JP2005118809A - 圧延機のフィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 板厚制御開始直後のフィードバック板厚制御の効果を期待できない被圧延材の先端部分においても、ロックオン板厚偏差に相当するオフセットが出側板厚偏差に現れることのないフィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 ランプ関数発生手段３１と入力修正手段３２とを設け、入力修正手段３２は、フィードフォワード板厚制御手段３３へに対し、板厚制御開始からランプ関数発生手段３１の出力データが入側板厚偏差と等しくなるまでの間は、ランプ関数発生手段３１の出力データを出力し、その後は、入側板厚偏差を出力するようにした。フィードフォワード板厚制御手段３３は、入力修正手段３１の出力を入力として速度制御手段７及び／又は圧下位置制御手段８を制御するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、鉄鋼板等の圧延機における板厚制御装置及びその制御方法に係り、特に、フィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法に関する。

鉄鋼板等を圧延する圧延機の板厚制御（ＡＧＣ：Automatic Gauge Control）においては、通常、セットアップ計算機が、まず、被圧延材の板幅、板厚、硬度、圧延機を駆動するモータの定格、荷重の設定などに基づき、圧延スケジュールを計算し、板厚制御装置に対して圧延機出側目標板厚や、ミルの剛性、被圧延材料の影響係数を設定する。
板厚制御装置は、圧延が開始されると、圧延機の入側及び出側に設置された板厚測定手段によって被圧延材の板厚を測定し、入側板厚値と出側板厚値を取得するとともに、取得された出側板厚値と出側目標板厚値との差が０になるように、圧延するミルの荷重又は入側及び出側の圧延速度を制御する。

図１は、従来技術における圧延機の板厚制御系のブロック構成を示した図である。
圧延機には、圧延ミル１、テンションリール３及びブライドルロール４が設けられ、被圧延材２は、入側のテンションリール３及びブライドルロール４と出側のテンションリール（不図示）及びブライドルロール（不図示）とによって、入側から出側の方向に移送されつつ、圧延ミル１により荷重が加えられて圧延される。また、速度制御装置７は、テンションリール３及びブライドルロール４をそれぞれ駆動する電動機５、６の回転速度を制御することにより被圧延材２の入側及び出側の圧延速度を制御し、圧下位置制御装置８は、圧延ミル１の圧下位置（ロールギャップ）を変えることにより、被圧延材２に加える荷重を制御する。

さらに、圧延機には、速度制御装置７及び圧下位置制御装置８に対しその制御量を指示する板厚制御装置９と、入側板厚偏差を測定する入側板厚計１０と、出側板厚偏差を測定する出側板厚計１１とが設けられている。板厚制御装置９は、通常、コンピュータによって構成され、入側板厚計１０及び出側板厚計１１によってそれぞれ測定される入側板厚偏差及び出側板厚偏差を入力データとして、移送処理２１、ＦＦＡＧＣ（フィードフォワードＡＧＣ）２２及びＦＢＡＧＣ（フィードバックＡＧＣ）２３の処理を行い、圧下位置制御装置８及び／又は速度制御装置７に対して圧下位置及び／又は圧延速度を制御する制御データを出力する処理を行う。
なお、ここで、入側板厚偏差とは、測定される入側板厚値とあらかじめ定められた入側板厚の設定値との差であり、出側板厚偏差とは、測定される出側板厚値とあらかじめ定められた出側板厚の目標値との差である。本明細書においては、これらの用語を、以下、同様の意味で用いる。

図１において、移送処理２１は、入側板厚計１０で測定される入側板厚偏差を圧延速度に応じて圧延ミル１の直下までトラッキングする処理であり、いわば、測定される入側板厚偏差の入力を遅延させる処理である。すなわち、圧延ミル１で板厚を制御しようとするときの入側板厚偏差として、実際にその部分が入側板厚計１０を通過したときに測定された入側板厚偏差を用いることができるようにするために、この処理を行う。
また、ＦＦＡＧＣ２２は、測定された入側板厚偏差に基づき出側板厚偏差を減少させるための制御を行うために、圧下位置の変更量及び／又は圧延速度の変更量を演算する処理である。そして、その結果を圧下位置制御装置８及び／又は速度制御装置７に出力して、圧下位置及び／又は圧延速度を制御する。
また、ＦＢＡＧＣ２３は、出側板厚計１１によって測定される出側板厚偏差の積分値が０になるように、圧延ミル１の圧下位置及び／又は入側テンションリール３及びブライドルロール４の回転速度を制御するための制御量を演算する処理である。

