JP2744404B2 - 圧延機の張力制御装置 - Google Patents
圧延機の張力制御装置Info
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- JP2744404B2 JP2744404B2 JP6007698A JP769894A JP2744404B2 JP 2744404 B2 JP2744404 B2 JP 2744404B2 JP 6007698 A JP6007698 A JP 6007698A JP 769894 A JP769894 A JP 769894A JP 2744404 B2 JP2744404 B2 JP 2744404B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱間連続圧延機の圧
延スタンド速度およびルーパ角度を制御する圧延機の張
力制御装置に関するものである。
延スタンド速度およびルーパ角度を制御する圧延機の張
力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば特公昭６３−７８４６号公
報に示された従来の圧延機の張力制御装置を示す構成図
であり、図において、１はストリップ、２はストリップ
１を送出する上流側の圧延スタンド、３は下流側の圧延
スタンドである。４はその圧延スタンド２，３間に配置
され、ストリップ１のループ機構を形成するルーパ、５
は圧延スタンド２を駆動するミルモータ、６はルーパ４
の角度θを可変するルーパモータ、７はミルモータ５に
速度制御信号を出力するミルモータ速度制御装置、８は
ルーパモータ６にトルク制御信号を出力するルーパトル
ク制御装置である。
報に示された従来の圧延機の張力制御装置を示す構成図
であり、図において、１はストリップ、２はストリップ
１を送出する上流側の圧延スタンド、３は下流側の圧延
スタンドである。４はその圧延スタンド２，３間に配置
され、ストリップ１のループ機構を形成するルーパ、５
は圧延スタンド２を駆動するミルモータ、６はルーパ４
の角度θを可変するルーパモータ、７はミルモータ５に
速度制御信号を出力するミルモータ速度制御装置、８は
ルーパモータ６にトルク制御信号を出力するルーパトル
ク制御装置である。
【０００３】９はルーパ４の角度θを検出する角度検出
器、１０はストリップ１のループ機構の張力σを検出す
る張力検出器、１１は検出された角度θと目標値ｇ* と
の偏差に応じて制御信号を出力するルーパ角度系ＰＩコ
ントローラ、１２は検出された張力σと目標値ｖ* との
偏差に応じて制御信号を出力する張力系ＰＩコントロー
ラである。１３はルーパ角度系ＰＩコントローラ１１お
よび張力系ＰＩコントローラ１２から各制御信号を入力
し各制御信号間の相互干渉を相殺すると共に、ミルモー
タ速度制御装置７およびルーパトルク制御装置８にそれ
ら相互干渉相殺後の各制御信号を出力するクロスコント
ローラである。
器、１０はストリップ１のループ機構の張力σを検出す
る張力検出器、１１は検出された角度θと目標値ｇ* と
の偏差に応じて制御信号を出力するルーパ角度系ＰＩコ
ントローラ、１２は検出された張力σと目標値ｖ* との
偏差に応じて制御信号を出力する張力系ＰＩコントロー
ラである。１３はルーパ角度系ＰＩコントローラ１１お
よび張力系ＰＩコントローラ１２から各制御信号を入力
し各制御信号間の相互干渉を相殺すると共に、ミルモー
タ速度制御装置７およびルーパトルク制御装置８にそれ
ら相互干渉相殺後の各制御信号を出力するクロスコント
ローラである。
【０００４】次に動作について説明する。圧延中のスト
リップ１の張力σは、製品品質（板厚，板幅）に大きく
影響する。その為、熱間仕上げ圧延ではルーパ４を使用
してストリップ１の張力σを制御している。ストリップ
１は上流側の圧延スタンド２を通って導かれ、さらに、
下流側の圧延スタンド３を通ることによって張力σが発
生する。このとき、ルーパ４の角度θを角度検出器９で
検出し、目標値ｇ* との偏差を取り、ルーパ角度系ＰＩ
コントローラ１１でその偏差から角度に関する線形モデ
ルに基づいて演算し制御信号を出力する。また同様に、
ストリップ１の張力σを張力検出器１０で検出し、目標
値ｖ* との偏差を取り、張力系ＰＩコントローラ１２で
その偏差から張力に関する線形モデルに基づいて演算し
制御信号出力する。
リップ１の張力σは、製品品質（板厚，板幅）に大きく
影響する。その為、熱間仕上げ圧延ではルーパ４を使用
してストリップ１の張力σを制御している。ストリップ
１は上流側の圧延スタンド２を通って導かれ、さらに、
下流側の圧延スタンド３を通ることによって張力σが発
生する。このとき、ルーパ４の角度θを角度検出器９で
