JP2845077B2 - Sheet shape control method for sheet rolling - Google Patents

Sheet shape control method for sheet rolling

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JP2845077B2
JP2845077B2 JP5037841A JP3784193A JP2845077B2 JP 2845077 B2 JP2845077 B2 JP 2845077B2 JP 5037841 A JP5037841 A JP 5037841A JP 3784193 A JP3784193 A JP 3784193A JP 2845077 B2 JP2845077 B2 JP 2845077B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、板圧延分野における板
形状制御方法に関し、詳しくは、複数の形状制御機構を
有する圧延設備の形状検出器出力に基づいた自動形状制
御法の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet shape control method in the field of sheet rolling, and more particularly to an improvement of an automatic shape control method based on a shape detector output of a rolling equipment having a plurality of shape control mechanisms.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、板圧延における板形状の自動制御
として、圧延機出力側に配置された形状検出器からの出
力に基づいて演算処理を行い、形状制御機構を動作させ
るフィードバック制御法が公知である。近年、板圧延形
状に対する要求が一層厳しくなり、このため複数個の形
状制御機構を有する圧延機が開発され、これら複数の形
状制御機構を動作させる自動形状制御演算処理ロジック
が提案されている。上記形状制御演算処理ロジックとし
ては、例えば形状検出器の出力を4次のべき級数に近
似、または、4次の直交関数に近似し、その近似式の係
数(対称成分、非対称成分それぞれ2個ずつ)または、
係数から算出される形状評価変数(対称成分、非対称成
分それぞれ2個ずつ)を用いて、この変数の個数と同数
の制御装置の最適操作量を算出するロジックが、例えば
特開昭54−151066号公報、特開昭55−194
01号公報及び特開昭55−42144号公報にそれぞ
れ開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as automatic control of a sheet shape in sheet rolling, a feedback control method for performing an arithmetic process based on an output from a shape detector arranged on an output side of a rolling mill and operating a shape control mechanism is known. It is. In recent years, the requirements for the sheet rolling shape have become more severe, and as a result, a rolling mill having a plurality of shape control mechanisms has been developed, and an automatic shape control arithmetic processing logic for operating the plurality of shape control mechanisms has been proposed. As the shape control arithmetic processing logic, for example, the output of the shape detector is approximated to a fourth-order power series, or approximated to a fourth-order orthogonal function, and the coefficients of the approximate expression (two each for a symmetric component and an asymmetric component) ) Or
A logic for calculating the optimal operation amount of a control device having the same number as the number of variables using shape evaluation variables (two each for a symmetric component and an asymmetric component) calculated from the coefficients is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-150066. Gazette, JP-A-55-194
No. 01 and JP-A-55-42144.

【0003】しかし、これらの公報に示された板形状制
御法では下記の問題点(1)があった。 問題点(1):実形状の近似に制限が有ったり、近似度
を向上させても板幅方向の数点のみに注目して他の点で
の形状が不明となる等、実形状の認識に制限がある。ま
た、ある形状制御装置が操作限界に達したとき、別の制
御量演算式を設定する必要が有り、総ての制御装置を有
効に使えない。上記問題点(1)の解決手段として、本
出願人は、実形状の近似に制限されず、制御装置が操作
限界に達した場合でも、残りの操作可能な制御装置の最
適演算ロジックを共通に用いる形状制御ロジックを特開
昭59−218206号公報により開示した。
[0003] However, the plate shape control method disclosed in these publications has the following problem (1). Problem (1): There is a limitation in approximation of the actual shape, and even if the degree of approximation is improved, only a few points in the plate width direction are noticed and the shape at other points becomes unknown. Limited recognition. Further, when a certain shape control device has reached the operation limit, it is necessary to set another control amount calculation formula, and all the control devices cannot be used effectively. As a means for solving the above problem (1), the present applicant is not limited to approximation of the actual shape, and even if the control device reaches the operation limit, the common operation logic of the remaining operable control devices is shared. The shape control logic used is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-218206.

【0004】しかし上記公報に示された制御法において
も、必ずしも満足すべきものではなく、下記の問題点
(2)があった。 問題点(2):同時に制御できる操作端の数nが制御す
べき形状変数の数mに対して同数以下でなければ、操作
端の最適解を求めることができない。すなわち、m<n
のとき、解が得られない。従って、m<nの場合、圧延
機が有する総ての制御機構を同時に有効利用できない。
そこで、上記問題点(2)を解決するため、多数の制御
装置を有する圧延機の制御ロジックとして、複数の制御
装置のうちから制御変数と同数の装置を選択するロジッ
クを付加する手法が特開平2−142607号公報に、
また予め選定しておいた形状制御機構が操作限界に達し
た時、残りの制御機構の最適操作量を算出するための別
ロジックを付加する手法が特開昭62−166009号
公報及び特開昭63−177910号公報に、それぞれ
開示されている。
However, the control method disclosed in the above publication is not always satisfactory, and has the following problem (2). Problem (2): Unless the number n of operation terminals that can be controlled simultaneously is equal to or less than the number m of shape variables to be controlled, an optimum solution of the operation terminals cannot be obtained. That is, m <n
When, the solution is not obtained. Therefore, when m <n, all the control mechanisms of the rolling mill cannot be effectively used simultaneously.
Therefore, in order to solve the above problem (2), Japanese Patent Laid-Open Publication No. HEI 9-214400 discloses a method of adding a logic for selecting the same number of devices as control variables from among a plurality of control devices as control logic of a rolling mill having a large number of control devices. In 2-142607,
Further, when a previously selected shape control mechanism reaches an operation limit, a method of adding another logic for calculating an optimal operation amount of the remaining control mechanism is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. No. 63-177910, respectively.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記問題
点(1)及び問題点(2)を解決する従来の板形状制御
法においても、さらに下記の問題点(3)乃至(5)が
あった。 問題点(3):個々の形状制御装置の制御能力を形状不
良状態によって逐次選択する必要が有り、最適な形状制
御装置を選択するには複雑なロジックが必要となる。そ
の結果、演算に多大な時間を要し応答性に制約を受け
る。また、効果の小さい組合せを選択する危険がある。
従って従来の問題点の有効な解決策では無い。 問題点(4):上記制御ロジックは、すべて被制御形状
を目標形状に一致させるための各操作端の最適操作量を
与えるロジックであり、各制御ステップ毎の実際の操作
量は算出された最適解にある操作ゲインを乗算した値を
用いる。従って、このゲイン設定のためのロジックを独
立に設定する必要が有り演算が大変複雑となる。 問題点(5):一般的には、形状制御装置の操作端位置
が限界に達することにより、圧延機の制御機器の自由度
が減少するため、形状修正能力が低下し形状不良を十分
に制御し得ない。形状修正能力の高い形状制御装置が操
作限界に達した場合は極端である。ゆえに、圧延機の各
形状制御装置は、操作限界に達しない操作端可動範囲で
の使用が望ましい。しかし、上記ロジックは、形状制御
装置が操作限界に達してからの対応ロジックであり、適
切な制御能力を維持するためには、操作限界に到達する
ことを予測し、限界に到達する前に回避するロジックが
必要である。
However, the conventional plate shape control method for solving the above problems (1) and (2) also has the following problems (3) to (5). Problem (3): It is necessary to sequentially select the control capabilities of the individual shape control devices depending on the shape failure state, and complicated logic is required to select the optimum shape control device. As a result, a great deal of time is required for the calculation, and the response is restricted. In addition, there is a risk of selecting a combination having a small effect.
Therefore, it is not an effective solution to the conventional problems. Problem (4): All of the above control logics are logics for giving the optimum operation amount of each operation end to make the controlled shape coincide with the target shape, and the actual operation amount for each control step is the calculated optimal amount. The value obtained by multiplying the operation gain in the solution is used. Therefore, it is necessary to independently set the logic for setting the gain, and the calculation becomes very complicated. Problem (5): Generally, when the operation end position of the shape control device reaches the limit, the degree of freedom of the control device of the rolling mill decreases, so that the shape correction ability is reduced and the shape defect is sufficiently controlled. I can't. It is extreme when a shape control device having a high shape correction capability reaches the operation limit. Therefore, it is desirable that each shape control device of the rolling mill be used in the movable range of the operation end that does not reach the operation limit. However, the above logic is a response logic after the shape control device reaches the operation limit, and in order to maintain appropriate control ability, it is predicted that the operation limit will be reached, and it is avoided before reaching the limit. Logic is needed.