以下に、ＦＦＡＧＣ２２の処理の具体例を示す。
ＦＦＡＧＣ２２の処理においては、入側板厚偏差をΔＨ、ミル１の弾性係数をＫ及び被圧延材２の塑性係数をＭとすれば、圧下位置の変更量ΔＳＦＦは、
ΔＳＦＦ＝（Ｍ／Ｋ）・ΔＨ （１）
によって求めることができる。
また、圧下位置の変更量がΔＳＦＦであるとき、出側板厚偏差Δｈは、
Δｈ＝ΔＳＦＦ・Ｋ／（Ｍ＋Ｋ） （２）
となる。従って、出側板厚偏差Δｈと入側板厚偏差ΔＨとには、
Δｈ＝ΔＨ・Ｍ／（Ｍ＋Ｋ） （３）
という関係式が得られる。この式は、ＦＦＡＧＣ２２が比例制御であることを表し、定数Ｋを定数Ｍに比べて大きく設定できれば、出側板厚偏差Δｈを入側板厚偏差ΔＨより数分の１ないし１０数分の１に小さくできることを意味している。

しかしながら、従来の圧延機のＦＦＡＧＣ２２においては、板厚が制御されても出側板厚偏差Δｈと入側板厚偏差ΔＨとの関係が単純な比例関係にならず、オフセット（ＯＦＳ）のある１次式の関係となる。すなわち、式（３）ではなく、
Δｈ＝ΔＨ・Ｍ／（Ｍ＋Ｋ）＋ＯＦＳ （４）
という関係になる。
このオフセットは、ＦＦＡＧＣ２２の板厚制御で用いる入側板厚偏差の基準値として、被圧延材２の入側設定板厚値ではなく、圧延を開始するときの板厚、すなわち、ロックオン板厚値を用いることに起因して生じる。それならば、ロックオン板厚値を入側板厚偏差の基準値としなければよいのであるが、それができない理由がある。それは、入側板厚設定値を基準値として用いると、板厚制御開始時の入側板厚が大きい場合には、圧下位置制御装置８の運転開始時から圧下位置の変更量ΔＳＦＦも大きくする必要があり、それが圧下位置制御装置８の安定運転を阻害することになるからである。

現実の圧延機においては、ＦＦＡＧＣ２２により板厚偏差にオフセットが生じても、ＦＢＡＧＣ２３を適用することによりそのオフセットを除去することができる。しかし、圧延ミル１からＦＢＡＧＣ２３で利用する出側板厚計１１までは数メートルの間隔があるため、ＦＢＡＧＣ２３を適用できない無駄時間が生じ、その部分については、ＦＦＡＧＣ２２による板厚制御で生じたオフセットを除去することができない。
また、圧延機がタンデムに設置された連続圧延設備においては、被圧延材２の尾端と先端とを溶接して連続して圧延するため、上流工程の制約からその溶接ポイント付近の板厚偏差は大きくなる傾向がある。そして、このような溶接ポイント付近が新しい制御開始の開始点となり、そのときの板厚値がロックオン板厚値となる場合がある。このような場合には、オフセットを免れることができない。

以上のように、従来の圧延機におけるＦＦＡＧＣ２２では、制御を開始しても被圧延材２が出側板厚計１１の位置に到達し、ＦＢＡＧＣ２３の効果が現れるまでは、その出側板厚に生じたオフセットを除去することは原理的にできない。そのため、板厚制御開始直後の数メートルの被圧延材については、オフゲージ状態となり、そのために製品品質を低下させる結果となっていた。