検出し、目標値ｇ* との偏差を取り、ルーパ角度系ＰＩ
コントローラ１１でその偏差から角度に関する線形モデ
ルに基づいて演算し制御信号を出力する。また同様に、
ストリップ１の張力σを張力検出器１０で検出し、目標
値ｖ* との偏差を取り、張力系ＰＩコントローラ１２で
その偏差から張力に関する線形モデルに基づいて演算し
制御信号出力する。
【０００５】ルーパ角度系ＰＩコントローラ１１および
張力系ＰＩコントローラ１２から出力された各制御信号
はクロスコントローラ１３に入力され、このクロスコン
トローラ１３では各制御信号間の相互干渉を、圧延スタ
ンド２の回転速度とルーパ角度θとに関する線形モデル
に基づいて演算し相殺する。これは、ストリップ１の張
力σを上流側の圧延スタンド２の回転速度とルーパ角度
θとの２つの要素で制御しているので、それら２要素間
を調整するものである。そして、その相互干渉を相殺し
た各制御信号は、ミルモータ速度制御装置７およびルー
パトルク制御装置８に出力される。ミルモータ速度制御
装置７ではクロスコントローラ１３から入力された制御
信号に応じてミルモータ５を駆動し、上流側の圧延スタ
ンド２の回転速度の制御からストリップ１の張力σを制
御する。また、ルーパトルク制御装置８ではクロスコン
トローラ１３から入力された制御信号に応じてルーパモ
ータ６を駆動し、ルーパモータ６のトルクからルーパ４
の角度θを制御し、ストリップ１の張力σを制御する。
張力系ＰＩコントローラ１２から出力された各制御信号
はクロスコントローラ１３に入力され、このクロスコン
トローラ１３では各制御信号間の相互干渉を、圧延スタ
ンド２の回転速度とルーパ角度θとに関する線形モデル
に基づいて演算し相殺する。これは、ストリップ１の張
力σを上流側の圧延スタンド２の回転速度とルーパ角度
θとの２つの要素で制御しているので、それら２要素間
を調整するものである。そして、その相互干渉を相殺し
た各制御信号は、ミルモータ速度制御装置７およびルー
パトルク制御装置８に出力される。ミルモータ速度制御
装置７ではクロスコントローラ１３から入力された制御
信号に応じてミルモータ５を駆動し、上流側の圧延スタ
ンド２の回転速度の制御からストリップ１の張力σを制
御する。また、ルーパトルク制御装置８ではクロスコン
トローラ１３から入力された制御信号に応じてルーパモ
ータ６を駆動し、ルーパモータ６のトルクからルーパ４
の角度θを制御し、ストリップ１の張力σを制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧延機の張力制
御装置は以上のように構成されているので、各ＰＩコン
トローラ１１，１２およびクロスコントローラ１３は線
形モデルに基づいて制御するものであるが、実際の操業
時では、板材の材質の変化や、板材中の温度変化による
スキッドマークなどの圧延条件の変化により、線形では
なく非線形となってしまい、ルーパ角度θとルーパモー
タ６のトルク，ストリップ１の張力σと圧延スタンド２
の回転速度およびルーパ角度θとストリップ１の張力σ
との関係が必ずしも上記線形モデルに一致せず、常に最
適に制御されているとは限らないという問題点があっ
た。図６は上記各ＰＩコントローラ１１，１２でのＰＩ
制御中の時間５０ｓｅｃにルーパ角度θをステップ状に
変化させたものである。図では、ルーパ角度θをステッ
プ状に大きくしたとたんに、張力σがオーバーシュート
している。これは、ルーパ角度θが急激に大きくなるこ
とによって張力σが急激に大きくなるのを防ぐ為に、上
流側の圧延スタンド２の回転速度が急激に低下したこと
が原因であると考えられる。このように、最適なゲイン
で制御されない場合がある。
御装置は以上のように構成されているので、各ＰＩコン
トローラ１１，１２およびクロスコントローラ１３は線
形モデルに基づいて制御するものであるが、実際の操業
時では、板材の材質の変化や、板材中の温度変化による
スキッドマークなどの圧延条件の変化により、線形では
なく非線形となってしまい、ルーパ角度θとルーパモー
タ６のトルク，ストリップ１の張力σと圧延スタンド２
の回転速度およびルーパ角度θとストリップ１の張力σ
との関係が必ずしも上記線形モデルに一致せず、常に最
適に制御されているとは限らないという問題点があっ
た。図６は上記各ＰＩコントローラ１１，１２でのＰＩ
制御中の時間５０ｓｅｃにルーパ角度θをステップ状に
変化させたものである。図では、ルーパ角度θをステッ
プ状に大きくしたとたんに、張力σがオーバーシュート
している。これは、ルーパ角度θが急激に大きくなるこ
とによって張力σが急激に大きくなるのを防ぐ為に、上
流側の圧延スタンド２の回転速度が急激に低下したこと