【0006】本発明は、かかる事情に鑑み、前記問題点
(3)乃至(5)を解決するためになされたもので、制
御変数の数(関数近似の次数)と形状制御装置の個数に
は全く制限されず、圧延機のもつ総ての形状制御機構を
同時に有効動作でき、ある形状制御装置が操作限界に達
しても、共通の最適操作量演算式を用いて、各制御ステ
ップ毎の実際の制御操作量も得られる汎用的な薄板圧延
の板形状制御法を提供することを目的とする。また本発
明のもう一つの目的は、ある形状制御装置の操作端位置
が限界に達する前に、その可能性を定量評価し、その定
量評価値と、他の形状制御装置の操作限界到達の状況及
び相互の形状制御効果への類似性とに応じて、圧延機の
各形状制御装置の操作量の重み係数を決定し、より操作
限界に到達しにくい制御装置操作量を設定可能とする汎
用的な薄板圧延の形状制御法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to solve the above problems (3) to (5). The number of control variables (degree of function approximation) and the number of shape control devices are different. There is no restriction at all, and all the shape control mechanisms of the rolling mill can be operated effectively at the same time, and even if a certain shape control device reaches the operation limit, the actual optimum value for each control step is It is an object of the present invention to provide a general-purpose sheet shape control method for sheet rolling in which a control operation amount can be obtained. Another object of the present invention is to quantitatively evaluate the possibility of the operation end position of a certain shape control device before reaching the limit, and evaluate the quantitative evaluation value and the operation limit of another shape control device. A general-purpose method that determines the weighting factor of the operation amount of each shape control device of the rolling mill according to the similarity to the mutual shape control effect and the control device operation amount that is less likely to reach the operation limit It is an object of the present invention to provide a method for controlling a shape of a thin sheet rolling.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
薄板圧延の板形状制御法は、圧延板幅方向の複数個所の
形状が検出できる形状検出器と、複数の形状制御機構
と、演算処理装置とを有する薄板圧延の板形状制御シス
テムにおいて、前記形状検出器の出力分布と、目標形状
分布と、前記複数の形状制御機構の単位操作量に対する
形状検出器の出力変化とを、それぞれ板幅方向の位置x
の関数とした第1の関数、第2の関数及び第3の関数で
表わす工程と、前記第1の関数から第2の関数及び第3
の関数を減算した値の2乗値を前記板幅方向の位置xで
積分して第1の評価関数を作成する工程と、前記複数の
各形状制御機構の制御ステップ毎の操作量に、各制御機
構による形状変化の度合いを考慮した係数ならびにそれ
ぞれの重み係数の総和が1となるように設定された各重
み係数をそれぞれ乗算して得られた、前記係数付き操作
量の2乗和で表わされる第2の評価関数を作成する工程
と、前記第1の評価関数と第2の評価関数の任意の比率
を決める第1の重み係数と第2の重み係数とをそれぞれ
設定する工程と、前記第1の評価関数と第1の重み係数
とを乗算した積と、前記第2の評価関数と第2の重み係
数とを乗算した積との和である形状評価関数を作成し、
該積和の形状評価関数を最小とするように前記複数の各
形状制御機構の操作量を演算する工程とを有するもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a sheet shape control method for a thin plate rolling, comprising: a shape detector capable of detecting a shape at a plurality of positions in a rolled sheet width direction; In a sheet shape control system for sheet rolling having an arithmetic processing unit, an output distribution of the shape detector, a target shape distribution, and an output change of the shape detector with respect to a unit operation amount of the plurality of shape control mechanisms, Position x in plate width direction
A step represented by a first function, a second function, and a third function as a function of the first function, and a second function and a third function from the first function.
The step of creating a first evaluation function by integrating the square value of the value obtained by subtracting the above function at the position x in the plate width direction, and the operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms for each control step. It is expressed by the sum of squares of the manipulated variable with the coefficient, which is obtained by multiplying each of the coefficients in consideration of the degree of the shape change by the control mechanism and each of the weight coefficients set so that the sum of the respective weight coefficients becomes 1. Creating a second evaluation function, and setting a first weighting factor and a second weighting factor for determining an arbitrary ratio between the first evaluation function and the second evaluation function, respectively, Creating a shape evaluation function that is a sum of a product obtained by multiplying the first evaluation function and the first weighting coefficient and a product obtained by multiplying the second evaluation function and the second weighting coefficient;
Calculating an operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms so as to minimize the shape evaluation function of the sum of products.

【0008】本発明の請求項2に係る薄板圧延の板形状
制御法は、前記請求項1に係る薄板圧延の板形状制御法
において、目標形状からの偏差の自乗平均値を算出し、
該算出値と第1の基準値との大小関係及び該算出値の制
御ステップ毎の変化量と第2の基準値との大小関係に基
づき、前記第1の重み係数と第2の重み係数との比率を
可変設定する工程を有するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the shape of a thin-rolled sheet according to the first aspect of the present invention, wherein a root-mean-square value of a deviation from a target shape is calculated.
Based on the magnitude relationship between the calculated value and the first reference value and the magnitude relationship between the amount of change in the control value for each control step and the second reference value, the first weighting factor, the second weighting factor, Is variably set.

【0009】本発明の請求項3に係る薄板圧延の板形状
制御法は、前記請求項1又は請求項2に係る薄板圧延の
板形状制御法において、ファジイ推論により複数の形状
制御機構の操作端位置の限界に達する可能性を個別に算
出し、該算出した個々の形状制御機構の操作限界の可能
性の程度と、他の形状制御機構の操作量限界の可能性の
程度及び相互の形状制御効果への類似性とを考慮して、
前記第2の評価関数を構成する複数の各形状制御機構の
操作量の重み係数を設定する工程を有するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the shape of a thin plate according to the first or second aspect of the present invention. The possibility of reaching the position limit is individually calculated, and the calculated degree of possibility of the operation limit of each shape control mechanism, the degree of possibility of the operation amount limit of other shape control mechanisms, and mutual shape control are calculated. Considering the similarity to the effect,
The method further includes a step of setting a weight coefficient of an operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms constituting the second evaluation function.

【0010】[0010]

【作用】本請求項1に係る発明においては、圧延板幅方
向の複数個所の形状が検出できる形状検出器と、複数の
形状制御機構と、演算処理装置とを有する薄板圧延の板
形状制御システムにおいて、 (1)前記形状検出器の出力分布と、目標形状分布と、
前記複数の形状制御機構の単位操作量に対する形状検出
器の出力変化とを、それぞれ板幅方向の位置xの関数と
した第1の関数、第2の関数及び第3の関数で表わし、
前記第1の関数から第2の関数及び第3の関数を減算し
た値の2乗値を前記板幅方向の位置xで積分して第1の
評価関数Φ1 を作成する。このΦ1 は板幅全体にわたる
板形状偏差を評価する関数である。 (2)次に、前記複数の各形状制御機構の制御ステップ
毎の操作量に、各制御機構による形状変化の度合いを考
慮した係数ならびにそれぞれの重み係数の総和が1とな
るように設定された各重み係数をそれぞれ乗算して得ら
れた、前記係数付き操作量の2乗和で表わされる第2の
評価関数Φ2 を作成する。このΦ2 は複数個の形状制御
機構の操作量を形状変化量で表した関数であり、各制御
ステップ毎の各操作量の大きさで定義される評価関数で
ある。 (3)最後に、前記第1の評価関数Φ1 と第2の評価関
数Φ2 の任意の比率を決める第1の重み係数g1 と第2
の重み係数g2 とをそれぞれ設定し、前記第1の評価関
数Φ1 と第1の重み係数g1 とを乗算した積と、前記第
2の評価関数Φ2 と第2の重み係数g2 とを乗算した積
との和である形状評価関数を作成し、該積和の形状評価
関数を最小とするように前記複数の各形状制御機構の操
作量を演算することにより最適操作量を得るものであ
る。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a sheet rolling control system for a thin plate rolling comprising a shape detector capable of detecting a shape at a plurality of positions in a rolled sheet width direction, a plurality of shape control mechanisms, and an arithmetic processing unit. In (1) an output distribution of the shape detector, a target shape distribution,
The output change of the shape detector with respect to the unit operation amount of the plurality of shape control mechanisms is represented by a first function, a second function, and a third function, respectively, as a function of the position x in the plate width direction,
A first evaluation function Φ 1 is created by integrating a square value of a value obtained by subtracting the second function and the third function from the first function at the position x in the plate width direction. The [Phi 1 is a function for evaluating the plate-shaped deviation across the strip width. (2) Next, the operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms for each control step is set such that the sum of the coefficients in consideration of the degree of shape change by each control mechanism and the respective weighting coefficients becomes 1. each weighting factor obtained by multiplying respectively, to create a second evaluation function [Phi 2 represented by the sum of squares of the coefficients with operation amount. This Φ 2 is a function representing the operation amounts of the plurality of shape control mechanisms by the shape change amount, and is an evaluation function defined by the magnitude of each operation amount for each control step. (3) Finally, a first weighting factor that determines the first evaluation function [Phi 1 and the second in any proportion of the cost function [Phi 2 g 1 and the second
Set weighting factors g 2 and, respectively, a product obtained by multiplying the first evaluation function [Phi 1 and the first weight coefficient g 1, the second evaluation function [Phi 2 and the second weighting factor g 2 An optimal operation amount is obtained by creating a shape evaluation function that is a sum of a product obtained by multiplying the product and the operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms so as to minimize the shape evaluation function of the product sum. Things.

【0011】本請求項2に係る発明においては、前記請
求項1に係る発明において、目標形状からの偏差の自乗
平均値を算出し、該算出値と第1の基準値との大小関係
及び該算出値の制御ステップ毎の変化量と第2の基準値
との大小関係に基づき、前記第1の重み係数と第2の重
み係数との比率を可変設定する。この結果、形状偏差を
評価する第1の評価関数と、操作量を評価する第2の評
価関数との重み付けを自在に変化させ得る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a root mean square value of a deviation from a target shape is calculated, and a magnitude relationship between the calculated value and a first reference value is calculated. The ratio between the first weighting factor and the second weighting factor is variably set based on the magnitude relationship between the amount of change in the calculated value for each control step and the second reference value. As a result, the weights of the first evaluation function for evaluating the shape deviation and the second evaluation function for evaluating the operation amount can be freely changed.

【0012】本請求項3に係る発明においては、前記請
求項1又は請求項2に係る発明において、ファジイ推論
により複数の形状制御機構の操作端位置の限界に達する
可能性を個別に算出し、該算出した個々の形状制御機構
の操作量限界の可能性の程度と、他の形状制御機構の操
作限界の可能性の程度及び相互の形状制御効果への類似
性とを考慮して、前記第2の評価関数を構成する複数の
各形状制御機構の操作量の重み係数を設定する。この結
果、各形状制御機構が操作限界に到達しないような最適
な操作量を算出することができる。
In the invention according to claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, the possibility of reaching the limit of the operation end positions of the plurality of shape control mechanisms is individually calculated by fuzzy inference, In consideration of the calculated degree of possibility of the operation amount limit of each shape control mechanism, the degree of possibility of the operation limit of other shape control mechanisms, and the similarity to the mutual shape control effect, A weight coefficient of the operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms constituting the evaluation function of No. 2 is set. As a result, it is possible to calculate an optimal operation amount such that each shape control mechanism does not reach the operation limit.