特許文献１では、被圧延材先端部のオフゲージを減少させる方法として、前段スタンドの圧延制御の実績及び圧延状態を学習した結果から、溶接ポイントがミルを通過するタイミングで、圧下位置、速度設定を変更する方法を採用している。この方法は、先端オフゲージの減少と、スリップの防止に効果はあるが、前記のような出側板厚偏差のオフセットを除去することはできない。また、特許文献２には、入側板厚実績及び出側板厚実績を監視し、ＦＦＡＧＣで使用する影響係数を補正する板厚制御方法が開示されているが、この方法でも、出側板厚偏差のオフセットを除去することはできない。
特開平９−２９５０１７号公報（段落００３５〜００５０、図１〜図８） 特開平１１−７７１２５号公報（段落００２１〜００５３、図１〜図１０）

以上説明したように、従来の圧延機のフィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法では、ロックオン板厚値を入側板厚制御の基準値とする限りにおいて、ロックオン時の入側板厚偏差に相当する出側板厚偏差のオフセットの発生を避けることはできなかった。そして、そのオフセットは、フィードバック板厚制御の効果が現れるまでは除去することができなかった。
そこで、本発明では、板厚制御開始直後のフィードバック板厚制御の効果を期待できない被圧延材の先端部分においても、ロックオン板厚偏差に相当するオフセットが出側板厚偏差に現れることのないフィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法を提供するとともに、それによって圧延された板材の実質的なオフゲージ長を減少させ、板材の板厚精度の面での品質向上を図ることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明では、従来のフィードフォワード板厚制御装置の構成に加え、ｔ≧０の領域でｙ＝ａ・ｔ（ａは定数、ｔは時間変数）で表されるランプ関数を発生するランプ関数発生手段と、フィードフォワード板厚制御手段への入力を修正する入力修正手段と、を備える構成とした。
そして、入力修正手段は、測定された入側板厚偏差及び発生されたランプ関数の出力を入力とし、板厚制御開始からランプ関数の出力データが入側板厚偏差と等しくなるまでの間は、ランプ関数のデータを出力し、その後は、入側板厚偏差を出力するようにした。フィードフォワード板厚制御手段は、この入力修正手段により出力されるデータを入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段を制御する制御データを出力する。

以上の構成において、本発明では、フィードフォワード板厚制御手段に対し、フィードフォワード板厚制御を開始するときに一定の大きさの入側板厚偏差が存在する場合には、その入側板厚偏差を入力するのではなく、まず、ランプ関数の出力データを入力するようにした。ランプ関数は０から始まり時間ｔに比例する関数なので、制御入力と制御出力が比例関係にあるフィードフォワード板厚制御では、制御出力も０から始まり時間ｔに比例する量となる。そのために、入側板厚偏差の測定の基準値を、板厚制御開始時のロックオン板厚値でなく、被圧延材の入側設定板厚値とすることができる。
また、ランプ関数の出力データが入側板厚偏差に達した時点で、フィードフォワード板厚制御手段に対する入力を、ランプ関数の出力データから入側板厚偏差に切り替える。そのため、この時点以降、フィードフォワード板厚制御手段は、その入側板厚偏差に追従した制御出力を行うことになる。

以上のように、本発明では、フィードフォワード板厚制御手段に対し、板厚制御開始当初はランプ関数の出力データを入力し、その後、入側板厚偏差を入力するようにしたので、板厚制御開始時に一定の大きさの入側板厚偏差があったとしても、出側板厚にその入側板厚偏差に相当するオフセットが生じることはない。そのために、フィードバック板厚制御の効果を期待することができない被圧延材の先端部分においてもオフセットをなくすことができ、この部分についても圧延された板材の板厚精度が向上する。

なお、本発明の入力修正手段において、ランプ関数の出力データと、入側板厚偏差とを切り替えるタイミングは、ランプ関数の出力データが入側板厚偏差に達した時点と限定する必要はなく、その近傍であればよい。また、切り替えられた後に出力される入側板厚偏差は、入側板厚偏差そのものである必要もなく、入側板厚偏差に漸近する曲線のデータであってもよい。さらには、ランプ関数を、原点を通る単調増加関数と置き換えたとしても、本発明の効果が特に変わることはない。