が原因であると考えられる。このように、最適なゲイン
で制御されない場合がある。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、圧延条件の変化のような予測し
にくい変動に対しても、充分な制御効果が得られる圧延
機の張力制御装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、圧延条件の変化のような予測し
にくい変動に対しても、充分な制御効果が得られる圧延
機の張力制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る圧
延機の張力制御装置は、コントローラにファジィ制御の
概念を加えたものであり、すなわち、角度および張力の
検出値と目標値との偏差とその偏差の単位時間当りの変
化量から予め作成された複数の制御規則との適合度を決
定すると共に、それら複数の制御規則毎の推論結果を求
め、それら推論結果を総和してその総和に応じた制御信
号を出力するルーパ角度系ファジィコントローラおよび
張力系ファジィコントローラを備えたものである。
延機の張力制御装置は、コントローラにファジィ制御の
概念を加えたものであり、すなわち、角度および張力の
検出値と目標値との偏差とその偏差の単位時間当りの変
化量から予め作成された複数の制御規則との適合度を決
定すると共に、それら複数の制御規則毎の推論結果を求
め、それら推論結果を総和してその総和に応じた制御信
号を出力するルーパ角度系ファジィコントローラおよび
張力系ファジィコントローラを備えたものである。
【０００９】請求項２の発明に係る圧延機の張力制御装
置は、クロスコントローラの機能をファジィコントロー
ラ側に移し、そのクロスコントローラを無くしたもので
あり、すなわち、ルーパ角度系ファジィコントローラお
よび張力系ファジィコントローラは、出力される各制御
信号が相互干渉を相殺するように予め作成された複数の
制御規則から適合度を検出するようにしたものである。
置は、クロスコントローラの機能をファジィコントロー
ラ側に移し、そのクロスコントローラを無くしたもので
あり、すなわち、ルーパ角度系ファジィコントローラお
よび張力系ファジィコントローラは、出力される各制御
信号が相互干渉を相殺するように予め作成された複数の
制御規則から適合度を検出するようにしたものである。
【００１０】請求項３の発明に係る圧延機の張力制御装
置は、ファジィコントローラで用いられる複数の制御規
則を評価関数から求めることとしたものである。
置は、ファジィコントローラで用いられる複数の制御規
則を評価関数から求めることとしたものである。
【００１１】
【作用】請求項１の発明における圧延機の張力制御装置
は、ルーパ角度系ファジィコントローラと張力系ファジ
ィコントローラとにより、数学モデルが作りにくい非線
形の要素を含む予測しにくい変動に対して、非線形なゲ
インを有するファジィコントローラにより対応し、常に
最適なゲインを得る。
は、ルーパ角度系ファジィコントローラと張力系ファジ
ィコントローラとにより、数学モデルが作りにくい非線
形の要素を含む予測しにくい変動に対して、非線形なゲ
インを有するファジィコントローラにより対応し、常に
最適なゲインを得る。
【００１２】請求項２の発明における圧延機の張力制御
装置は、クロスコントローラの機能をファジィコントロ
ーラ側に移すことにより、クロスコントローラを削減す
ると共に、クロスコントローラの調整を削減する。
装置は、クロスコントローラの機能をファジィコントロ
ーラ側に移すことにより、クロスコントローラを削減す
ると共に、クロスコントローラの調整を削減する。
【００１３】請求項３の発明における圧延機の張力制御
装置は、制御規則を評価関数から求めることより、制御
規則の自動生成を可能とすると共に、ファジィコントロ
ーラの調整を削減する。
装置は、制御規則を評価関数から求めることより、制御
規則の自動生成を可能とすると共に、ファジィコントロ
ーラの調整を削減する。
【００１４】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項１の発明の一実施例による圧延機の
張力制御装置を示す構成図であり、図において、１４，
１５はそれぞれ非線形ゲインによりクロスコントローラ
１３への制御信号を決定するルーパ角度系ファジィコン
トローラと張力系ファジィコントローラである。また、
この実施例では、ミルモータ５およびミルモータ速度制
御装置７により圧延スタンド速度制御機構を、ルーパモ
ータ６およびルーパトルク制御装置８によりルーパ角度
制御機構を構成する。なお、その他の構成は従来技術で
ある図５と同等なのでその説明を省略する。