【0013】[0013]

【実施例】本発明に係る板形状制御法のロジックを説明
する。 A.まず、前記問題点(1)及び(2)を解決する方法
としては、本出願人により特開昭59−218206号
公報に開示された形状評価関数Φ1 を用いる。最初に上
記評価関数Φ1 の導入を説明する。このΦ1 は、形状検
出器の出力分布、目標形状分布ならびに形状制御機構の
単位操作量に対する形状検出器の出力変化をそれぞれ板
幅方向の位置の関数として表し、これらの関数から板幅
全体に渡る板形状を評価する評価関数であり、以下詳細
に説明する。いま圧延板幅方向の複数個所の形状を検出
する形状検出器の出力をY、この出力分布をY(x)
(ここでxは板幅方向の位置である)、目標形状分布を
* (x)とすると、Y(x)及びY* (x)は直交多
項式により級数化することができ、次の式(1)、
(2)で表される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The logic of the plate shape control method according to the present invention will be described. A. First, as a method for solving the problems (1) and (2), a shape evaluation function Φ 1 disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-218206 is used. First explaining the introduction of the evaluation function [Phi 1. This Φ 1 represents the output distribution of the shape detector, the target shape distribution, and the output change of the shape detector with respect to the unit operation amount of the shape control mechanism as a function of the position in the plate width direction, and from these functions, the entire plate width is obtained. This is an evaluation function for evaluating a crossing plate shape, and will be described in detail below. Now, the output of the shape detector for detecting the shape at a plurality of positions in the width direction of the rolled sheet is Y, and the output distribution is Y (x).
(Where x is a position in the plate width direction) and the target shape distribution is Y * (x), Y (x) and Y * (x) can be series transformed by an orthogonal polynomial. (1),
It is represented by (2).

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】[0015]

【数2】 (Equation 2)

【0016】ここで、ai ,ai * はそれぞれ直交関数
φi (x)による関数近似の展開係数であり、mは関数
近似の最高次数である。また形状制御装置の制御特性、
すなわち各形状制御装置jの単位操作量に対する形状検
出器の出力変化ΔYj (x)をあらかじめ測定してお
き、これを関数化すると、次の式(3)で示される。
Here, a i and a i * are expansion coefficients of the function approximation by the orthogonal function φ i (x), and m is the highest order of the function approximation. The control characteristics of the shape control device,
That is, the output change ΔY j (x) of the shape detector with respect to the unit operation amount of each shape control device j is measured in advance, and when this is converted into a function, it is expressed by the following equation (3).

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】ここで、bijは直交関数φi (x)による
Y(x)をδj で偏微分した値の関数近似の展開係数、
即ちai のδj に対する変化率(形状影響係数)であ
り、δj は任意の形状制御装置の操作量、jは任意の形
状制御装置(j=1〜n)、mは関数近似の最高次数、
nは形状制御装置の個数である。
Here, b ij is a function approximation expansion coefficient of a value obtained by partially differentiating Y (x) with δ j by the orthogonal function φ i (x),
That is, the rate of change for the [delta] j of a i (shape influence coefficient), the operation amount of [delta] j is an arbitrary shape control apparatus, j is an arbitrary shape control unit (j = 1 to n), m is the best function approximation Degree,
n is the number of shape control devices.

【0019】次に形状を評価する関数として次の式
(4)に示す関数を定義する。
Next, a function expressed by the following equation (4) is defined as a function for evaluating the shape.

【0020】[0020]

【数4】 (Equation 4)

【0021】ここでwは板幅寸法である。式(4)で定
義される評価関数Φ1 は、ある形状制御装置を操作した
後の実形状と目標形状との偏差の自乗に相当し、Φ1
最小にすることが、実形状を目標形状に近づけることに
なる。また、このΦ1 は、形状検出器の板幅方向の出力
すべてを評価する関数であり、実形状認識になんら制限
を与えない形状偏差の評価関数である。
Here, w is a plate width dimension. Evaluation function [Phi 1 defined by Equation (4) corresponds to the square of the deviation between the actual shape and a target shape after operating the certain shape control device, to make the [Phi 1 minimizes, the target actual shape It will approach the shape. Moreover, the [Phi 1 is a function to evaluate all output in the plate width direction of the shape detector, the evaluation function of the shape deviation which does not give any restriction to the real shape recognition.

【0022】B.次に前記問題点(3)及び(4)を解
決する方法として、本発明においては、新たな評価関数
として、各制御機構の各制御ステップ毎の操作量に、形
状変化の度合いを考慮した係数ならびにそれぞれの重み
係数の総和が1となるように設定された各重み係数で重
みづけされた値の2乗和で表わされる操作量の評価関数
Φ2 を導入する。上記評価関数Φ2 を次の式(5)に示
す。
B. Next, as a method for solving the above problems (3) and (4), in the present invention, as a new evaluation function, a coefficient in consideration of the degree of shape change is added to the operation amount for each control step of each control mechanism. In addition, an operation amount evaluation function Φ 2 represented by a sum of squares of values weighted by the respective weight coefficients set so that the sum of the respective weight coefficients becomes 1 is introduced. The above evaluation function Φ 2 is shown in the following equation (5).

【0023】[0023]

【数5】 (Equation 5)

【0024】ここでwj は形状制御装置jの重み係数で
あり、n個の重み係数(w1 ,w2…wn )の総和は1
である。また、本式では、形状変化の度合いを考慮した
係数として、単位操作量に対する形状変化係数の2乗和
の平方根を用いている。(5)で示される関数Φ2 は、
複数個の形状制御装置jの操作量δj を形状変化量で表
した関数であり、各制御ステップ毎に各制御装置の操作
量の大きさで定義される操作量の評価関数である。この
Φ2 によって各制御装置の操作量のコントロールが可能
となる。また、各形状制御装置の操作量の比率を積極的
に変化させたい場合は、重み係数wj の値を変化させる
だけで簡単に対応可能となる。
Here, w j is a weight coefficient of the shape control device j, and the sum of n weight coefficients (w 1 , w 2 ... W n ) is 1
It is. In this equation, the square root of the sum of squares of the shape change coefficient with respect to the unit operation amount is used as a coefficient in consideration of the degree of the shape change. The function Φ 2 shown in (5) is
This is a function in which the operation amounts δ j of the plurality of shape control devices j are represented by the shape change amounts, and is an operation amount evaluation function defined for each control step by the magnitude of the operation amount of each control device. It is possible to control the operation amount of the control devices by the [Phi 2. Also, if you want to actively changing the ratio of the operation amount of the shape control device becomes easy to cope with only by changing the value of the weight coefficient w j.

【0025】C.また本発明においては、前記問題点
(5)の解決手段として、形状制御装置の操作端位置及
び単位制御ステップ当たりの操作増分を評価指数とし、
各形状制御装置が操作限界に達する可能性を定量評価す
る工程と、前記定量評価指数並びに、他の形状制御装置
の操作限界到達の状況及び相互の形状制御効果への類似
性に基づいて、圧延機の各形状制御装置の操作量の重み
係数を設定する工程と、前記比率に基づいて最適制御量
を演算するための形状評価関数を導出し、各形状制御装
置が操作限界に達しないような最適な操作量を算出する
工程とを有するものである。以下これを詳細に説明す
る。
C. In the present invention, as a means for solving the problem (5), the operation end position of the shape control device and the operation increment per unit control step are used as an evaluation index,
A step of quantitatively evaluating the possibility that each shape control device reaches the operation limit, and the quantitative evaluation index, and rolling based on the state of reaching the operation limit of other shape control devices and the similarity to the mutual shape control effect, Setting a weight coefficient of the operation amount of each shape control device of the machine, and deriving a shape evaluation function for calculating an optimal control amount based on the ratio, so that each shape control device does not reach the operation limit. Calculating an optimal operation amount. Hereinafter, this will be described in detail.

【0026】本発明では、前記問題点(5)を解決する
手法として、前記問題点(3),(4)の解決手段とし
て提示した操作量の評価関数Φ2 における形状制御装置
jの操作量の重み係数wj を、操作限界に達する可能性
を考慮して設定することで、形状制御装置が容易に操作
限界に達することなく、適切な制御能力を維持すること
が可能となる。以下に、この板形状制御法のロジックを
説明する。 C(1).本発明においては、操作端位置と単位制御ス
テップ当たりの操作量増分を評価指数としてファジイ量
で表し、ファジイ推論を実行し、圧延機の各形状制御装
置の操作量が限界に達する可能性を定量評価する。その
工程を次に述べる。上記のように、形状制御装置jの操
作量の限界に達する可能性の程度は、形状制御装置jの
操作端位置Uj と単位制御ステップ当たりの操作増分d
j の2つの評価指数からファジイ(Fuzzy)推論
により決定される。
In the present invention, as a method for solving the problem (5), the operation amount of the shape control device j in the operation amount evaluation function Φ 2 presented as a means for solving the problems (3) and (4) is used. the weighting factors w j, by setting in consideration of the possibility of reaching the operating limits, without shape control device reaches easily operating limits, it is possible to maintain adequate control capability. The logic of the plate shape control method will be described below. C (1). In the present invention, the operation end position and the operation amount increment per unit control step are expressed as fuzzy amounts as evaluation indexes, fuzzy inference is executed, and the possibility that the operation amount of each shape control device of the rolling mill reaches the limit is determined. evaluate. The steps will be described below. As described above, the degree of the possibility of reaching the limit of the operation amount of the shape control device j depends on the operation end position U j of the shape control device j and the operation increment d per unit control step.
It is determined from the two evaluation indices of U j by fuzzy inference.

