CN102015136A - 轧机的板厚控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种即使是在辊偏芯参数随时间变化的情况下，也能充分抑制辊偏芯所引起的板厚变动的轧机的板厚控制装置。为此，首先，根据测厚计板厚和实际板厚求出辊偏芯量。接着，画出该求出的辊偏芯量分布曲面，利用傅里叶解析对该分布曲面进行近似，从而分别对应于上下支持辊，对辊偏芯的相位和振幅进行计算。然后，基于该计算结果对压下位置进行控制，从而抑制辊偏芯所引起的轧制材料的板厚变动分量。

Description

轧机的板厚控制装置

技术领域

本发明涉及一种板厚控制装置，该板厚控制装置在利用上下配置的辊对轧制材料进行轧制的轧机中，通过对辊间隙进行控制来抑制轧制材料的板厚变动。

背景技术

利用轧机对钢板等进行轧制时，一直以来所应用的是板厚控制(AGC：自动厚度控制(Automatic Gage Control))。在该AGC中，利用某些方法来检测(推算)轧制材料的板厚变动，从而对辊间隙进行控制，以使轧制材料沿轧制方向的厚度保持一定。此外，在利用AGC对板厚变动进行检测时，有根据轧制载荷推算轧制中的板厚变动的方法、根据轧制载荷及辊间隙推算轧制中的板厚(测厚计板厚)的方法、以及用板厚测定仪检测板厚偏差的方法等。

但是，在利用AGC所实施的上述板厚变动的检测方法中，无法检测出由辊偏芯所引发的板厚变动的变动分量。特别是，通常已知在利用轧制载荷检测板厚的方法中，由辊偏芯所产生的轧制载荷的变动会引起对板厚变动的错误检测，板厚变动反而会变大。

通常，所述辊偏芯多发生在使用键来安装支持辊的情况下。另外，在因辊的抛光不均匀而导致辊剖面不是正圆、或在轧制中辊发生热膨胀而导致辊剖面不是正圆等情况下，也会发生辊偏芯。而且，若因上述原因导致发生辊偏芯，则辊间隙会根据轧制中辊的旋转周期性地变动。辊偏芯所引起的这种辊间隙的变动无法利用控制辊的压下位置的压下位置控制装置进行检测。因此，辊偏芯成了板厚控制的扰动。

此外，从短期来看，在旋转角度相同的情况下，上下辊分别具有相同的辊偏芯的量(偏芯量)。但是，发生辊偏芯的旋转角度和该偏芯量有时也会随着轧制的进行而变化。

对于这样的问题，作为用于抑制辊偏芯所引起的板厚变动的方法，一直以来，提出并实施了各种辊偏芯控制。已知该辊偏芯控制主要有以下三种方法。

(A)辊偏芯控制1

在轧制前通过辊接触(使上下工作辊相接触而产生载荷的状态)使辊旋转，检测出此时的载荷。接着，利用高速傅里叶变换或以高速傅里叶变换为准则的方法对该检测出的载荷进行解析，对辊偏芯的相位和振幅进行辨识。然后，在轧制中，不实施利用了轧制载荷的反馈控制，而是利用上述辊偏芯的参数对辊偏芯所引起的辊间隙变动进行补偿，从而输出辊间隙操作量(例如，参照参考文献1和2)。

(B)辊偏芯控制2

利用设置在轧机出口侧的板厚测定仪对板厚变动进行测定。接着，从测得的板厚变动中提取与辊的旋转同步的变动分量，确定该变动分量是在辊的哪个旋转位置产生的。然后，基于所得到的信息，对应于辊的旋转进行辊间隙的操作。

(C)辊偏芯控制3

在轧制中对轧制载荷变动进行测定。接着，从测得的轧制载荷变动中提取与辊的旋转同步的变动分量，与辊的旋转位置相关联。然后，基于所得到的信息，将轧制载荷变动转换成辊间隙，对应于辊的旋转进行辊间隙的操作。

专利文献1：

日本专利特开昭60-141321号公报

专利文献2：

日本专利特开昭62-254915号公报

专利文献3：

日本专利特开平11-77128号公报

专利文献4：

日本专利特开2002-282917号公报

发明内容

在专利文献1和2所记载的上述辊偏芯控制1所披露的方法中，以辊偏芯的参数(即，辊偏芯的相位(位置)、振幅)长时间不变为前提。但是，如上所述，有时辊偏芯的参数随时间变化。因此，此时，为了对上述参数进行近似，必须再次进行辊接触，存在作业停止时间增多的问题。然而，在作业中，一般，频繁地停止轧制而进行辊接触本身就是不可能的，在上述参数随时间变化的情况下，辊偏芯控制1所示的方法不能确保足够的控制性能。