する。図１は請求項１の発明の一実施例による圧延機の
張力制御装置を示す構成図であり、図において、１４，
１５はそれぞれ非線形ゲインによりクロスコントローラ
１３への制御信号を決定するルーパ角度系ファジィコン
トローラと張力系ファジィコントローラである。また、
この実施例では、ミルモータ５およびミルモータ速度制
御装置７により圧延スタンド速度制御機構を、ルーパモ
ータ６およびルーパトルク制御装置８によりルーパ角度
制御機構を構成する。なお、その他の構成は従来技術で
ある図５と同等なのでその説明を省略する。
【００１５】次に動作について説明する。この実施例で
は、角度検出器９によりルーパ４の角度θを、張力検出
器１０によりストリップ１のループ機構の張力σを検出
する。その検出された角度θと目標値ｇ* との偏差ｅを
ルーパ角度系ファジィコントローラ１４に、また検出さ
れた張力σと目標値ｖ* との偏差ｅを張力系ファジィコ
ントローラ１５に入力する。そして、これらファジィコ
ントローラ１４，１５の内部では、上記偏差ｅと単位時
間当りの偏差の変化量△ｅを用いファジィ推論を行いク
ロスコントローラ１３への制御信号を決定する。そのク
ロスコントローラ１３への制御信号を決定するファジィ
推論は以下のように求める。
は、角度検出器９によりルーパ４の角度θを、張力検出
器１０によりストリップ１のループ機構の張力σを検出
する。その検出された角度θと目標値ｇ* との偏差ｅを
ルーパ角度系ファジィコントローラ１４に、また検出さ
れた張力σと目標値ｖ* との偏差ｅを張力系ファジィコ
ントローラ１５に入力する。そして、これらファジィコ
ントローラ１４，１５の内部では、上記偏差ｅと単位時
間当りの偏差の変化量△ｅを用いファジィ推論を行いク
ロスコントローラ１３への制御信号を決定する。そのク
ロスコントローラ１３への制御信号を決定するファジィ
推論は以下のように求める。
【００１６】図２において、ａ11，ａ12，ａ21，ａ22は
台形状または三角形状の制御規則である。この制御規則
は予め運転員の圧延機の操業時の張力制御の経験に基づ
いて作成されたものであり、例えば、上流側の圧延スタ
ンド２の回転速度，ルーパモータ６のトルクに対する張
力σ，ルーパ角度θの変化の経験から作成されたもので
ある。また、図２ではこの制御規則を縦２段にしか示し
ていないが、実際はもっと多数段作成するものである。
そして、ファジィコントローラ１４，１５の内部では、
上記偏差ｅと単位時間当りの偏差の変化量△ｅとを用
い、それら偏差ｅ，変化量△ｅが各段の制御規則に対し
てどの程度適合しているかという適合度ωi を決定す
る。この適合度の決定は次のような論理式で表すことが
できる。 if e is An1 and Δe is An2 then y is Bn （１） 上記論理式（１）は制御規則の縦段数に対応して存在
し、上記論理式（１）は第ｎ段目の制御規則の論理式で
ある。適合度ωi の決定は制御規則の各段毎に、すなわ
ち、論理式毎に決定される。さらに、上記論理式（１）
において、初めの論理 e is An1 と後の論理Δe is An2
がand で繋れていることから、初めの論理と後の論理と
の度合いのうち、小さい値の方の度合い Aiiを適合度ω
i とする。例えば、図２での第１段では、初めの論理で
は e is A11 で、後の論理はΔe isA12で、度合いA11
よりも度合い A12の方が小さいので、度合い A12を適合
度ω1 として決定する。
台形状または三角形状の制御規則である。この制御規則
は予め運転員の圧延機の操業時の張力制御の経験に基づ
いて作成されたものであり、例えば、上流側の圧延スタ
ンド２の回転速度，ルーパモータ６のトルクに対する張
力σ，ルーパ角度θの変化の経験から作成されたもので
ある。また、図２ではこの制御規則を縦２段にしか示し
ていないが、実際はもっと多数段作成するものである。
そして、ファジィコントローラ１４，１５の内部では、
上記偏差ｅと単位時間当りの偏差の変化量△ｅとを用
い、それら偏差ｅ，変化量△ｅが各段の制御規則に対し
てどの程度適合しているかという適合度ωi を決定す
る。この適合度の決定は次のような論理式で表すことが
できる。 if e is An1 and Δe is An2 then y is Bn （１） 上記論理式（１）は制御規則の縦段数に対応して存在
し、上記論理式（１）は第ｎ段目の制御規則の論理式で
ある。適合度ωi の決定は制御規則の各段毎に、すなわ
ち、論理式毎に決定される。さらに、上記論理式（１）
において、初めの論理 e is An1 と後の論理Δe is An2
がand で繋れていることから、初めの論理と後の論理と
の度合いのうち、小さい値の方の度合い Aiiを適合度ω