【0027】下記の(1)〜(3)に前記ファジイ推論
ルールの一部を示す。 (1)操作端位置Uj が大きく操作量の上限値に近い
が、単位ステップ当たりの操作増分dUj が大きくマイ
ナスであれば、操作端位置Uj が操作限界に達する可能
性は中位である。 (2)操作端位置Uj が少し操作量の上限値に近く、単
位ステップ当たりの操作増分dUj が少しマイナスであ
れば、操作端位置Uj が操作限界に達する可能性は低
い。 (3)操作端位置Uj が少し操作量の下限値に近く、単
位ステップ当たりの操作増分dUj が大きくマイナスで
あれば、操作端位置Uj が操作限界に達する可能性が極
めて高い。
The following (1) to (3) show a part of the fuzzy inference rules. (1) close to the upper limit value of the operation end position U j is large operation amount, if the operation increments dU j is large negative per unit step, the possibility of operation terminal position U j reaches the operation limit in the medium is there. (2) close to the upper limit value of the operation end position U j is a bit operation amount, if the operation increments dU j slightly negative per unit step, it is unlikely that the operation end position U j reaches the operation limit. (3) close to the lower limit value of the operation end position U j is a bit operation amount, if the operation increments dU j is large negative per unit step, it is highly likely that the operation end position U j reaches the operation limit.

【0028】このようなファジイ推論を用いて、形状制
御装置jの操作限界に達する可能性Sj を決定するの
に、必要な評価指数をメンバーシップ関数を用いて、そ
れぞれ定義するが、図9は、形状制御装置の操作量に係
るファジイ変数のメンバーシップ関数の例を示す図であ
る。図9の(a)は、形状制御装置jの操作端位置Uj
のファジイ変数のメンバーシップ関数を示し、図中の
「LB、LS、MD、HS、HB」のうち、Lはlow
即ち、操作端位置の下限を表し、MDはmiddle即
ち、操作端位置の中位を表し、Hはhigh即ち、操作
端位置の上限をあらわし、B、Sはそれぞれbig、s
mallを表し、操作端位置の上・下限値と比較した大
小の程度を表す。図9の(b)は、単位制御ステップ当
たりの操作増分dUj のファジイ変数のメンバーシップ
関数を示し、図中の[NB、NS、ZR、PS、PB」
のうち、Nはnegativeでマイナスを表し、Pは
positiveでプラスを表し、ZRはゼロである。
B、Sの意味は、図9の(a)と同じである。
Using such a fuzzy inference, evaluation indexes required to determine the possibility Sj of reaching the operation limit of the shape control device j are defined using membership functions, respectively. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a membership function of a fuzzy variable relating to an operation amount of the shape control device. FIG. 9A shows the operation end position U j of the shape control device j.
Shows the membership function of the fuzzy variables of “LB”, “LS”, “MD”, “HS”, “HB” in the figure, where L is low.
That is, MD represents the lower limit of the operation end position, MD represents middle, that is, the middle position of the operation end position, H represents high, that is, the upper limit of the operation end position, and B and S represent big and s, respectively.
represents the degree of magnitude compared to the upper and lower limit values of the operation end position. FIG. 9B shows the membership function of the fuzzy variable of the operation increment dU j per unit control step, and [NB, NS, ZR, PS, PB] in the figure.
Among them, N represents negative in negative, P represents positive in positive, and ZR is zero.
The meanings of B and S are the same as those in FIG.

【0029】また、形状制御装置jの操作限界に達する
可能性の程度を表す定量値Sj をメンバーシップ関数で
定義するが、図9の(c)はその一例を示すものであ
る。なお、この図中のBはbig、Mはmiddle、
Sはsmallを表す。上記のパラメータを用いると、
一般的な推論ルールの表現は、例えば、前述の推論ルー
ル(1)は、下記のように表せる。“IF Uj is
HB and dUj is NB,then Sj
is middle.”推論規則の一例を表1に示す。
Further, a quantitative value Sj indicating the degree of possibility of reaching the operation limit of the shape control device j is defined by a membership function, and FIG. 9C shows an example of this. In this figure, B is big, M is middle,
S represents small. Using the above parameters,
As a general expression of an inference rule, for example, the above-described inference rule (1) can be expressed as follows. “IF U jis
HB and dU j is NB, then S j
is middle. Table 1 shows an example of the inference rule.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】このファジイ推論ルールに基づき、ファジ
イ推論演算を行い、形状制御装置jの操作端位置Uj
限界に達する可能性Sj を決定する。ファジイ推論演算
では、複数の推論規則を同時に適用した推論結果に重心
法を適用して定量値Sj を算出する。
[0031] Based on the fuzzy inference rule performs fuzzy inference operation, determining the likelihood S j to reach the limit of the operation end position U j shape control device j. In the fuzzy inference operation, a quantitative value Sj is calculated by applying a centroid method to an inference result obtained by simultaneously applying a plurality of inference rules.

【0032】なお、上記解決手段ではファジイ推論を用
いたが、操作端位置Uj と単位制御ステップ当たりの操
作増分dUj とSj とを関係づける他の関数を定義して
決定することもできる。即ち、形状制御装置jが操作限
界に達する可能性を表す定量評価指数は、一般的に下記
の式(6)にて表される。
Although the above-mentioned solution uses fuzzy inference, it is also possible to define and determine another function that relates the operation end position U j and the operation increment dU j per unit control step to S j. . That is, the quantitative evaluation index indicating the possibility that the shape control device j reaches the operation limit is generally represented by the following equation (6).

【0033】[0033]

【数6】 (Equation 6)

【0034】式(6)おいて、Sj は、形状制御装置j
の操作量限界に達する可能性を表す定量評価指数であ
り、Uj は、形状制御装置jの操作端位置を表し、dU
j は、形状制御装置jの単位制御ステップ当たりの操作
増分を表す。f(Uj ,dUj )は、操作端位置Uj
び単位制御ステップ当たりの操作増分dUj とSj とを
関係づける関数を表す。
In equation (6), S j is the shape control device j
Is a quantitative evaluation index representing the possibility of reaching the manipulated variable limit of U, U j represents the operation end position of the shape control device j, and dU
j represents an operation increment per unit control step of the shape control device j. f (U j , dU j ) represents a function relating the operation end position U j and the operation increment dU j per unit control step to S j .

【0035】C(2).次に、圧延機の各形状制御装置
の操作量の重み係数を決定する。ここでは、形状制御装
置jが操作量の限界に達する可能性を表す定量評価指数
j並びに、他の形状制御装置の操作限界達成の状況及
び相互の形状制御効果への類似性により、操作量δj
抑制する程度を表す指数を設定する。前記指数は、下記
の式(7)で決定する。
C (2). Next, a weight coefficient of the operation amount of each shape control device of the rolling mill is determined. Here, the quantitative evaluation index Sj indicating the possibility that the shape control device j reaches the limit of the operation amount, and the situation of achieving the operation limit of the other shape control devices and the similarity to the mutual shape control effect. An index indicating the degree of suppressing δ j is set. The index is determined by the following equation (7).

【0036】[0036]

【数7】 (Equation 7)

【0037】ここで、Ij は、形状制御装置jの操作量
を抑制する程度を表し(操作量抑制指数)、jは、任意
の形状制御装置(j=1〜n)を表し、kは、形状制御
装置jを除く、任意の形状制御装置(k=1〜n,k≠
j)を表し、qは、形状制御装置jを除く任意の形状制
御装置の操作限界到達の状況のwjへの影響を調整する
定数を表し、ekjは、形状制御装置k(k=1〜n、k
≠j)の操作量による形状への制御効果と、形状制御装
置jの操作量による形状への制御効果の相関性(又は類
似性)を表す指数であり、下記の式(8)により決定さ
れる。
Here, I j represents the degree of suppressing the operation amount of the shape control device j (operation amount suppression index), j represents an arbitrary shape control device (j = 1 to n), and k is , Any shape control device except for the shape control device j (k = 1 to n, k ≠
j), q represents a constant for adjusting the influence of wj on the state of reaching the operation limit of any shape control device except the shape control device j, and ekj represents the shape control device k (k = 1 ~ N, k
An index representing the correlation (or similarity) between the control effect on the shape by the operation amount of の j) and the control effect on the shape by the operation amount of the shape control device j, and is determined by the following equation (8). You.

【0038】[0038]

【数8】 (Equation 8)

【0039】式(8)は、形状制御装置kの形状影響係
数ベクトル[bok,…,bmkT (ここで肩符のTは転
置ベクトルの意)に対する、形状制御装置jの形状影響
係数ベクトル[boj,…、bmjT の方向余弦の大きさ
を表し、これを、操作量による形状への制御効果の相関
性を表す指数として与えるものである。次に、式(5)
で設定される操作量を評価する関数Ф2 中の各形状制御
装置の重み係数を、前記操作量抑制指数Ij を正規化し
て設定する。即ち、重み係数wj は、下記の式(9)に
て設定される。
Equation (8) indicates the shape influence coefficient of the shape control device j on the shape influence coefficient vector [b ok ,..., B mk ] T of the shape control device k (where T is a transposed vector). The magnitude of the direction cosine of the coefficient vector [b oj ,..., B mj ] T is given, and this is given as an index representing the correlation of the control effect on the shape by the operation amount. Next, equation (5)
In the weighting coefficient of each shape control device in function .PHI 2 to evaluate the operation amount set, sets the operation amount suppression index I j is normalized. That is, the weight coefficient w j is set by the following equation (9).