在专利文献3所记载的上述辊偏芯控制2所揭示的方法中，存在以下问题：即，在轧制材料的前端部上，在从开始测量板厚到支持辊旋转一周为止的期间，无法去除辊偏芯所导致的影响。此外，由于在厚板轧制时，轧制材料的轧制长度较短，因此不能无视上述无法进行控制的区间(前端部)。

另外，由于不是分别对上下支持辊的辊偏芯的相位和振幅进行近似，因此，在辊直径相差很大的情况下，存在不能确保足够的控制性能的问题。

在专利文献4所记载的上述辊偏芯控制3所揭示的方法中，为了提取因辊偏芯而产生的轧制载荷变动分量，对应于支持辊的旋转角度，对轧制载荷变动进行存储。因此，在因其他原因(例如，滑道黑印)而产生的轧制载荷变动分量的周期接近支持辊的旋转周期的情况下，很难分离该变动分量和辊偏芯所导致的变动分量。在厚板轧制时，符合这样的条件的变动分量较多，存在不能确保足够的控制性能的问题。

另外，在辊偏芯控制3中，对应于支持辊的旋转角度直接读出所存储的轧制载荷变动，换算成辊间隙的控制量。因此，需要充分存储每一个旋转角度的轧制载荷数据，在实际轧制数据的分布不平衡的情况下，不能确保足够的控制性能。

本发明用于解决所述问题，其目的在于提供一种轧机的板厚控制装置，该轧机的板厚控制装置即使是在辊偏芯参数随时间变化的情况下，或是在上下辊的直径不相同的情况下，也能充分抑制辊偏芯所引发的板厚变动。

另外，其目的还在于提供一种轧机的板厚控制装置，该轧机的板厚控制装置即使在存在周期与辊偏芯的周期相接近的轧制载荷变动分量、或轧制实际数据的分布不平衡的情况下，也同样能获得上述效果。

本发明所涉及的轧机的板厚控制装置包括上下配置的工作辊、以及从上下方支承工作辊的支持辊，利用工作辊对轧制材料进行轧制，该轧机的板厚控制装置包括：载荷检测器，该载荷检测器对轧制载荷进行检测；压下位置测量器，该轧制位置测量器对辊间隙进行测量；板厚测定仪，该板厚测定仪对轧制后的轧制材料的板厚进行检测；旋转角度计算单元，该旋转角度计算单元分别对应于上下支持辊对其旋转角度进行计算；测厚计板厚计算单元，该测厚计板厚计算单元基于载荷检测器所检测出的轧制载荷、以及压下位置测量器所测量出的辊间隙，对轧制材料的测厚计板厚进行计算；测厚计板厚延迟单元，该测厚计板厚延迟单元到经工作辊轧制后的轧制材料的任意点到达板厚测定仪的板厚检测位置为止，对测厚计板厚计算单元所计算出的所述任意点的测厚计板厚进行存储；辊偏芯量计算单元，该辊偏芯量计算单元基于存储在测厚计板厚延迟单元中的所述任意点的测厚计板厚、以及板厚测定仪所检测出的任意点的板厚，对利用工作辊对任意点进行轧制时的辊偏芯量进行计算；辊偏芯量存储单元，该辊偏芯量存储单元基于旋转角度计算单元所计算出的各个旋转角度，将辊偏芯量计算单元所计算出的辊偏芯量与利用工作辊对所述任意点进行轧制时的上下支持辊的各个旋转角度相关联而进行存储；辊偏芯参数计算单元，该辊偏芯参数计算单元基于存储在辊偏芯量存储单元中的辊偏芯量，分别对应于上下支持辊，对辊偏芯的相位和振幅进行计算；以及控制操作量计算单元，该控制操作量计算单元基于辊偏芯参数计算单元的计算结果，对与上下支持辊的各个旋转角度相对应的控制操作量进行计算，从而抑制辊偏芯所引起的轧制材料的板厚变动分量。