i とする。例えば、図２での第１段では、初めの論理で
は e is A11 で、後の論理はΔe isA12で、度合いA11
よりも度合い A12の方が小さいので、度合い A12を適合
度ω1 として決定する。
【００１７】次に、この適合度ωi の決定を全ての制御
規則の各段に応じて行い、推論結果Ｂi を求める。図２
では、Ｂ1 ，Ｂ2 の斜線部に相当する。
規則の各段に応じて行い、推論結果Ｂi を求める。図２
では、Ｂ1 ，Ｂ2 の斜線部に相当する。
【００１８】さらに、推論結果Ｂi を総和してＢ0 を求
める。図２では、Ｂ0 の斜線部で示した部分であり、こ
れは、推論結果Ｂ1 ，Ｂ2 を加えた値となる。このＢ0
を求めることにより、ファジィ推論は終了するが、この
Ｂ0 は単なる曖昧な指示であり、このＢ0 をそのまま制
御信号とすることはできない。したがって、Ｂ0 を次の
ように解釈して１つの数値ｙ0 に変換する。 ｙ0 ＝｛∫Ｂ0 （ｙ）ｙｄｙ｝／｛∫Ｂ0 （ｙ）ｄｙ｝ （２） この部分は、ファジィ結果の非ファジィ化と呼ばれる手
続きであり、推論結果Ｂi を総合したＢ0 から重心ｙ0
を与えるものである。
める。図２では、Ｂ0 の斜線部で示した部分であり、こ
れは、推論結果Ｂ1 ，Ｂ2 を加えた値となる。このＢ0
を求めることにより、ファジィ推論は終了するが、この
Ｂ0 は単なる曖昧な指示であり、このＢ0 をそのまま制
御信号とすることはできない。したがって、Ｂ0 を次の
ように解釈して１つの数値ｙ0 に変換する。 ｙ0 ＝｛∫Ｂ0 （ｙ）ｙｄｙ｝／｛∫Ｂ0 （ｙ）ｄｙ｝ （２） この部分は、ファジィ結果の非ファジィ化と呼ばれる手
続きであり、推論結果Ｂi を総合したＢ0 から重心ｙ0
を与えるものである。
【００１９】ルーパ角度系ファジィコントローラ１４お
よび張力系ファジィコントローラ１５において、上記重
心ｙ0 に相当する数値がそれぞれ演算され、制御信号と
してクロスコントローラ１３へ出力される。そのクロス
コントローラ１３ではルーパ角度系ファジィコントロー
ラ１４および張力系ファジィコントローラ１５からの各
制御信号間の相互干渉を相殺し、ミルモータ速度制御装
置７およびルーパトルク制御装置８にそれら相互干渉相
殺後の各制御信号を出力する。さらに、ミルモータ速度
制御装置７ではクロスコントローラ１３から入力された
制御信号に応じてミルモータ５を駆動し、上流側の圧延
スタンド２の回転速度の制御からストリップ１の張力σ
を制御する。また、ルーパトルク制御装置８ではクロス
コントローラ１３から入力された制御信号に応じてルー
パモータ６を駆動し、ルーパモータ６のトルクからルー
パ４の角度θを制御し、ストリップ１の張力σを制御す
る。
よび張力系ファジィコントローラ１５において、上記重
心ｙ0 に相当する数値がそれぞれ演算され、制御信号と
してクロスコントローラ１３へ出力される。そのクロス
コントローラ１３ではルーパ角度系ファジィコントロー
ラ１４および張力系ファジィコントローラ１５からの各
制御信号間の相互干渉を相殺し、ミルモータ速度制御装
置７およびルーパトルク制御装置８にそれら相互干渉相
殺後の各制御信号を出力する。さらに、ミルモータ速度
制御装置７ではクロスコントローラ１３から入力された
制御信号に応じてミルモータ５を駆動し、上流側の圧延
スタンド２の回転速度の制御からストリップ１の張力σ
を制御する。また、ルーパトルク制御装置８ではクロス
コントローラ１３から入力された制御信号に応じてルー
パモータ６を駆動し、ルーパモータ６のトルクからルー
パ４の角度θを制御し、ストリップ１の張力σを制御す
る。
【００２０】図３は従来例で示した図６と同じ試験を、
この実施例の装置に対して行った結果である。従来例で
はＰＩ制御中の時間５０ｓｅｃにルーパ角度θをステッ
プ状に大きくしたとたんに張力σがオーバーシュートし
たが、この実施例では、時間５０ｓｅｃにルーパ角度θ
をステップ状に大きくしても、張力σを一定に保つこと
ができる。このように、非線形なゲインを有するファジ
ィコントローラ１４，１５を用いることにより、対象シ
ステムの予測できない変動に対しても充分に対応するこ
とができ、ストリップ１の張力σを一定に保つことがで
き、板厚変動および板幅変動を減少させ、歩留を向上さ
せることができる効果がある。
この実施例の装置に対して行った結果である。従来例で
はＰＩ制御中の時間５０ｓｅｃにルーパ角度θをステッ
プ状に大きくしたとたんに張力σがオーバーシュートし
たが、この実施例では、時間５０ｓｅｃにルーパ角度θ
をステップ状に大きくしても、張力σを一定に保つこと
ができる。このように、非線形なゲインを有するファジ
ィコントローラ１４，１５を用いることにより、対象シ