【0040】[0040]

【数9】 (Equation 9)

【0041】上記方法により、決定された形状制御装置
jの操作量の重み係数wj は、操作量決定に際して、 (1)形状制御装置jの操作端位置の限界に達する可能
性が高く、また他の形状制御装置k(k=1〜n,k≠
j)の操作端位置が限界に達する可能性が低く、かつ形
状制御装置jの操作量と形状制御装置kの操作量による
形状への制御効果が相対的に近い場合は、該形状制御装
置jの操作量を引き下げる。そして形状制御装置kの操
作量を引き上げて、形状制御装置jの操作量の引き下げ
を補足する。 (2)形状制御装置jの操作端位置の限界に達する可能
性が低く、また他の形状制御装置k(k=1〜n,k≠
j)の操作端位置が限界に達する可能性が高く、かつ形
状制御装置jの操作量と形状制御装置kの操作量による
形状への制御効果が相対的に近い場合は、該形状制御装
置jの操作量を引き上げ、形状制御装置kの操作量の引
き下げを補足する。
The weight coefficient w j of the manipulated variable of the shape control device j determined by the above method is likely to reach the limit of the operation end position of the shape control device j when determining the manipulated variable. Another shape control device k (k = 1 to n, k ≠)
When the operation end position of j) is unlikely to reach the limit and the control amount on the shape by the operation amount of the shape control device j and the operation amount of the shape control device k is relatively close, the shape control device j Reduce the amount of operation. Then, the operation amount of the shape control device k is increased, and the reduction of the operation amount of the shape control device j is complemented. (2) The possibility of reaching the limit of the operation end position of the shape control device j is low, and another shape control device k (k = 1 to n, k ≠)
If the operation end position of j) is likely to reach the limit and the operation amount of the shape control device j and the control effect on the shape by the operation amount of the shape control device k are relatively close, the shape control device j Is increased, and the reduction of the operation amount of the shape control device k is complemented.

【0042】次に前記2つの評価関数Φ1 及びΦ2 を結
合して、形状自動制御用の最適制御量を演算するための
形状評価関数Φを下記の式(10)に示す。
Next, the above-mentioned two evaluation functions Φ 1 and Φ 2 are combined, and a shape evaluation function Φ for calculating an optimum control amount for automatic shape control is expressed by the following equation (10).

【0043】[0043]

【数10】 (Equation 10)

【0044】ここでg1 とg2 はそれぞれΦに対するΦ
1 とΦ2 との影響比率を決める第1及び第2の重み係数
であり、任意の値に設定し、さらにその値を可変とする
ことができる。式(10)で示されたΦを最小にするこ
とは、各形状制御装置の最小の操作量で、圧延板の実形
状と目標形状の偏差を最小にすることであり、Φを最小
にする各形状制御装置の操作量の組合せが最適制御量と
なる。
Here, g 1 and g 2 are Φ with respect to Φ, respectively.
A first and a second weighting factor that determines the effect ratio of 1 and [Phi 2, and set to any value, it is possible to further the value is variable. Minimizing Φ shown in Expression (10) is to minimize the deviation between the actual shape and the target shape of the rolled plate with the minimum amount of operation of each shape control device, and to minimize Φ The combination of the operation amounts of the respective shape control devices is the optimum control amount.

【0045】なお、前記形状偏差を評価する関数Φ
1 と、操作量を評価する関数Φ2 の影響比率を決定する
係数g1 ,g2 は、下記の形状偏差指数及びその単位ス
テップ当たりの変化量を評価指数として設定される。形
状偏差指数は、下記の式(11)で表される。
The function Φ for evaluating the shape deviation is
1 and the coefficients g 1 and g 2 that determine the influence ratio of the function Φ 2 for evaluating the operation amount are set using the following shape deviation index and the amount of change per unit step as the evaluation index. The shape deviation index is represented by the following equation (11).

【0046】[0046]

【数11】 [Equation 11]

【0047】ここで、Φ* は、形状偏差を表す指数(形
状偏差指数)である。係数g1 ,g2 の設定法として
は、 (1)前記形状偏差指数Φ* とあらかじめ設定した第1
のしきい値との大小関係を比較する。そして前記Φ*
第1のしきい値を越えて形状不良が大きい場合は、形状
修正速度を重視し、g1 の比率をg2 よりも高く設定
し、Φ* が第1のしきい値以下で形状不良が小さくなっ
た場合は、安定した操作量を出力することを重視し、g
2 の比率をg1 よりも高く設定する。 (2)前記形状偏差指数Φ* の各制御ステップ毎の変化
量ΔΦ* とあらかじめ設定した第2のしきい値との大小
関係を比較する。そして前記ΔΦ* が第2のしきい値よ
りも大きく、形状が急峻に変化する場合は、形状修正速
度を重視し、g1の比率をg2 よりも高く設定し、ΔΦ
* が第2のしきい値よりも小さく安定した形状が得られ
ている場合は、安定した操作量を出力することを重視
し、g2 の比率をg1 よりも高く設定する。 上記(1)と(2)の大小関係の比較結果に基づき、前
記g1 とg2 とを変化させて設定する方法の一例を下記
の図10に示す。
Here, Φ * is an index (shape deviation index) representing the shape deviation. The method of setting the coefficients g 1 and g 2 is as follows: (1) The shape deviation index Φ * and the first predetermined value
And compare the magnitude relation with the threshold value. When Φ * exceeds the first threshold and the shape defect is large, the shape correction speed is emphasized, the ratio of g 1 is set higher than g 2 , and Φ * is set to the first threshold. When the shape defect is reduced below, emphasis is placed on outputting a stable operation amount.
The 2 ratio is set higher than g 1. (2) Compare the magnitude relationship between the variation ΔΦ * of the shape deviation index Φ * for each control step and a preset second threshold value. When ΔΦ * is larger than the second threshold value and the shape changes sharply, the shape correction speed is emphasized and the ratio of g 1 is set higher than g 2 , and ΔΦ
* Is if you are stable shape is obtained less than a second threshold, emphasizes that output a stable operation amount, the ratio of g 2 is set higher than g 1. Based on the comparison result of the magnitude of the (1) and (2) shows an example of how to set by changing said g 1 and g 2 in Figure 10 below.

【0048】図10は、評価関数Φに対する評価関数Φ
1 の比率g1 の設定例を示す図である。いま図10の
(a)に示す形状評価指数Φ* により係数g1 ′を設定
し、図10の(b)に示すΔΦ* の関数により係数
1 ″を設定すると、g1 及びg2 は、下記の式(2
6)、式(27)により算出される値に、それぞれ設定
される。 g1 =(g1 ′+g1 ″)/2 …(26) g2 =1−g1 …(27)
FIG. 10 shows an evaluation function Φ with respect to the evaluation function Φ.
Is a diagram illustrating a setting example of a ratio g 1 1. Now, when the coefficient g 1 ′ is set by the shape evaluation index Φ * shown in FIG. 10A and the coefficient g 1 ″ is set by the function of ΔΦ * shown in FIG. 10B, g 1 and g 2 become , The following equation (2
6), and are set to values calculated by equation (27). g 1 = (g 1 ′ + g 1 ″) / 2 (26) g 2 = 1−g 1 (27)

【0049】式(10)のΦを最小とする制御装置用最
適制御演算式を算出する。まずΦへ最小2乗法の適用を
行なう。このためΦを各形状制御装置の操作量δj で偏
微分し、その値を0とする下記の式(12)がΦの最小
値を与える式である。
An optimum control operation expression for the control device that minimizes Φ in Expression (10) is calculated. First, the least squares method is applied to Φ. Therefore, Φ is partially differentiated by the manipulated variable δ j of each shape control device, and the following equation (12) where the value is set to 0 is an equation that gives the minimum value of Φ.

【0050】[0050]

【数12】 (Equation 12)

【0051】ここで式(12)におけるΦ1 及びΦ2
それぞれ下記の式(13)、(14)と置換できる。
Here, Φ 1 and Φ 2 in the equation (12) can be replaced by the following equations (13) and (14), respectively.

【0052】[0052]

【数13】 (Equation 13)

【0053】[0053]

【数14】 [Equation 14]

【0054】従って式(12)の第1項は式(15)と
なる。
Therefore, the first term of the equation (12) becomes the equation (15).

【0055】[0055]

【数15】 (Equation 15)

【0056】また直交関数の性質から次の式(16)、
(17)が成立する。
From the property of the orthogonal function, the following equation (16)
(17) is established.

【0057】[0057]

【数16】 (Equation 16)

【0058】[0058]

【数17】 [Equation 17]

【0059】式(16)、(17)を用い、式(12)
の第1項である式(15)は式(18)により、また式
(12)の第2項の偏微分項は式(19)により、それ
ぞれ表示することができる。
Using equations (16) and (17), equation (12)
Equation (15), which is the first term, can be expressed by equation (18), and the partial differential term of the second term in equation (12) can be expressed by equation (19).

【0060】[0060]

【数18】 (Equation 18)

【0061】[0061]

【数19】 [Equation 19]

【0062】式(18)、(19)を式(12)に代入
すると式(20)が得られる。
By substituting equations (18) and (19) into equation (12), equation (20) is obtained.

【0063】[0063]

【数20】 (Equation 20)

【0064】式(20)により、Φを最小にする最適操
作量の演算式は、次のn元の連立方程式(21)とな
る。
According to the equation (20), the equation for calculating the optimal manipulated variable that minimizes Φ is the following n-element simultaneous equation (21).

【0065】[0065]

【数21】 (Equation 21)

【0066】式(21)の連立方程式をマトリクス表示
すると次の式(22)になる。
When the simultaneous equations of the equation (21) are displayed in a matrix, the following equation (22) is obtained.

【0067】[0067]

【数22】 (Equation 22)

【0068】式(22)におけるBjkは、j=kの場合
には式(23)で、j≠kの場合には式(24)で示さ
れ、Aj は式(25)で示される。
B jk in equation (22) is expressed by equation (23) when j = k, by equation (24) when j ≠ k, and A j is expressed by equation (25). .