以上のように、本発明によれば、板厚制御開始直後のフィードバック板厚制御の効果を期待できない被圧延材の先端部分においても、ロックオン板厚偏差に相当するオフセットが出側板厚偏差に現れることのないフィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法を提供することができ、それによって圧延された板材の実質的なオフゲージ長を減少させ、板材の板厚精度の面での品質向上を図ることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は、本実施形態における圧延機の板厚制御系のブロック構成を示した図である。その構成は、図１の従来の圧延機における制御系のブロック構成と比較して、従来のＦＦＡＧＣ２２が２２ａのブロックに置き換えられ、その中にランプ関数発生処理３１と、入力修正処理３２と、ＦＦＡＧＣ３３とが含まれる構成となっている点において異なるものである。しかし、この相違点を除けば、他のブロックについては、従来の圧延機におけるものと同じである。そこで、図１で既に示した同一のブロックについては同一の番号を付し、その説明は重複を避けるために省略する。
なお、番号は異なっているが、図２におけるＦＦＡＧＣ３３と図１におけるＦＦＡＧＣ２２とは、同一の機能を有する同一のブロックである。
また、従来の入側板厚偏差の基準値は、板厚制御開始時のロックオン板厚値であるが、本実施形態における入側板厚偏差の基準値は、被圧延材２の入側の板厚設定値である。

図２において、ランプ関数発生処理３１は、ｔ≧０の領域で、ｙ＝ａ・ｔ（ａは定数、ｔは時間を表す変数）という１次関数を発生する処理で、コンピュータの処理としては、ａとｔとを掛け合わせる処理、又は、ａを単位時間ごとに累積していく処理によって実行することができる。なお、板厚制御が開始された時刻を、ｔ＝０とする。
なお、ランプ関数発生処理３１は、請求項におけるランプ関数発生手段又はランプ関数発生ステップに相当する。

図２において、入力修正処理３２は、ＦＦＡＧＣ３３への入力を修正する処理である。従来は、入側板厚計１０で測定された入側板厚偏差は、移送処理２１によって移送処理された後、直接にＦＦＡＧＣ２２に入力されたが、本発明においては、移送処理２１がされた入側板厚偏差（以下、移送処理２１がされた入側板厚偏差を、単に「入側板厚偏差」という。）に修正を加えて、ＦＦＡＧＣ３３へ入力する。
従って、入力修正処理３２に対する入力は、ランプ関数発生処理３１により発生させられたランプ関数の出力データと入側板厚偏差である。そして、入力修正処理３２は、ランプ関数発生処理３１により発生させられたランプ関数の出力データが入側板厚偏差に達するまでは、そのランプ関数の出力データを出力し、その後は板厚偏差を出力する。
なお、入力修正処理３２は、請求項における入力修正手段又は入力修正ステップに相当する。

図２において、ＦＦＡＧＣ３３は、従来のＦＦＡＧＣ２２と同じものであり、同じ機能を有する。従って、式（１）〜（３）は、ここでもそのまま成立する。ただし、ＦＦＡＧＣ３３への入力は、入力修正処理３２の出力データが入力される。そして、ＦＦＡＧＣ３３によって、例えば、式（１）に従って、圧下位置の変更量ΔＳＦＦが計算され、圧下位置制御装置８へ出力される。その結果、出側板厚偏差Δｈが、式（２）又は式（３）の関係を満たすような圧延が行われる。
なお、ＦＦＡＧＣ３３は、請求項におけるフィードフォワード板厚制御手段又はフィードフォワード板厚制御ステップに相当する。

図３は、ランプ関数による入力修正に基づいたＦＦＡＧＣ３３の板厚制御の一例を示した図である。この例は、入側板厚偏差５１が、板厚制御を開始したときに大きく、その後急速に０に近づく場合の例を示している。以下、図３に従い、また、図２を適宜参照しながら、本実施形態における板厚制御の過程及び方法について説明する。