ステムの予測できない変動に対しても充分に対応するこ
とができ、ストリップ１の張力σを一定に保つことがで
き、板厚変動および板幅変動を減少させ、歩留を向上さ
せることができる効果がある。
【００２１】実施例２．図４は請求項２の発明の一実施
例による圧延機の張力制御装置を示す構成図であり、図
において、１６，１７はそれぞれクロスコントローラ機
能付きのルーパ角度系ファジィコントローラおよび張力
系ファジィコントローラである。この実施例では、実施
例１で示したクロスコントローラ１３の各制御信号間の
相互干渉を相殺する機能をファジィコントローラ１６，
１７側に移し、そのクロスコントローラ１３を削減する
ものである。すなわち、そのルーパ角度系ファジィコン
トローラ１６および張力系ファジィコントローラ１７で
は、ファジィコントローラ１６，１７内で用いられる複
数の制御規則を、各制御信号の出力が相互干渉を相殺さ
れるように作成し、その複数の制御規則から適合度を決
定するようにする。このように構成することにより、ク
ロスコントローラ１３を削減すると共に、クロスコント
ローラ１３の調整を削減することができ、建設コストを
削減することができる効果がある。
例による圧延機の張力制御装置を示す構成図であり、図
において、１６，１７はそれぞれクロスコントローラ機
能付きのルーパ角度系ファジィコントローラおよび張力
系ファジィコントローラである。この実施例では、実施
例１で示したクロスコントローラ１３の各制御信号間の
相互干渉を相殺する機能をファジィコントローラ１６，
１７側に移し、そのクロスコントローラ１３を削減する
ものである。すなわち、そのルーパ角度系ファジィコン
トローラ１６および張力系ファジィコントローラ１７で
は、ファジィコントローラ１６，１７内で用いられる複
数の制御規則を、各制御信号の出力が相互干渉を相殺さ
れるように作成し、その複数の制御規則から適合度を決
定するようにする。このように構成することにより、ク
ロスコントローラ１３を削減すると共に、クロスコント
ローラ１３の調整を削減することができ、建設コストを
削減することができる効果がある。
【００２２】実施例３．次に、請求項３の発明の一実施
例について説明する。上記実施例１ではファジィコント
ローラ１４，１５内で用いられる複数の制御規則を、運
転員の圧延機の張力制御経験に基づいて作成したものを
用いていたが、この実施例では、その複数の制御規則
を、評価関数から求めることとしたものである。この場
合、制御規則を自動作成することができ、ファジィコン
トローラ１４，１５の調整が削減され、調整はクロスコ
ントローラ１３だけとなる。
例について説明する。上記実施例１ではファジィコント
ローラ１４，１５内で用いられる複数の制御規則を、運
転員の圧延機の張力制御経験に基づいて作成したものを
用いていたが、この実施例では、その複数の制御規則
を、評価関数から求めることとしたものである。この場
合、制御規則を自動作成することができ、ファジィコン
トローラ１４，１５の調整が削減され、調整はクロスコ
ントローラ１３だけとなる。
【００２３】実施例４．さらに、請求項３の発明の他の
実施例について説明する。上記実施例２ではファジィコ
ントローラ１６，１７内で用いられる複数の制御規則
を、運転員の圧延機の張力制御経験に基づいて作成した
ものを用いていたが、この実施例では、その複数の制御
規則を、評価関数から求めることとしたものである。こ
の場合、制御規則を自動作成することができ、ファジィ
コントローラ１６，１７の調整が削減され、さらに、ク
ロスコントローラ１３は存在しないので、調整する必要
がなくなる効果がある。
実施例について説明する。上記実施例２ではファジィコ
ントローラ１６，１７内で用いられる複数の制御規則
を、運転員の圧延機の張力制御経験に基づいて作成した
ものを用いていたが、この実施例では、その複数の制御
規則を、評価関数から求めることとしたものである。こ
の場合、制御規則を自動作成することができ、ファジィ
コントローラ１６，１７の調整が削減され、さらに、ク
ロスコントローラ１３は存在しないので、調整する必要
がなくなる効果がある。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
角度および張力の検出値と目標値との偏差とその偏差の
単位時間当りの変化量から予め作成された複数の制御規
則との適合度を決定すると共に、それら複数の制御規則
毎の推論結果を求め、それら推論結果を総和してその総
和に応じた制御信号を出力するルーパ角度系ファジィコ
ントローラおよび張力系ファジィコントローラを備える
ように構成したので、数学モデルが作りにくい非線形の
要素を含む予測しにくい変動に対しても、非線形なゲイ