【0069】[0069]

【数23】 (Equation 23)

【0070】[0070]

【数24】 (Equation 24)

【0071】[0071]

【数25】 (Equation 25)

【0072】本発明の最適操作量を求める式(21)及
び式(22)の演算式は、制御変数の個数mに制約され
ることなく、圧延機の持つ制御装置の個数nのみで独立
に与えられる連立方程式であり、複数個の形状制御装置
の最適操作量を一意的に決定できる汎用的な演算式であ
る。ここで、Φ=Φ1 としてもみかけ上、同じような式
が得られるが、この場合は、独立な式は制御変数の個数
m個となり、n≦mのときのみ扱える制限のある手法で
あった。しかし本発明では、形状評価関数として、Φ2
を導入することによって、独立な式が形状制御装置の個
数nだけ得られるように改良されている。更に、このΦ
2 は、単に連立方程式を数学的に独立にするだけでな
く、圧延機の持つ総ての形状制御装置を同時に制御し
て、最小の操作量でΦ1 を小さくする物理的な意味を持
つ。従って、本発明のロジックによると、各制御ステッ
プ毎に最小の操作量で、形状偏差関数Φ1 を効率的に小
さくする、最適操作量の組合せが得られることになる。
The formulas (21) and (22) for obtaining the optimum manipulated variable according to the present invention are not limited by the number m of control variables, but are independently determined only by the number n of control devices of the rolling mill. It is a simultaneous equation given, and is a general-purpose arithmetic expression that can uniquely determine the optimal operation amounts of a plurality of shape control devices. Here, apparently, a similar expression can be obtained assuming that Φ = Φ 1. In this case, however, the number of independent expressions is m, the number of control variables, and there is a limited method that can be used only when n ≦ m. Was. However, in the present invention, Φ 2
Has been improved so that independent equations can be obtained by the number n of shape control devices. Furthermore, this Φ
2, not only to mathematically independent simultaneous equations, and simultaneously controls all of the shape control device possessed by the rolling mill, with a physical meaning to reduce the [Phi 1 with minimum operation amount. Therefore, according to the logic of the present invention, with minimum operation amount for each control step, to reduce the shape deviation function [Phi 1 efficiently, so that the combination of the optimum operation amount is obtained.

【0073】なお、g1 とg2 はそれぞれΦに対するΦ
1 とΦ2 との影響比率を決める重み係数であるので、こ
の係数値の決めかたにより、どちらを、どの程度優先さ
せるかを選択可能とするものである。また、本発明によ
る最適操作量の演算ロジックは、制御応答の似かよっ
た、複数個の形状制御装置を有する圧延機の制御に適切
なものであり、冷間圧延機、熱間圧延機によらず適用可
能である。
Note that g 1 and g 2 are Φ with respect to Φ, respectively.
Since the weight factor for determining the effect ratio of 1 and [Phi 2, by determining how the coefficient values, Which is intended to be selected whether to what extent the priority. Further, the operation logic of the optimal operation amount according to the present invention is similar to the control response and is suitable for controlling a rolling mill having a plurality of shape control devices, regardless of a cold rolling mill or a hot rolling mill. Applicable.

【0074】図1は本発明に係る板形状制御法の一実施
例を示す図である。同図において、1は圧延機であり、
この例では上下一対のワークロール3、中間ロール4、
バックアップロール5及び小径バックアップロール6が
クラスタ状に配置された構造になっている12段クラス
タ圧延機である。2は圧延板、7は圧延板2の幅方向の
複数個所の形状を検出する形状検出器である。この形状
検出器7の検出する物理量ととしては、例えば張力や伸
び歪等がある。8は形状検出器7の出力分布を関数化す
る演算を行なう関数化演算装置、9は圧延板2の目標形
状分布を設定する目標形状設定回路、10は前記説明し
た本発明による最適操作量を演算する形状制御ロジック
を例えばプログラム化してメモリ(ROM)に記憶して
おき、前記関数化演算装置8及び目標形状設定回路9の
入力信号から、内蔵するマイクロプロセッサ(CPU)
が前記記憶している形状制御ロジックを用いて最適操作
量の演算を行なう最適操作量演算装置である。またこの
最適操作量演算装置10による演算結果は操作指令信号
として、形状制御機構であるロールベンディング機構1
1、バックアップロールクラウン調整機構12及び圧下
レベリング機構13へ供給される。前記各機構11〜1
3は、最適操作量演算装置10からそれぞれ供給される
操作指令信号に基づき、圧延機1を個別に制御する。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a plate shape control method according to the present invention. In the figure, 1 is a rolling mill,
In this example, a pair of upper and lower work rolls 3, an intermediate roll 4,
This is a 12-high cluster rolling mill having a structure in which a backup roll 5 and a small-diameter backup roll 6 are arranged in a cluster. 2 is a rolled plate, and 7 is a shape detector for detecting the shape of the rolled plate 2 at a plurality of positions in the width direction. The physical quantities detected by the shape detector 7 include, for example, tension and elongation strain. Reference numeral 8 denotes a functioning operation device that performs an operation for converting the output distribution of the shape detector 7 into a function, 9 denotes a target shape setting circuit that sets a target shape distribution of the rolled plate 2, and 10 denotes an optimal operation amount according to the present invention described above. The shape control logic to be operated is programmed, for example, and stored in a memory (ROM), and a built-in microprocessor (CPU) is obtained from input signals of the functioning operation device 8 and the target shape setting circuit 9.
Is an optimum operation amount calculating device for calculating an optimum operation amount using the stored shape control logic. The result of calculation by the optimum operation amount calculation device 10 is used as an operation command signal as a roll bending mechanism 1 as a shape control mechanism.
1. It is supplied to the backup roll crown adjusting mechanism 12 and the pressure leveling mechanism 13. Each of the mechanisms 11 to 1
3 individually controls the rolling mills 1 based on operation command signals supplied from the optimum operation amount calculation device 10.

【0075】図2は圧延機のロール部と形状制御機構を
示す図である。同図において、2〜5は図1と同一のも
のであり、14,15及び16はそれぞれバックアップ
ロールクラウン調整機構(a),(b)及び(c)、1
7は中間ロールベンダである。図2において、バックア
ップロールは7分割されており、固定されているセンタ
部に対して、その他の分割ロールが中間ロール方向に独
立に偏心可能な構造であり、任意のクラウンパターンの
設定が可能な構造となっており、対称な形状制御手段と
して中間ロールベンダ17とバックアップロールクラウ
ン調整機構(a),(b),(c)の合計4個と、非対
称の形状制御手段として圧下レベリング機構13とを有
している。なお、以下の説明においては、バックアップ
ロールクラウン調整機構(a),(b)及び(c)を単
に形状制御手段(1),(2)及び(3)、また中間ロ
ールベンダ17を形状制御手段(4)と称する。
FIG. 2 is a diagram showing a roll portion and a shape control mechanism of a rolling mill. In the figure, reference numerals 2 to 5 are the same as those in FIG. 1, and reference numerals 14, 15, and 16 denote backup roll crown adjusting mechanisms (a), (b), and (c), respectively.
7 is an intermediate roll vendor. In FIG. 2, the backup roll is divided into seven parts, and the other divided rolls are independently eccentric in the direction of the intermediate roll with respect to the fixed center part, so that an arbitrary crown pattern can be set. The intermediate roll bender 17 and the backup roll crown adjusting mechanisms (a), (b), and (c) are used as symmetrical shape control means, and a reduction leveling mechanism 13 is used as asymmetrical shape control means. have. In the following description, the backup roll crown adjusting mechanisms (a), (b) and (c) are simply referred to as shape control means (1), (2) and (3), and the intermediate roll bender 17 is referred to as shape control means. Called (4).

【0076】下記の表2は本発明による制御変数の数と
制御手段の数とを従来例と対比して示した表である。
Table 2 below shows the number of control variables and the number of control means according to the present invention in comparison with the conventional example.

【0077】[0077]

【表2】 [Table 2]

【0078】表2においては、図1及び図2の実施例に
基づき、圧延機1のもつ前記形状制御手段(1)〜
(4)を同時に動作させた本発明の場合と、形状制御手
段の数を制御変数の数と同一に制限する従来の(即ちΦ
1 のみによる)制御方法の場合とを比較した。
Table 2 shows that the shape control means (1) to (1) of the rolling mill 1 are based on the embodiment of FIGS.
(4) in the case of the present invention in which the number of shape control means is controlled to be equal to the number of control variables (that is, Φ
1 only) and the control method.

【0079】図3は表1の対比例による制御結果を示す
図である。同図の横軸は圧延板幅の中心からの板幅方向
位置を示し、縦軸は伸びひずみ差Δεを示す。ここで伸
びひずみ差とは、ある基準位置(例えば横軸のゼロ位置
や伸びひずみが最小の位置)と測定位置における伸びひ
ずみの差をいい、I−Unit は伸びひずみを表わす単位
で1(I−Unit )は1/105 である。図3におい
て、白丸は制御前の伸びひずみ差分布を、黒丸は本発明
例による制御後の同一分布を示している。この黒丸の分
布を従来例1〜3による制御後の同一分布と比較する
と、従来例では形状制御が不十分であるのに対して、本
発明例ではΔεの分布がきわめて小さく、形状不良がほ
ぼ完全に修正され、良好な制御結果が得られることがわ
かる。
FIG. 3 is a diagram showing a control result based on the comparative example of Table 1. The horizontal axis in the figure indicates the position in the sheet width direction from the center of the rolled sheet width, and the vertical axis indicates the elongation-strain difference Δε. Here, the elongation-strain difference refers to the difference between the elongation-strain at a certain reference position (for example, the zero position on the horizontal axis or the position where the elongation-strain is minimum) and the measurement position, and I-Unit is 1 (I -Unit) is 1/10 5 . In FIG. 3, white circles indicate the elongation strain difference distribution before control, and black circles indicate the same distribution after control according to the present invention. When the distribution of the black circles is compared with the same distribution after control according to Conventional Examples 1 to 3, the shape control is insufficient in the conventional example, whereas the distribution of Δε is extremely small in the present invention, and the shape defect is almost zero. It can be seen that it is completely corrected and a good control result is obtained.