図３の例においては、板厚制御を開始した時点で、大きな板厚偏差が認められるので、入力修正処理３２が行われる。入力修正処理３２では、制御が開始されると、まず、入側板厚偏差５１の代わりに、ランプ関数発生処理３１によって発生されるランプ関数５２のデータを出力する。そして、ランプ関数５２の値が入側板厚偏差５１に到達した時点で、入側板厚偏差５１を出力する。入力修正処理３２の出力は、結局、図３の太い破線で示した修正板厚偏差５３のようになる。

ＦＦＡＧＣ３３は、入力修正処理３２の出力を受けて、板厚を薄くしようとする制御指令を出力する。従来技術で説明したように、ＦＦＡＧＣ３３は比例制御であるので、その出力は、入力である修正板厚偏差５３に比例し、−方向を向いたものとなる。図３では、ＦＦＡＧＣ制御出力５４として表わされている。
ＦＦＡＧＣ３３からＦＦＡＧＣ制御出力５４のような制御出力が行われると、その結果として、圧下位置制御装置８及び／又は速度制御装置７が制御され、被圧延材２が圧延ミル１によって圧延されると、出側板厚偏差は、出側板厚偏差５５のように変化する。

以上のように、ＦＦＡＧＣ３３は、板厚制御を開始すると、まずは、ランプ関数に従った制御を行い、ランプ関数の出力データが入側板厚偏差に到達した時点で、入側板厚偏差に追従する制御に切り替えている。これは次のようなことを意味している。
制御開始部分をランプ関数に従う制御にすることにより、板厚制御開始時の板厚偏差が大きくても最初から大きな制御量を加えることを必要としない。従って、制御される圧下位置制御装置８及び／又は速度制御装置７は、安定して動作を開始する。これによって、入側板厚偏差の基準値を、ロックオン板厚値でなく、被圧延材２の入側の設定板厚値にすることができる。そのために、ロックオン板厚値に相当するオフセットが出側板厚偏差に生じることがない。
また、ランプ関数の出力データが入側板厚偏差に到達した時点で、入側板厚偏差に追従する制御に切り替えるのは、ＦＦＡＧＣ３３が当然行うべき制御に戻しただけの処理である。しかし、この処理においては、オフセットが生じないので、図３のように、入側板厚偏差が０に漸近すれば、出側板厚偏差も０に漸近する。

図４は、入力の修正処理を行わない従来のＦＦＡＧＣ２２の板厚制御の一例を示した図である。板厚偏差５１は図３と同じように板厚制御を開始したときに大きく、その後急速に０に近づくとしている。これは、本実施形態の効果を分かり易くするために、比較例として示すものである。

図４の従来の板厚制御においては、板厚偏差のデータとしては、板厚制御開始のロックオン板厚値が板厚偏差の基準値として用いられるので、ＦＦＡＧＣ２２へは、図４に示すロックオン板厚値を基準値とした入力偏差５３ａが入力される。従って、ＦＦＡＧＣ２２は、板厚が薄くなってきたと認識し、板厚を厚くするＦＦＡＧＣ制御出力５４ａを出力する。その結果、出側板厚偏差５５ａは、入側板厚偏差５１が減少した程は、減少せず、結局、入側板厚偏差５１が０になっても、出側板厚偏差５５ａにはオフセットＯＦＳが残ることになる。

図２において、板厚制御装置９ａは、コンピュータとして構成され、移送処理２１、ランプ関数発生処理３１、入力修正処理３２、ＦＦＡＧＣ３３及びＦＢＡＧＣ２３の各処理は、通常、コンピュータのプログラムとして実行される。
図５は、ランプ関数発生処理３１及び入力修正処理３２を実行するプログラムの例をフローチャートで示した図である。以下、このフローチャートに従い、ランプ関数発生処理３１及び入力修正処理３２について説明する。