另外，本发明所涉及的轧机的板厚控制装置采用以下结构：即，辊偏芯量存储单元包括对将上支持辊的旋转角度分割成规定数量时的分割号、以及将下支持辊的旋转角度分割成所述规定数量时的分割号进行纵横排列的表格，并且将辊偏芯量计算单元所计算出的辊偏芯量存储到所述表格的对应单元格中，从而获得辊偏芯量分布曲面。

另外，本发明所涉及的轧机的板厚控制装置采用以下结构：即，辊偏芯参数计算单元利用傅里叶解析，对由辊偏芯量存储单元所获得的辊偏芯量分布曲面进行曲面近似，从而分别对应于上下支持辊，获得辊偏芯的相位和振幅。

根据本发明，即使是在辊偏芯参数随时间变化的情况下，或是在上下支持辊的直径不相同的情况下，也能充分抑制辊偏芯所引起的板厚变动。

另外，即使是在存在周期与辊偏芯的周期相接近的轧制载荷变动分量的情况下，或是在轧制实际数据的分布不平衡的情况下，也同样能充分抑制辊偏芯所引起的板厚变动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的轧机的板厚控制装置的结构图。

图2是用于说明图1所示的轧机的板厚控制装置的具体功能的图。

图3是表示存储在辊偏芯量存储单元中的辊偏芯量分布曲面的图。

图4是利用图1所示的轧机的板厚控制装置所近似的辊偏芯量分布曲面的图。

标号说明

1轧制材料、2工作辊、3工作辊、4支持辊、

5支持辊、6载荷检测器、7压下位置控制装置、

8压下位置测量器、9板厚测定仪、10旋转角度检测器、

11旋转角度检测器、12旋转角度计算单元、

13测厚计板厚计算单元、14测厚计板厚延迟单元、

15辊偏芯量计算单元、16辊偏芯量存储单元、

17辊偏芯参数计算单元、18控制操作量计算单元

具体实施方式

为了对本发明的进行更详细的说明，根据附图对本发明进行说明。另外，各图中，对于相同或相当的部分标以相同的符号，适当地简化或省略其重复说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的轧机的板厚控制装置的结构图，图2是用于说明图1所示的轧机的板厚控制装置的具体功能的图。在图1中，标号1是利用轧机进行轧制的钢板等轧制材料，利用上下配置的工作辊2和3对其进行轧制。标号4和5是从上下方支承所述工作辊2和3的支持辊。

标号6是检测轧制中的轧制载荷的载荷检测器，标号7是用于控制压下位置的压下位置控制装置。压下位置控制装置7对辊间隙(上下工作辊2和3的间隙)进行控制，使轧制材料1的板厚达到期望的值。此外，压下位置控制装置7包括测量压下位置的压下位置测量器8。即，利用该压下位置测量器8的功能，压下位置控制装置7可以对辊间隙进行测量。但是，利用所述压下位置测量器8不能测量辊偏芯所引起的辊间隙的变化(变动分量)。

标号9是设置在轧机出口侧的板厚测定仪。该板厚测定仪9在利用工作辊2和3进行轧制后对轧制材料1的板厚进行检测。标号10和11是用于检测支持辊4和5的旋转角度的旋转角度检测器。支持辊4和5通过工作辊2和3被驱动(旋转)，与工作辊2和3连动旋转。此时，分别利用旋转角度检测器10和旋转角度检测器11独立地检测出上支持辊4的旋转角度和下支持辊5的旋转角度。

此外，图1表示将安装在支持辊4和5上的脉冲发生器等用作旋转角度检测器10和11时的结构。即，在图1所示的方式中，旋转角度检测器10和11直接对支持辊4和5的旋转角度进行检测。但是，旋转角度检测器10和11不仅限于这种方式，也可以采用具有与上述方式相同功能的其他方式。例如，在支持辊4和5上安装非接触式光传感器等，从而产生支持辊4和5的每转1圈的基准脉冲。然后，检测该基准脉冲，用工作辊2和3的旋转角度或旋转速度计算支持辊4和5的旋转角度。根据这样的方式，也可以构成所述旋转角度检测器10和11。

另外，本发明所涉及的板厚控制装置包括以下各种单元：即，旋转角度计算单元12、测厚计板厚计算单元13、测厚计板厚延迟单元14、辊偏芯量计算单元15、辊偏芯量存储单元16、辊偏芯参数计算单元17、以及控制操作量计算单元18。