【0080】図4は表2の本発明例で使用する形状制御
手段の操作量を形状制御ベクトルで表示した図である。
同様に図5、図6及び図7は、それぞれ表2の従来1、
2、及び3で使用する形状制御手段の操作量を形状制御
ベクトルで表示した図である。図4〜図7における横軸
のa4 及び縦軸のa2 は、式(21)を4次多項式とし
た場合の多項式の係数ai のi=4及びi=2をそれぞ
れ示しており、この2つの係数a4 及びa2 が表2にお
ける2つの制御変数である。また各図は、形状検出初期
値としてa4 =a2 =20(I−Unit )を与え、これ
を形状目標値a4 * =a2 * =0となるように制御する
場合の制御特性を示すものであり、各図の破線ベクトル
は各形状制御手段の操作量をベクトルで示している。ま
た各図の実線ベクトルは前記破線ベクトルのベクトル和
としての実形状の変化ベクトルを示している。
FIG. 4 is a diagram showing the operation amounts of the shape control means used in the example of the present invention shown in Table 2 as shape control vectors.
Similarly, FIGS. 5, 6 and 7 respectively show conventional 1 and 2 shown in Table 2.
FIG. 8 is a diagram showing the operation amounts of the shape control means used in 2 and 3 as shape control vectors. FIGS 7 a 4 and a 2 of the vertical axis of abscissa in indicates expression of the coefficients a i of the polynomial in the case of the (21) 4-order polynomial i = 4 and i = 2, respectively, These two coefficients a 4 and a 2 are the two control variables in Table 2. The respective figures, the control characteristics in the case where a 4 = a 2 = 20 gives (I-Unit) as shape detecting an initial value, and controls this so that the shape target value a 4 * = a 2 * = 0 The broken line vector in each figure indicates the operation amount of each shape control unit as a vector. The solid line vector in each drawing indicates a change vector of the actual shape as a vector sum of the broken line vector.

【0081】また図4〜図7の破線ベクトルに付与した
数字(1)〜(4)は表2の形状制御手段(1)〜
(4)をそれぞれ示している。図5〜図7の従来例1〜
3においては、同時に制御可能な形状制御手段の数を制
御変数の数と同数の2つに制限するため、目標形状に制
御するには非常に大きな操作量が必要となり、形状制御
手段(4)である中間ロールベンダ17が容易に機械的
な操作限界に達し、実線ベクトルで示す形状修正も限界
になり、目標形状を達成できないことを示している。
The numbers (1) to (4) given to the broken line vectors in FIGS. 4 to 7 correspond to the shape control means (1) to (4) in Table 2.
(4) is shown respectively. Conventional example 1 of FIGS.
In (3), since the number of shape control means that can be controlled simultaneously is limited to two, the same number as the number of control variables, a very large operation amount is required to control to the target shape, and the shape control means (4) Indicates that the intermediate roll bender 17 easily reaches the mechanical operation limit, the shape correction indicated by the solid line vector also reaches the limit, and the target shape cannot be achieved.

【0082】これに対して、図4の本発明例において
は、4つの形状制御手段をすべて同時に有効動作させ、
特定の形状操作手段に偏らないため、中間ロールベンダ
17が操作限界に達することもなく、最適制御が達成で
きる。図4の例においては、4回の制御ステップにより
形状目標値a4 * =a2 * =0が達成されている。
On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, all the four shape control means are simultaneously operated effectively.
Since it is not biased toward a specific shape operation means, the optimum control can be achieved without the intermediate roll bender 17 reaching the operation limit. In the example of FIG. 4, the target shape value a 4 * = a 2 * = 0 is achieved by four control steps.

【0083】また本発明の形状制御ロジックは、図1の
最適操作量演算装置10内のメモリ(ROM)にあらか
じめプログラムとして記憶され、CPUがこの記憶して
いる形状制御ロジックを用い、実時間で各制御ステップ
毎の最適操作量を算出し、この算出結果を逐次操作指令
信号として各形状制御手段に出力するので、従来のよう
に複雑な制御装置を使用しなくとも容易に所望の目標形
状を達成することができる。
The shape control logic of the present invention is stored in advance as a program in a memory (ROM) in the optimum manipulated variable operation device 10 in FIG. 1, and the CPU uses the stored shape control logic in real time. Since the optimum operation amount for each control step is calculated and this calculation result is sequentially output to each shape control means as an operation command signal, a desired target shape can be easily obtained without using a complicated control device unlike the related art. Can be achieved.

【0084】図8は本発明の実施前後における形状制御
結果を示す図である。同図の黒丸は本発明実施後のデー
タを示し、前記形状目標値a4 * =a2 * =0の近傍に
集中している。これは圧延機のもつ複数の形状制御手段
を同時に有効動作させるため、あらゆる形状不良に対応
して目標形状を達成できるからである。これに比較して
図5の×印は本発明実施前の従来例におけるデータを示
し、前記形状目標値に対してかなりばらつきがあり、目
標形状が達成できないことを示している。
FIG. 8 is a diagram showing the results of shape control before and after the implementation of the present invention. The black circle in the figure indicates the data after the implementation of this invention, are concentrated in the vicinity of said shape target value a 4 * = a 2 * = 0. This is because a plurality of shape control means of the rolling mill are simultaneously operated effectively, so that a target shape can be achieved in response to any shape defects. In contrast, the crosses in FIG. 5 indicate data in the conventional example before the present invention is implemented, and indicate that there is a considerable variation with respect to the shape target value and the target shape cannot be achieved.

【0085】図11は本発明の実施前後での形状制御装
置の操作限界に達する頻度を示す図である。図11によ
ると、本発明の実施により、形状制御装置が操作限界に
達する頻度は、低くなっているのがわかる。即ち、本発
明により、形状制御装置の操作端位置が限界に達するこ
とにより発生する形状不良を従来よりも低減することが
できる。これは、本発明により、形状不良に対する形状
制御装置の操作限界に達する可能性を考慮して、圧延機
の形状制御装置の操作量の重み係数を最適に設定し、圧
延機の各形状制御装置が容易に操作限界に達しないよう
に操作量を決定することが可能となったからであり、そ
の結果として、形状制御装置が操作限界に達することに
起因する形状不良を従来よりも低減できるようになった
ものである。
FIG. 11 is a diagram showing the frequency of reaching the operation limit of the shape control device before and after the implementation of the present invention. According to FIG. 11, it can be seen that the frequency at which the shape control device reaches the operation limit is reduced by implementing the present invention. That is, according to the present invention, it is possible to reduce the shape defect that occurs when the operation end position of the shape control device reaches the limit, as compared with the related art. This is because, according to the present invention, considering the possibility of reaching the operation limit of the shape control device for the shape defect, the weight coefficient of the operation amount of the shape control device of the rolling mill is optimally set, and each shape control device of the rolling mill is set. It is possible to easily determine the operation amount so as not to reach the operation limit, and as a result, the shape control device can reduce the shape defect caused by reaching the operation limit as compared with the conventional method. It has become.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
延板幅方向の複数個所の形状が検出できる形状検出器
と、複数の形状制御機構と、演算処理装置とを有する薄
板圧延の板形状制御システムにおいて、前記形状検出器
の出力分布と、目標形状分布と、前記複数の形状制御機
構の単位操作量に対する形状検出器の出力変化とを、そ
れぞれ板幅方向の位置xの関数として表わし、これらの
関数から板幅全体にわたる板形状を評価する第1の評価
関数Φ1 を作成し、また、前記複数の各形状制御機構の
各制御ステップ毎の操作量に、形状変化の度合いを考慮
した係数ならびに個別の重み係数でそれぞれの重みづけ
をした値の2乗和で表わされる第2の評価関数を作成
し、さらに前記第1の評価関数Φ1 と第2の評価関数Φ
2 の任意の比率を決める第1の重み係数g1 と第2の重
み係数g2 とをそれぞれ設定し、前記第1の評価関数Φ
1 と第1の重み係数g1 とを乗算した積と、前記第2の
評価関数Φ2 と第2の重み係数g2 とを乗算した積との
和である形状評価関数を作成し、該積和の形状評価関数
を最小とするように前記複数の各形状制御機構の操作量
を演算するので、薄板圧延の制御が形状変数の個数なら
びに形状制御装置の個数に制限を受けたり、複雑な複数
個の制御装置の選択機能を付加したり、また、各制御ス
テップ毎の制御量決定のための複雑なゲイン設定ロジッ
クを必要とする等の問題が生じないことになり、各種の
圧延機に本発明の最適制御ロジックを適用することによ
って、製品の形状品質の一層の向上が期待できる。
As described above, according to the present invention, a sheet rolling plate having a shape detector capable of detecting the shape at a plurality of positions in the width direction of the rolled sheet, a plurality of shape control mechanisms, and an arithmetic processing unit. In the shape control system, an output distribution of the shape detector, a target shape distribution, and an output change of the shape detector with respect to a unit operation amount of the plurality of shape control mechanisms are respectively represented as functions of a position x in a plate width direction. , to create a first evaluation function [Phi 1 to evaluate the shape of a flat plate across the plate width of these functions, also with the amount of operation of each control step of the plurality of the shape control mechanism, taking into account the degree of shape change A second evaluation function represented by the sum of squares of the weighted values and the values weighted by the individual weighting factors, and further, the first evaluation function Φ 1 and the second evaluation function Φ
A first weighting factor g 1 and a second weighting factor g 2 for determining an arbitrary ratio of 2 are set, and the first evaluation function Φ
A shape evaluation function, which is a sum of a product obtained by multiplying 1 and a first weighting factor g 1 and a product obtained by multiplying the second evaluation function Φ 2 and the second weighting factor g 2 , is created. Since the operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms is calculated so as to minimize the shape evaluation function of the sum of products, the control of sheet rolling is limited by the number of shape variables and the number of shape control devices, or complicated. This eliminates problems such as adding a selection function of a plurality of control devices and requiring complicated gain setting logic for determining a control amount for each control step. By applying the optimal control logic of the present invention, it is expected that the shape quality of the product will be further improved.