このプログラムは、板厚制御が開始され、定められた時間間隔ごとに入側板厚計１０によって入側板厚偏差が測定される度に起動され、実行される。ただし、実際に起動され、実行されるのは、測定された入側板厚偏差が移送処理２１によってトラッキングされ、その入側板厚偏差の測定部位が圧延ミル１の直下に到達した時点となる。

プログラムは、実行を開始すると、まず、測定された入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）を入力する（Ｓ１０）。ここで、ｉは、板厚制御開始からΔｔ時間ごとに行われる入側板厚偏差測定の回数を示すカウンタ（ただし、０から始まる）である。
次に、ランプ関数発生処理を行う。すなわち、ｉ番目の、つまり、入側板厚制御開始後Δｔ・ｉ時間経過時点のランプ関数を計算する（Ｓ１２）。ここでは、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）が正負どちらに変位しても対応できるように、正の傾きａ及び負の傾き−ｂをもつ２つのランプ関数ＬＨ（ｉ）及びＬＬ（ｉ）を発生させておく。

次は、入力修正処理３２を行う。まずは、ＦＦＡＧＣ３３に対して出力するデータΔＨＦＦ（ｉ）を入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）であるとしておく（Ｓ１３）。そして、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）が正側のランプ関数ＬＨ（ｉ）よりも大きければ（Ｓ１４でＹｅｓ）、ＦＦＡＧＣ３３に対して出力するデータΔＨＦＦ（ｉ）をランプ関数ＬＨ（ｉ）で修正する（Ｓ１５）。また、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）が負側のランプ関数ＬＬ（ｉ）よりも小さければ（Ｓ１６でＹｅｓ）、ＦＦＡＧＣ３３に対して出力するデータΔＨＦＦ（ｉ）をランプ関数ＬＬ（ｉ）で修正する（Ｓ１７）。
そして、以上のようにして得られたΔＨＦＦ（ｉ）をＦＦＡＧＣ３３に対して出力する（Ｓ１８）。

図６は、ランプ関数発生処理３１及び入力修正処理３２を実行するプログラムの他の例をフローチャートで示した図である。このプログラムも、板厚制御が開始され、定められた時間間隔ごとに入側板厚計１０によって入側板厚偏差が測定されて、移送処理２１が行われる度に起動され、実行される。

プログラムは、実行を開始すると、まず、測定された入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）を入力する（Ｓ２０）。次に、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）と修正板厚偏差の前回値ΔＨＦＦ（ｉ−１）との差ΔΔＨＦＦを求める（Ｓ２１）。ここで、ΔＨＦＦ（０）＝０とする。その結果、ΔΔＨＦＦが正側のランプ関数の傾きΔＨＨよりも大きい場合には（Ｓ２３でＹｅｓ）、ΔΔＨＦＦをそのランプ関数の傾きΔΔＨＨで置き換える（Ｓ２４）。また、ΔΔＨＦＦが負側のランプ関数の傾きΔΔＨＬよりも小さい場合には（Ｓ２５でＹｅｓ）、ΔΔＨＦＦをそのランプ関数の傾きΔΔＨＬで置き換える（Ｓ２６）。
このようにして求めたΔΔＨＦＦを修正板厚偏差の前回値ΔＨＦＦ（ｉ−１）に加算し、今回の修正板厚偏差ΔＨＦＦ（ｉ）とする（Ｓ２７）。そして、修正板厚偏差ΔＨＦＦ（ｉ）をＦＦＡＧＣ３３へ出力する（Ｓ２８）。

なお、ステップＳ２７の処理は、積分処理であり、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）の絶対値が大きく、ステップ２３又はステップ２５の条件が成立する間は、ΔＨＦＦ（ｉ）は、ΔΔＨＨ又はΔΔＨＬが累積されていく関数、すなわち、傾きがΔΔＨＨ又はΔΔＨＬのランプ関数となる。また、時間が経過し、このように積分されて形成されるランプ関数ΔＨＦＦ（ｉ）が大きくなって、ステップ２３又はステップ２５の条件が成立しなくなると、ΔＨＦＦ（ｉ）は、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）を微分したものを積分していくようになる。すなわち、ΔＨＦＦ（ｉ）は、入側板厚偏差ΔＨＴＲＫ（ｉ）とわずかな差があるが、それに漸近する関数となる。