旋转角度计算单元12具有分别对上下的支持辊4和5的旋转角度进行计算的功能。即，旋转角度计算单元12在0度到360度的范围内，分别基于来自旋转角度检测器10的检测信号和来自旋转角度检测器11的检测信号，对上支持辊4的旋转角度和下支持辊5的旋转角度进行计算。

测厚计板厚计算单元13具有计算轧制材料1的测厚计板厚的功能。此外，所谓测厚计板厚，是指利用工作辊2和3进行轧制时的轧制材料1的板厚，表示在轧机正下方的轧制材料1的板厚。具体而言，测厚计板厚计算单元13基于载荷检测器6所检测出的轧制载荷、以及用压下位置测量器8(压下位置控制装置7)测量出的辊间隙，使用例如下式(测厚计板厚计算的原理式)计算测厚计板厚。

[数学式1]

${\mathrm{\Δh}}_{\mathrm{GM}}^{\mathrm{Cal}}=S_{\mathrm{FBK}}+\frac{P_{\mathrm{FBK}}}{M}-h_{\mathrm{GM}}^{\mathrm{Cal}}\left(\mathrm{head}\right)...\left(1\right)$

其中，S_FBK是压下位置测量器8所测量出的辊间隙，P_FBK是载荷检测器6所测量出的轧制载荷，M是轧机刚性，

是轧制材料1的前端部的测厚计板厚。如上述式1所示，测厚计板厚以轧制材料1前端部的测厚计板厚为基准，被计算成偏差

然后，对从前端到后端的整个轧制材料1进行该计算。

测厚计板厚延迟单元14具有以下功能：即，到经工作辊2和3轧制后的轧制材料1的任意点(例如，A点)到达板厚测定仪9的板厚检测位置为止，对测厚计板厚计算单元13所计算出的所述A点的测厚计板厚进行存储。另外，测厚计板厚延迟单元14将所述A点在轧机的正下方被轧制时的辊偏芯控制(控制操作量计算单元18)的输出值与该A点的测厚计板厚一起存储。

利用该功能，在用板厚测定仪9测定所述A点的实际板厚时，可以比较实际板厚和A点的测厚计板厚及辊偏芯控制的输出值。此外，也对从前端到后端的整个轧制材料1进行采用测厚计板厚延迟单元14的上述动作。辊偏芯量计算单元15具有对轧制材料1的任意点(例如，所述A点)的辊偏芯量进行计算的功能。具体而言，辊偏芯量计算单元15基于存储在测厚计板厚延迟单元14中的A点的测厚计板厚和板厚测定仪9所检测出的A点的板厚(实际板厚)，利用下式计算辊偏芯量

即，辊偏芯量计算单元15所计算出的上述辊偏芯量

是在所述A点在轧机的正下方被轧制时产生的。

[数学式2]

${\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{New}}={\mathrm{\Δh}}_{\mathrm{MES}}-{\mathrm{\Δh}}_{\mathrm{GM}}^{\mathrm{Cal}}+{\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{Use}}-{\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{New}}\left(\mathrm{head}\right)...\left(2\right)$

其中，Δh_MES是由板厚测定仪9的实际板厚所求出的A点的板厚偏差，

是A点在轧机的正下方被轧制时的测厚计板厚偏差，

是A点在轧机的正下方被轧制时的辊偏芯控制的输出值，

是轧制材料1的前端部的辊偏芯量计算值。

此外，在利用上述式2计算辊偏芯量

时，辊偏芯量计算单元15必须从测厚计板厚延迟单元14读出A点的测厚计板厚和辊偏芯控制的输出值。具体而言，上述动作可以通过以下的方法来实现。

即，测厚计板厚延迟单元14将由上述式1得到的A点的测厚计板厚偏差

和A点在轧机的正下方被轧制时的辊偏芯控制的输出值一起，与下支持辊5的旋转角度相关联而进行存储。然后，辊偏芯量计算单元15在从测厚计板厚延迟单元14进行读出时，获取根据下式计算出的角度

的存储值。

[数学式3]

${\mathrm{\θ}}_{\mathrm{DLY}}^{\mathrm{Bot}}={\mathrm{\θ}}_R^{\mathrm{Bot}}-{\mathrm{\Δ\θ}}_{\mathrm{TRS}}^{\mathrm{Bot}}...\left(3\right)$