ンを有するファジィコントローラにより、常に最適なゲ
インを得ることができ、充分な制御効果が得られる圧延
機の張力制御装置が得られる効果がある。
角度および張力の検出値と目標値との偏差とその偏差の
単位時間当りの変化量から予め作成された複数の制御規
則との適合度を決定すると共に、それら複数の制御規則
毎の推論結果を求め、それら推論結果を総和してその総
和に応じた制御信号を出力するルーパ角度系ファジィコ
ントローラおよび張力系ファジィコントローラを備える
ように構成したので、数学モデルが作りにくい非線形の
要素を含む予測しにくい変動に対しても、非線形なゲイ
ンを有するファジィコントローラにより、常に最適なゲ
インを得ることができ、充分な制御効果が得られる圧延
機の張力制御装置が得られる効果がある。
【００２５】請求項２の発明によれば予め出力される各
制御信号が相互干渉を相殺するように作成された複数の
制御規則から適合度を決定するルーパ角度系ファジィコ
ントローラおよび張力系ファジィコントローラを備える
ように構成したので、クロスコントローラの機能をファ
ジィコントローラ側に移すことにより、クロスコントロ
ーラを削減することができると共に、クロスコントロー
ラの調整を削減することができ、建設コストを削減する
ことができる圧延機の張力制御装置が得られる効果があ
る。
制御信号が相互干渉を相殺するように作成された複数の
制御規則から適合度を決定するルーパ角度系ファジィコ
ントローラおよび張力系ファジィコントローラを備える
ように構成したので、クロスコントローラの機能をファ
ジィコントローラ側に移すことにより、クロスコントロ
ーラを削減することができると共に、クロスコントロー
ラの調整を削減することができ、建設コストを削減する
ことができる圧延機の張力制御装置が得られる効果があ
る。
【００２６】請求項３の発明によればファジィコントロ
ーラで用いられる複数の制御規則を評価関数から求める
ように構成したので、複数の制御規則の自動生成を可能
とすると共に、ファジィコントローラの調整を削減する
ことができる圧延機の張力制御装置が得られる効果があ
る。
ーラで用いられる複数の制御規則を評価関数から求める
ように構成したので、複数の制御規則の自動生成を可能
とすると共に、ファジィコントローラの調整を削減する
ことができる圧延機の張力制御装置が得られる効果があ
る。
【図１】請求項１の発明の一実施例による圧延機の張力
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図２】ファジィ推論の過程を示す説明図である。
【図３】ファジィコントローラを用いた構成に対して行
った試験結果を示すグラフ図である。
った試験結果を示すグラフ図である。
【図４】請求項２の発明の一実施例による圧延機の張力
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図５】従来の圧延機の張力制御装置を示す構成図であ
る。
る。
【図６】従来のＰＩコントローラを用いた構成に対して
行った試験結果を示すグラフ図である。
行った試験結果を示すグラフ図である。
１ ストリップ ２，３ 圧延スタンド ４ ルーパ ５ ミルモータ（圧延スタンド速度制御機構） ６ ルーパモータ（ルーパ角度制御機構） ７ ミルモータ速度制御装置（圧延スタンド速度制御機
構） ８ ルーパトルク制御装置（ルーパ角度制御機構） ９ 角度検出器 １０ 張力検出器 １３ クロスコントローラ １４，１６ ルーパ角度系ファジィコントローラ １５，１７ 張力系ファジィコントローラ
構） ８ ルーパトルク制御装置（ルーパ角度制御機構） ９ 角度検出器 １０ 張力検出器 １３ クロスコントローラ １４，１６ ルーパ角度系ファジィコントローラ １５，１７ 張力系ファジィコントローラ
Claims (3)
- 【請求項１】 ストリップを送出する圧延スタンドの速
度を制御する圧延スタンド速度制御機構と、上記圧延ス
タンド間に配置され上記ストリップのループ機構を形成
するルーパの角度を制御するルーパ角度制御機構と、上
記ルーパの角度を検出する角度検出器と、上記ループ機
構が形成された上記ストリップの張力を検出する張力検
出器と、上記検出されたルーパの角度とルーパの角度の
目標値との偏差とその偏差の単位時間当りの変化量から
予め作成された複数の制御規則との適合度を決定すると
共に、それら複数の制御規則毎の推論結果を求め、それ
ら推論結果を総和してその総和に応じた制御信号を出力
するルーパ角度系ファジィコントローラと、上記検出さ
れたストリップの張力とストリップの張力の目標値との
偏差とその偏差の単位時間当りの変化量から予め作成さ
れた複数の制御規則との適合度を決定すると共に、それ