図７は、図６のプログラムに従った板厚制御の過程を示した図である。入力となる入側板厚偏差５１は、前記図３および図４における例と同様に、板厚制御開始時に大きくその後急速に０に近づくとしている。
この場合、修正板厚偏差５３ｂは、入側板厚偏差が大きい間は、ステップ２７の積分処理によって発生されるランプ関数５２ｂに従ったものとなる。そして、その差が接近した時点、すなわち、ステップ２３又はステップ２５の条件が成立しなくなった時点で、入側板厚偏差５１に次第に漸近していく。この修正板厚偏差５３ｂがＦＦＡＧＣ３３に対して出力されると、ＦＦＡＧＣ３３は、これを入力としてＦＦＡＧＣ制御出力５４ｂを出力する。その結果、被圧延材２の出側板厚偏差は、出側板厚偏差５５ｂのようになる。

この板厚制御においては、図３の例と相違し、修正板厚偏差５３ｂが積分によって求めているので、ランプ関数５２ｂから入側板厚偏差５１に漸近する関数への切り替えが滑らかに行われる。従って、ＦＦＡＧＣ制御出力５４ｂも滑らかなものとなり、圧下位置制御装置８及び／又は速度制御装置７の動作の安定性向上に寄与する。
なお、図７では、修正板厚偏差５３ｂと入側板厚偏差５１との差がかなりあるように見えるが、実際の差はすぐに無視できるほど小さくなる。

以上のように、本実施形態のフィードフォワード板厚制御によれば、板厚制御開始直後のフィードバック板厚制御の効果を期待できない被圧延材の先端部分においても、ロックオン板厚偏差に相当するオフセットが出側板厚偏差に現れることはない。
なお、本実施形態においては、制御開始後、入側板厚偏差に到達するまでのＦＦＡＧＣ３３への入力量をランプ関数に従うものとしたが、ランプ関数に限定されることはなく、ランプ関数に代わり、原点を通過する単調増加関数であってもよい。なお、単調増加関数でよいのは、ロックオン時の入側板厚偏差が正となる場合であって、ロックオン時の入側板厚偏差が負となる場合には、ランプ関数に代わり、原点を通過する単調減少関数であればよい。

従来技術における圧延機の板厚制御系のブロック構成を示した図である。 本発明の実施形態における圧延機の板厚制御系のブロック構成を示した図である。 ランプ関数による入力修正に基づいたＦＦＡＧＣ３３の板厚制御の一例を示した図である。 入力の修正処理を行わない従来のＦＦＡＧＣ２２の板厚制御の一例を示した図である。 ランプ関数発生処理３１及び入力修正処理３２を実行するプログラムの例をフローチャートで示した図である。 ランプ関数発生処理３１及び入力修正処理３２を実行するプログラムの他の例をフローチャートで示した図である。 ランプ関数発生処理３１及び入力修正処理３２を実行するプログラムの他の例のプログラムに従った板厚制御の過程を示した図である。

符号の説明

１ 圧延ミル
２ 被圧延材
７ 速度制御装置（速度制御手段）
８ 圧下位置制御装置（圧下位置制御手段）
１０ 入側板厚計（板厚測定手段）
１１ 出側板厚計
３１ ランプ関数発生処理（ランプ関数発生手段）
３２ 入力修正処理（入力修正手段）
３３ ＦＦＡＧＣ（フィードフォワード板厚制御手段）

Claims (6)