其中，

是旋转角度计算单元12所计算出的下支持辊5的旋转角度，

是在轧制材料1的前端从在轧机的正下方被轧制到到达板厚测定仪9的板厚检测位置的期间，下支持辊5所转过的角度。

这样，由于辊偏芯量计算单元15是根据测厚计板厚和实际板厚的各个偏差来推算辊偏芯量的，因此，即使是在例如由滑道黑印所产生的轧制载荷变动分量与支持辊4和5的旋转周期相接近的情况下，也不会受该滑道黑印所导致的轧制载荷变动分量的影响，从而可以适当地求取辊偏芯量。

另外，对从前端到后端的整个轧制材料1进行采用辊偏芯量计算单元15的上述计算，在用轧机对轧制材料1进行轧制的期间、以及用板厚测定仪9对板厚进行测量的期间实施上述计算。

辊偏芯量存储单元16具有以下功能：即，将辊偏芯量计算单元15所计算出的与上述A点相关的辊偏芯量与A点在轧机的正下方被轧制时的上下支持辊4和5的各个旋转角度相关联而进行存储。具体而言，辊偏芯量存储单元16将辊偏芯量

与旋转角度计算单元12所计算出的上支持辊4的旋转角度和下支持辊5的旋转角度一起存储。此外，如上所述，辊偏芯量计算单元15所计算出的辊偏芯量是轧制材料1在轧机的正下方被轧制时的辊偏芯量。因此，根据下式求出与所述辊偏芯量

一起存储的支持辊4和5的旋转角度

[数学式4]

${\mathrm{\θ}}_{\mathrm{MAP}}^i={\mathrm{\θ}}_R^i-{\mathrm{\Δ\θ}}_{\mathrm{TRS}}^i...\left(4\right)$

其中，

是旋转角度计算单元12所计算出的支持辊4或5的旋转角度，

是在轧制材料1的前端从在轧机的正下方被轧制到到达板厚测定仪9的板厚检测位置的期间，支持辊4或5所转过的角度，i是用来表示上支持辊4或下支持辊5的上标。

接下来，根据图2对所述测厚计板厚延迟单元14、辊偏芯量计算单元15、以及辊偏芯量存储单元16的各个功能进行具体说明。

在实际的控制中，通过分别均匀地对支持辊4和5的一转进行n等分，以该分割号来对数据的存储和读出进行管理。图2表示对一转进行了36等分(n＝36)的例子。

另外，图2表示利用工作辊2和3对轧制材料1的任意点(A1点)进行轧制的状态。此时，上支持辊4的分割号20的部分位于上支持辊4的下端，下支持辊5的分割号34的部分位于下支持辊5的上端。因此，测厚计板厚延迟单元14将此时(A1点在轧机的正下方被轧制时)的测厚计板厚偏差

以及辊偏芯控制的输出值(辊偏芯量(使用值))存储到下支持辊5的分割号34一栏。

接着，测厚计板厚延迟单元14对从前端到后端的整个轧制材料1进行上述动作，并填满图2的表格。即，对应于下支持辊5的各分割号，对测厚计板厚和辊偏芯量(使用值)进行存储。

另一方面，辊偏芯量计算单元15在计算辊偏芯量时，从测厚计板厚延迟单元14读出利用板厚测定仪9检测出实际板厚的点的测厚计板厚和辊偏芯量(使用值)。图2表示轧制材料1的A2点配置在板厚测定仪9的板厚检测位置的状态，而且，表示在该A2点在轧机的正下方被轧制时，上支持辊4的分割号是10，下支持辊5的分割号是4。在这样的情况下，辊偏芯量计算单元15基于板厚测定仪9所检测出的A2点的实际板厚、以及存储在测厚计板厚延迟单元14的下支持辊5的分割号4一栏内的测厚计板厚及辊偏芯量(使用值)，对辊偏芯量进行计算。

辊偏芯量存储单元16具有用于将上述辊偏芯量计算单元15的计算结果与支持辊4和5的各个分割号相关联而进行存储的表格。即，如图2所示，在该表格中，对上下支持辊4和5的各旋转角度n等分时的分割号进行纵横排列。然后，辊偏芯量存储单元16将辊偏芯量计算单元15所计算出的辊偏芯量存储到该表格的相应单元格中，从而获得辊偏芯量分布曲面。

例如，在利用辊偏芯量计算单元15获得与上述A2点相关的计算结果的情况下，将该结果作为辊偏芯量(下次值)存储到上支持辊4的分割号10和下支持辊5的分割号4相交的单元格中。图3是表示存储在辊偏芯量存储单元中的辊偏芯量分布曲面的图，示出了所获得的分布曲面的一个例子。