ら複数の制御規則毎の推論結果を求め、それら推論結果
を総和してその総和に応じた制御信号を出力する張力系
ファジィコントローラと、上記ルーパ角度系ファジィコ
ントローラおよび上記張力系ファジィコントローラから
の各制御信号間の相互干渉を相殺すると共に、上記圧延
スタンド速度制御機構および上記ルーパ角度制御機構に
それら相互干渉相殺後の各制御信号を出力するクロスコ
ントローラとを備えた圧延機の張力制御装置。 - 【請求項２】 ストリップを送出する圧延スタンドの速
度を制御する圧延スタンド速度制御機構と、上記圧延ス
タンド間に配置され上記ストリップのループ機構を形成
するルーパの角度を制御するルーパ角度制御機構と、上
記ルーパの角度を検出する角度検出器と、上記ループ機
構が形成された上記ストリップの張力を検出する張力検
出器と、上記検出されたルーパの角度とルーパの角度の
目標値との偏差とその偏差の単位時間当りの変化量から
予め作成された複数の制御規則との適合度を決定すると
共に、それら複数の制御規則毎の推論結果を求め、それ
ら推論結果を総和してその総和に応じた制御信号を上記
ルーパ角度制御機構に出力するルーパ角度系ファジィコ
ントローラと、上記検出されたストリップの張力とスト
リップの張力の目標値との偏差とその偏差の単位時間当
りの変化量から予め作成された複数の制御規則との適合
度を決定すると共に、それら複数の制御規則毎の推論結
果を求め、それら推論結果を総和してその総和に応じた
制御信号を上記圧延スタンド速度制御機構に出力する張
力系ファジィコントローラとを備え、上記ルーパ角度系
ファジィコントローラおよび上記張力系ファジィコント
ローラは、出力される各制御信号が相互干渉を相殺する
ように作成された複数の制御規則から適合度を検出する
ことを特徴とする圧延機の張力制御装置。 - 【請求項３】 複数の制御規則は評価関数から求められ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧延
機の張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6007698A JP2744404B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 圧延機の張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6007698A JP2744404B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 圧延機の張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214129A JPH07214129A (ja) | 1995-08-15 |
| JP2744404B2 true JP2744404B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=11672997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6007698A Expired - Fee Related JP2744404B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 圧延機の張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744404B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020016455A (ko) * | 2000-08-25 | 2002-03-04 | 신현준 | 압연기의 루퍼 제어방법 |
| CN104001733B (zh) * | 2014-03-11 | 2016-01-13 | 广西柳州银海铝业股份有限公司 | 防止张力测量辊相对于连轧带材打滑的控制方法 |
| CN113305157B (zh) * | 2021-05-12 | 2023-05-12 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种确定活套辊重力数据的方法及装置 |
-
1994
- 1994-01-27 JP JP6007698A patent/JP2744404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07214129A (ja) | 1995-08-15 |
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