1. 入側の被圧延材の板厚偏差を測定する板厚測定手段と、
   入側の被圧延材の圧延速度を制御する速度制御手段と、
   圧延ミルの圧下位置を制御する圧下位置制御手段と、
   ランプ関数を発生するランプ関数発生手段と、
   板厚制御開始から前記ランプ関数発生手段によって発生させられたランプ関数の出力データが前記測定された入側板厚偏差と等しくなるまでの間は、前記ランプ関数発生手段によって発生させられたランプ関数の出力データを出力し、その後は、前記測定された入側板厚偏差を出力する入力修正手段と、
   前記入力修正手段により出力されるデータを入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段を制御する制御データを出力するフィードフォワード板厚制御手段と、
   を備えることを特徴とする圧延機のフィードフォワード板厚制御装置。
2. 入側の被圧延材の板厚偏差を測定する板厚測定手段と、
   入側の被圧延材の圧延速度を制御する速度制御手段と、
   圧延ミルの圧下位置を制御する圧下位置制御手段と、
   ランプ関数を発生するランプ関数発生手段と、
   板厚制御開始から前記ランプ関数発生手段によって発生させられたランプ関数の出力データと前記測定された入側板厚偏差との差があらかじめ定められた値より小さくなるまでの間は、前記ランプ関数発生手段によって発生されたランプ関数の出力データを出力し、その後は、前記測定された入側板厚偏差に漸近する曲線のデータを出力する入力修正手段と、
   前記入力修正手段により出力されるデータを入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段を制御する制御データを出力するフィードフォワード板厚制御手段と、
   を備えることを特徴とする圧延機のフィードフォワード板厚制御装置。
3. 前記ランプ関数発生手段の代わりに、原点を通る単調増加関数の発生手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧延機のフィードフォワード板厚制御装置。
4. 入側の被圧延材の板厚偏差を測定する板厚測定手段と、
   入側の被圧延材の圧延速度を制御する速度制御手段と、
   圧延ミルの圧下位置を制御する圧下位置制御手段とを備え、
   前記板厚測定手段により測定される入側板厚偏差を入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段を制御する制御データを出力する圧延機のフィードフォワード板厚制御装置におけるフィードフォワード板厚制御方法であって、
   前記板厚測定手段により測定される入側板厚偏差を入力する入側板厚偏差入力ステップと、
   ランプ関数を発生させるランプ関数発生ステップと、
   板厚制御開始から前記ランプ関数発生ステップによって発生させられたランプ関数の出力データが前記測定された入側板厚偏差に等しくなるまでの間は、前記ランプ関数発生ステップによって発生させられるランプ関数の出力データを出力し、その後は、前記測定された入側板厚偏差を出力する入力データ修正ステップと、
   前記入力修正ステップにより出力されるデータを入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段をフィードフォワード制御する制御データを出力するフィードフォワード板厚制御ステップと、
   を備えることを特徴とする圧延機のフィードフォワード板厚制御方法。
5. 入側の被圧延材の板厚偏差を測定する板厚測定手段と、
   入側の被圧延材の圧延速度を制御する速度制御手段と、
   圧延ミルの圧下位置を制御する圧下位置制御手段と、
   前記板厚測定手段により測定される入側板厚偏差を入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段を制御する制御データを出力する圧延機のフィードフォワード板厚制御装置におけるフィードフォワード板厚制御方法であって、
   前記板厚測定手段により測定される入側板厚偏差を入力する入側板厚偏差入力ステップと、
   ランプ関数を発生させるランプ関数発生ステップと、
   板厚制御開始から前記ランプ関数発生ステップによって発生させられたランプ関数の出力データと前記測定された入側板厚偏差との差があらかじめ定められた値より小さくなるまでの間は、前記ランプ関数発生ステップによって発生させられるランプ関数の出力データを出力し、その後は、前記測定された入側板厚偏差に漸近する曲線のデータを出力する入力データ修正ステップと、
   前記入力修正ステップにより出力されるデータを入力として前記速度制御手段及び／又は圧下位置制御手段をフィードフォワード制御する制御データを出力するフィードフォワード板厚制御ステップと、
   を備えることを特徴とする圧延機のフィードフォワード板厚制御方法。
6. 前記フィードフォワード板厚制御手段が、
   前記ランプ関数発生ステップの代わりに、原点を通る単調増加関数の発生ステップを備えること
   を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の圧延機のフィードフォワード板厚制御方法。

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