然后，辊偏芯参数计算单元17基于存储在辊偏芯量存储单元16中的辊偏芯量，分别对应于上下支持辊4和5，对辊偏芯参数，即辊偏芯的相位(位置)和振幅进行计算。具体而言，辊偏芯参数计算单元17利用傅里叶解析对如图3所示的辊偏芯量分布曲面进行曲面近似，从而分别对应于上下支持辊4和5，对辊偏芯的相位和振幅进行计算。

这里，设辊偏芯的波形具有一阶分量和二阶分量，则该波形可以用下式表示。

[数学式5]

${\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}=C_{\mathrm{top}}^1\·\cos ({\mathrm{\θ}}_X^{\mathrm{TOP}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{top}}^1)+C_{\mathrm{bot}}^1\·\cos ({\mathrm{\θ}}_X^{\mathrm{BOT}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{bot}}^1)$

$+C_{\mathrm{top}}^2\·\cos ({2\mathrm{\θ}}_X^{\mathrm{TOP}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{top}}^2)+C_{\mathrm{bot}}^2\·\cos ({2\mathrm{\θ}}_X^{\mathrm{BOT}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{bot}}^2)...\left(5\right)$

其中，辊偏芯参数如下所示，利用傅里叶解析对它们进行近似。

上支持辊4的m阶分量的振幅

上支持辊4的m阶分量的相位

下支持辊5的m阶分量的振幅

下支持辊5的m阶分量的相位

另外，计算辊偏芯参数的方法如下式所示。这里，如图2所示的例子那样，表示分别对支持辊4和5的一转进行了36等分(n＝36)的情况。

[数学式6]

$C(K,L)=\sqrt{A{(K,L)}^2+B{(K,L)}^2}...\left(6\right)$

其中，

$A(K,L)=\frac{1}{(36\·36)/2}\·\underset{J=1}{\overset{36}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{I=1}{\overset{36}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{Map}}(I,J)\·\cos \left({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{top}}\right))\right)$

$B(K,L)=\frac{1}{(36\·36)/2}\underset{J=1}{\overset{36}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{I=1}{\overset{36}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{Map}}(I,J)\·\sin \left({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{top}}\right))\right)$

另外，K＝1表示一阶分量，K＝2表示二阶分量，L＝1表示波峰(top)，L＝2表示波谷(bot)。

在如厚板轧制那样轧制材料1的长度较短的情况下，通过辊偏芯参数计算单元17的计算所获得的上述辊偏芯参数每轧制一根更新一次。另外，在如薄板轧制那样轧制材料1的长度较长的情况下，在轧制中，对上述辊偏芯参数重复多次进行更新。根据该结构，在辊偏芯参数随时间变化的情况下，也能跟随这种变化，从而可以始终保持最新的状态。

另外，如上所述，由于利用傅里叶变换，对存储在辊偏芯量存储单元16中的辊偏芯量分布曲面进行了近似，因此，即使与支持辊4和5的旋转角度相对应的实际轧制数据的分布不平衡，也能对应于所有旋转角度获得适当的控制量。

图4是利用图1所示的轧机的板厚控制装置所近似的辊偏芯量分布曲面的图。即，图4是对辊偏芯参数进行近似从而再现辊偏芯量分布曲面的例子，与图3所示的实际分布曲面相对应。由图4可知，辊偏芯的一阶波形和二阶波形被高精度地再现了。

然后，控制操作量计算单元18基于辊偏芯参数计算单元17的计算结果，对与上下支持辊4和5的各个旋转角度相对应的控制操作量进行计算，从而抑制辊偏芯所引起的轧制材料1的板厚变动分量。具体而言，控制操作量计算单元18利用旋转角度计算单元12所计算出的上下支持辊4和5的各个旋转角度、以及上述辊偏芯参数，根据下式对控制操作量

进行计算。

[数学式7]

$\mathrm{\Δ}{S}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{ref}}={-1\·G\×C}_{\mathrm{top}}^1\·\cos ({\mathrm{\θ}}_R^{\mathrm{TOP}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{top}}^1)+C_{\mathrm{bot}}^1\·\cos ({\mathrm{\θ}}_R^{\mathrm{BOT}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{bot}}^1)$

