

5.如权利要求4所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

所述动态控制输出生成部根据轧制中的所述钢板的位置信息进行所述精轧输入侧温度偏差修正部、所述速度偏差修正部、所述精轧输出侧温度偏差修正部各自的输出的有选择使用，在对所述钢板进行所述精轧输出侧温度检测后，在所述钢板进入所述精轧机但还未检测所述精轧输出侧温度的状态下，所述动态控制输出生成部输出将所述精轧输入侧温度偏差修正部和所述速度偏差修正部各自的输出相加后的值，在从所述精轧输出侧温度的最初的检测到所述钢板从所述精轧机拔出的状态下，所述动态控制输出生成部输出将所述精轧输入侧温度偏差修正部的输出或其所述锁定值、所述速度偏差修正部的输出、所述精轧输出侧温度偏差修正部的输出相加后的值。

6.如权利要求2所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

准备多个由所述精轧输出侧温度偏差修正部进行所述冷却水量的变更量的生成计算所使用的增益，能够根据所述钢板速度从多个所述增益中进行选择。

7.如权利要求1所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

能够根据所述动态控制部的控制实际推定所述钢板温度推定模型的模型误差，并使该模型误差推定结果反映到由所述预设控制部的利用所述钢板温度推定模型的所述精轧输出侧温度推定中。

8.如权利要求4所述的机架间冷却控制装置，其特征在于，

具备适应控制量计算部并且具备适应控制部，所述适应控制量计算部根据针对被判定为尾端从所述精轧机拔出的钢板的多个部位检测或计算出的所述目标温度与所述实测精轧输出侧温度的偏差、所述假想精轧输入侧温度与所述实测精轧输入侧温度的偏差、所述假想钢板速度与所述实测钢板速度的偏差、所述精轧输出侧温度偏差修正部的输出、精轧输入侧温度偏差修正部的输出的所述锁定值、以及所述速度偏差修正部的输出，求出适应控制量，所述适应控制部通过用所述适应控制量计算部的所述适应控制量修正所述目标温度，求出精轧输出侧温度预测用目标温度，其中，在利用所述钢板温度推定模型进行所述精轧输出侧温度的推定时使用由所述适应控制部求出的所述精轧输出侧温度预测用目标温度。

9.一种机架间冷却控制方法，其针对精轧机的机架间冷却装置，按照使精轧输出侧温度与所期望的目标温度一致的方式控制冷却水量，所述精轧机具备：多个机架；通过在所述机架间注入冷却水而能够冷却轧制中的钢板的所述机架间冷却装置；测量所述钢板的输入侧温度即精轧输入侧温度的精轧输入侧温度测量部；以及测量所述钢板的输出侧温度即所述精轧输出侧温度的精轧输出侧温度测量部，所述机架间冷却控制方法的特征在于，

能够进行将预设控制和动态控制组合的控制，所述预设控制在所述钢板被所述冷却水冷却之前，利用针对所述冷却水的冷却推定所述精轧输出侧温度的钢板温度推定模型来推定所述精轧输出侧温度，并根据所述推定精轧输出侧温度计算出所述机架间冷却装置的冷却水量，而得到预设控制输出，所述动态控制针对由所述精轧机轧制并且由所述机架间冷却装置冷却的所述钢板取得状态量，并根据该取得的状态量计算出所述冷却水量的变更量，而得到动态控制输出，其中，所述状态量是从输入侧温度、钢板速度、输出侧温度中选择的至少一个状态量，所述动态控制部根据被选择了的输入侧温度、钢板速度、输出侧温度中的至少一个状态量来生成所述动态控制输出。

10.如权利要求9所述的机架间冷却控制方法，其特征在于，

所述动态控制输出包括精轧输入侧温度偏差修正输出，所述精轧输入侧温度偏差修正输出是针对抑制在对于所述精轧输入侧温度生成所述预设控制输出时假想的假想精轧输入侧温度与在轧制中实测得到的实测精轧输入侧温度的偏差对所述精轧输出侧温度的影响的所述冷却水量的变更量的控制输出，能够在规定的时刻保持所述精轧输入侧温度偏差修正输出，之后将其作为被保持为一定的锁定值。

11.如权利要求10所述的机架间冷却控制方法，其特征在于，

所述保持的时刻采用与针对所述精轧输入侧温度偏差修正输出的最初运算对应的输出完成的时刻、或者所述精轧输出侧温度的检测开始的时刻。

Images