【0087】また本発明によれば、目標形状からの偏差
の自乗平均値を算出し、該算出値と第1の基準値との大
小関係及び該算出値の制御ステップ毎の変化量と第2の
基準値との大小関係に基づき、前記第1の重み係数g1
の比率を第2の重み係数g2よりも高く設定して形状修
正速度を重視した制御と、前記第2の重み係数g2 の比
率を第1の重み係数g1 よりも高く設定して安定した操
作量の出力を重視した制御とを自在に変化させ、形状偏
差の状況に応じた最適制御を行なうことができる。
Further, according to the present invention, the root mean square value of the deviation from the target shape is calculated, the magnitude relationship between the calculated value and the first reference value, the amount of change in the control value for each control step, and the second value. The first weighting coefficient g 1 based on the magnitude relationship with the reference value
And control the ratio of an emphasis on the second set high to shape correction rate than the weighting factor g 2 of the stable said second ratio of the weight coefficient g 2 first set higher than the weighting factor g 1 It is possible to freely change the control that emphasizes the output of the manipulated variable and perform the optimal control according to the shape deviation situation.

【0088】なお本発明によれば、複数の各形状制御装
置が操作限界に達しないように、各形状制御装置の最適
な操作量の重み係数を決定し、それに基づいて操作量を
算出し形状制御を行うことにより、操作限界に達するこ
とにともなう形状不良の発生を低減できる。また、形状
不良に応じた、操作量の比率を最適に決定することが可
能となるため、制御能力が高まり、形状不良の低減がさ
らに期待できる。
According to the present invention, the optimum operation amount weight coefficient of each shape control device is determined so that the plurality of shape control devices do not reach the operation limit, and the operation amount is calculated based on the weight coefficient. By performing the control, it is possible to reduce the occurrence of shape defects due to reaching the operation limit. Further, since it becomes possible to optimally determine the ratio of the operation amount according to the shape defect, the control ability is increased, and further reduction in the shape defect can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る板形状制御法の一実施例を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a plate shape control method according to the present invention.

【図2】圧延機のロール部と形状制御機構を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a roll portion and a shape control mechanism of a rolling mill.

【図3】表1の対比例による制御結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a control result based on a comparative example of Table 1.

【図4】表1の本発明例で使用する形状制御手段の操作
量を形状制御ベクトルで表示した図である。
FIG. 4 is a diagram in which an operation amount of a shape control unit used in the example of the present invention shown in Table 1 is displayed by a shape control vector.

【図5】表1の従来例1で使用する形状制御手段の操作
量を形状制御ベクトルで表示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing an operation amount of a shape control means used in Conventional Example 1 of Table 1 as a shape control vector.

【図6】表1の従来例2で使用する形状制御手段の操作
量を形状制御ベクトルで表示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing an operation amount of a shape control means used in Conventional Example 2 of Table 1 as a shape control vector.

【図7】表1の従来例3で使用する形状制御手段の操作
量を形状制御ベクトルで表示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing an operation amount of a shape control unit used in Conventional Example 3 of Table 1 as a shape control vector.

【図8】本発明の実施前後における形状制御結果を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a shape control result before and after implementation of the present invention.

【図9】形状制御装置の操作量に係るファジイ変数のメ
ンバーシップ関数の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a membership function of a fuzzy variable relating to an operation amount of the shape control device.

【図10】評価関数Φに対する評価関数Φ1 の比率g1
の設定例を示す図である。
FIG. 10 shows a ratio g 1 of the evaluation function Φ 1 to the evaluation function Φ.
It is a figure showing the example of setting of.

【図11】本発明の実施前後での形状制御装置の操作限
界に達する頻度を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the frequency of reaching the operation limit of the shape control device before and after the implementation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧延機 2 圧延板 3 ワークロール 4 中間ロール 5 分割バックアップロール 6 小径バックアップロール 7 形状検出器 8 関数化演算処理装置 9 目標形状設定回路 10 最適操作量演算装置 11 ロールベンディング機構 12 バックアップロールクラウン調整機構 13 圧下レベリング機構 14 バックアップロールクラウン調整機構(a) 15 バックアップロールクラウン調整機構(b) 16 バックアップロールクラウン調整機構(c) 17 中間ロールベンダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling machine 2 Rolled plate 3 Work roll 4 Intermediate roll 5 Split backup roll 6 Small diameter backup roll 7 Shape detector 8 Functional calculation processing device 9 Target shape setting circuit 10 Optimal operation amount calculation device 11 Roll bending mechanism 12 Backup roll crown adjustment Mechanism 13 Roll-down leveling mechanism 14 Backup roll crown adjustment mechanism (a) 15 Backup roll crown adjustment mechanism (b) 16 Backup roll crown adjustment mechanism (c) 17 Intermediate roll bender

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 拝司 裕久 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴木 宣嗣 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 西浦 伸夫 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−133509(JP,A) 特開 平4−100609(JP,A) 特開 平4−127908(JP,A) 特開 平4−135007(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 37/28──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hirohisa Haji 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Suzuki 1-1-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Inside Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Nobuo Nishiura 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Kokan Co., Ltd. (56) References JP-A-3-133509 (JP, A) JP-A-4-100609 ( JP, A) JP-A-4-127908 (JP, A) JP-A-4-135007 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B21B 37/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧延板幅方向の複数個所の形状が検出で
きる形状検出器と、複数の形状制御機構と、演算処理装
置とを有する薄板圧延の板形状制御システムにおいて、 前記形状検出器の出力分布と、目標形状分布と、前記複
数の形状制御機構の単位操作量に対する形状検出器の出
力変化とを、それぞれ板幅方向の位置xの関数とした第
1の関数、第2の関数及び第3の関数で表わし、 前記第1の関数から第2の関数及び第3の関数を減算し
た値の2乗値を前記板幅方向の位置xで積分して第1の
評価関数を作成し、 前記複数の各形状制御機構の制御ステップ毎の操作量
に、各制御機構による形状変化の度合いを考慮した係数
ならびにそれぞれの重み係数の総和が1となるように設
定された各重み係数をそれぞれ乗算して得られた、前記
係数付き操作量の2乗和で表わされる第2の評価関数を
作成し、 前記第1の評価関数と第2の評価関数の任意の比率を決
める第1の重み係数と第2の重み係数とをそれぞれ設定
し、 前記第1の評価関数と第1の重み係数とを乗算した積
と、前記第2の評価関数と第2の重み係数とを乗算した
積との和である形状評価関数を作成し、該積和の形状評
価関数を最小とするように前記複数の各形状制御機構の
操作量を演算することを特徴とする薄板圧延の板形状制
御法。
1. A thin-plate rolling plate shape control system comprising: a shape detector capable of detecting shapes at a plurality of positions in a rolled sheet width direction; a plurality of shape control mechanisms; and an arithmetic processing unit. A first function, a second function, and a second function each of which are a distribution, a target shape distribution, and an output change of the shape detector with respect to a unit operation amount of the plurality of shape control mechanisms as a function of a position x in a plate width direction. The first evaluation function is created by integrating the square value of the value obtained by subtracting the second function and the third function from the first function at the position x in the plate width direction, The operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms for each control step is multiplied by a coefficient in consideration of the degree of shape change by each control mechanism and each weight coefficient set so that the sum of the respective weight coefficients becomes 1. With the coefficient obtained by Creating a second evaluation function represented by a sum of squares of the manipulated variables, and calculating a first weighting factor and a second weighting factor for determining an arbitrary ratio between the first evaluation function and the second evaluation function. Each of them is set, and a shape evaluation function that is a sum of a product obtained by multiplying the first evaluation function and the first weighting coefficient and a product obtained by multiplying the second evaluation function and the second weighting coefficient is created. A method for controlling the shape of a thin-rolled sheet, wherein the operation amounts of the plurality of shape control mechanisms are calculated so as to minimize the shape evaluation function of the sum of products.
【請求項2】 目標形状からの偏差の自乗平均値を算出
し、該算出値と第1の基準値との大小関係及び該算出値
の制御ステップ毎の変化量と第2の基準値との大小関係
に基づき、前記第1の重み係数と第2の重み係数との比
率を可変設定することを特徴とする請求項1記載の薄板
圧延の板形状制御法。
2. A method of calculating a mean square value of a deviation from a target shape, and calculating a magnitude relationship between the calculated value and a first reference value and a change amount of the calculated value for each control step and a second reference value. 2. The method according to claim 1, wherein a ratio between the first weighting factor and the second weighting factor is variably set based on the magnitude relation.
【請求項3】 ファジイ推論により複数の形状制御機構
の操作限界に達する可能性を個別に算出し、該算出した
個々の形状制御機構の操作限界の可能性の程度と、他の
形状制御機構の操作限界の可能性の程度及び相互の形状
制御効果への類似性とを考慮して、前記第2の評価関数
を構成する複数の各形状制御機構の操作量の重み係数を
設定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
薄板圧延の板形状制御法。
3. The possibility of reaching the operation limit of a plurality of shape control mechanisms is individually calculated by fuzzy inference. A weighting factor of an operation amount of each of the plurality of shape control mechanisms constituting the second evaluation function is set in consideration of the degree of possibility of the operation limit and the similarity to the shape control effect. 3. The method for controlling the shape of a thin plate according to claim 1 or 2.
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