$+C_{\mathrm{top}}^2\·\cos ({2\mathrm{\θ}}_R^{\mathrm{TOP}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{top}}^2)+C_{\mathrm{bot}}^2\·\cos ({2\mathrm{\θ}}_R^{\mathrm{BOT}}+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{bot}}^2)...\left(8\right)$

其中，G是控制增益，

是上下支持辊4和5的各个旋转角度。而且，压下位置控制装置7基于自控制操作量计算单元18输入的控制操作量，对压下位置进行适当控制。此外，在输出来自控制操作量计算单元18的控制操作量时，必须考虑轧制位置控制装置7的响应延迟。因此，控制操作量计算单元18通过在用响应延迟部分进行修正之前输出

来解决上述问题。

此外，由于每次轧制同一根轧制材料时，辊偏芯参数不会发生较大的变化，因此可以从轧制材料1的前端开始用上式输出控制操作量。

根据本发明的实施方式1，如上所述，即使是在辊偏芯参数随时间变化的情况下，或是在上下支持辊4和5的直径不相同的情况下，也能充分抑制辊偏芯所引发的板厚变动。另外，即使是在存在周期与辊偏芯的周期相接近的轧制载荷变动分量的情况下，或是在轧制实际数据的分布不平衡的情况下，也同样能充分抑制辊偏芯所引发的板厚变动。

因此，可以制造高品质的产品。

工业上的实用性

本发明所涉及的板厚控制装置可以适用于利用上下配置的辊对轧制材料进行轧制的轧机。

Claims (3)

1.一种轧机的板厚控制装置，包括上下配置的工作辊、以及从上下方支承所述工作辊的支持辊，利用所述工作辊对轧制材料进行轧制，其特征在于，包括：

载荷检测器，该载荷检测器对轧制载荷进行检测；

轧制位置测量器，该轧制位置测量器对辊间隙进行测量；

板厚测定仪，该板厚测定仪对轧制后的所述轧制材料的板厚进行检测；

旋转角度计算单元，该旋转角度计算单元分别对应于所述上下支持辊对其旋转角度进行计算；

测厚计板厚计算单元，该测厚计板厚计算单元基于所述载荷检测器所检测出的轧制载荷、以及所述轧制位置测量器所测量出的辊间隙，对所述轧制材料的测厚计板厚进行计算；

测厚计板厚延迟单元，该测厚计板厚延迟单元在经所述工作辊轧制后的所述轧制材料的任意点到达所述板厚测定仪的板厚检测位置为止，对所述测厚计板厚计算单元所计算出的所述任意点的测厚计板厚进行存储；

辊偏芯量计算单元，该辊偏芯量计算单元基于存储在所述测厚计板厚延迟单元中的所述任意点的测厚计板厚、以及所述板厚测定仪所检测出的所述任意点的板厚，对利用所述工作辊对所述任意点进行轧制时的辊偏芯量进行计算；

辊偏芯量存储单元，该辊偏芯量存储单元基于所述旋转角度计算单元所计算出的各个旋转角度，将所述辊偏芯量计算单元所计算出的辊偏芯量与利用所述工作辊对所述任意点进行轧制时的所述上下支持辊的各个旋转角度相关联而进行存储；

辊偏芯参数计算单元，该辊偏芯参数计算单元基于存储在辊偏芯量存储单元中的辊偏芯量，分别对应于所述上下支持辊，对辊偏芯的相位和振幅进行计算；

以及控制操作量计算单元，该控制操作量计算单元基于所述辊偏芯参数计算单元的计算结果，对与所述上下支持辊的各个旋转角度相对应的控制操作量进行计算，从而抑制因辊偏芯所引起的所述轧制材料的板厚变动分量。

2.如权利要求1所述的轧机的板厚控制装置，其特征在于，

采用以下结构：即，辊偏芯量存储单元包括对将上支持辊的旋转角度分割成规定数量时的分割号、以及将下支持辊的旋转角度分割成所述规定数量时的分割号进行纵横排列的表格，并且将辊偏芯量计算单元所计算出的辊偏芯量存储到所述表格的对应单元格中，从而获得辊偏芯量分布曲面。

3.如权利要求2所述的轧机的板厚控制装置，其特征在于，

采用以下结构：即，辊偏芯参数计算单元利用傅里叶解析，对由辊偏芯量存储单元所获得的辊偏芯量分布曲面进行曲面近似，从而分别对应于上下支持辊，获得辊偏芯的相位和振幅。

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