JP3085502B2 - Rolling mill control device and method - Google Patents

Rolling mill control device and method

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JP3085502B2
JP3085502B2 JP05249552A JP24955293A JP3085502B2 JP 3085502 B2 JP3085502 B2 JP 3085502B2 JP 05249552 A JP05249552 A JP 05249552A JP 24955293 A JP24955293 A JP 24955293A JP 3085502 B2 JP3085502 B2 JP 3085502B2
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裕 斉藤
哲 服部
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チョル ジェ ジン
サン ギル イ
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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、最適サーボ系で構成さ
れる多変数制御の圧延機制御装置とその制御方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-variable control rolling mill control device comprising an optimum servo system and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】最適サーボ系を用いた圧延機制御の従来
例としては、コンピュートロールNo27(1989
年)記載の圧延制御がある。この例は、タンデム圧延機
による棒鋼圧延の制御で、状態量に圧下位置、前方張
力、ロール回転数を、制御量に板厚、板幅、圧延荷重及
びトルクを用いて多変数制御の制御モデルを構成してい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional example of rolling mill control using an optimum servo system, Compute Roll No. 27 (1989)
Year) rolling control. This example is a control model of bar rolling by a tandem rolling mill, and a control model of multivariable control using a rolling amount, a forward tension, a roll rotation speed as a state quantity, and a sheet thickness, a sheet width, a rolling load, and a torque as a control amount. Is composed.

【0003】ここでは、圧延荷重と張力により母材が引
き延ばされることで圧延が行われるという考えから、前
方張力を制御するための自スタンドロール回転数を状態
量として用いている。また、制御量としての板厚は、板
厚計によって計測されたものを直接用いている。
[0003] Here, from the idea that rolling is performed by elongating the base material by the rolling load and the tension, the rotation speed of the self-standing roll for controlling the forward tension is used as the state quantity. The thickness measured as the control amount is directly used as measured by a thickness gauge.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の例では、最適サ
ーボ系の状態量として前方張力を用いている。しかし、
前方張力と後方張力の板厚に対する影響度を比較した場
合、前方張力の方が影響度が小さく、制御効果も小さい
という問題点があった。
In the above example, the forward tension is used as the state quantity of the optimum servo system. But,
When comparing the degree of influence of the front tension and the rear tension on the plate thickness, there is a problem that the degree of influence of the front tension is smaller and the control effect is smaller.

【0005】一方、制御量には従属変数である圧延荷重
などを用い、張力の急変による不安定制御に対する配慮
がない。
On the other hand, the control variable uses a dependent variable such as a rolling load, and there is no consideration for unstable control due to a sudden change in tension.

【0006】また、出側板厚計による板厚は、圧延材が
ロール直下から板厚計まで移動する間の大きな無駄時間
(約500ms)を持つ。このため、ロール直下の板厚に
基づく制御出力は、この無駄時間だけ遅れることにな
り、母材外乱などに対する板厚精度が低下し製品品質を
悪化させるという問題点があった。
Further, the sheet thickness measured by the exit side sheet thickness gauge has a large dead time (about 500 ms) while the rolled material moves from immediately below the roll to the sheet thickness gauge. For this reason, the control output based on the plate thickness just below the roll is delayed by this dead time, and there is a problem that the plate thickness accuracy with respect to the disturbance of the base material is reduced and the product quality is deteriorated.

【0007】本発明の目的は、多変数制御の状態量及び
制御量を有効かつ最小限に選択し、最適サーボ構成によ
る高精度で安定な圧延制御装置および方法を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a high-precision and stable rolling control apparatus and method by selecting the state quantity and control quantity of the multivariable control effectively and to a minimum, and using an optimum servo configuration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数スタン
ドからなる圧延機の複数の状態量や複数の制御量の実績
値を所定周期で検出する検出装置と、セットアップ制御
装置で決定される動作点や目標の設定値と前記実績値の
誤差が無くなるように制御するDDC制御装置を備える
圧延機制御装置において、前記DDC制御装置は、圧下
位置、後方張力及びロール速度を状態量としてフィード
バック制御する状態フィードバック制御手段と、出側板
厚及び後方張力を制御量としてフィードバック制御する
制御量フィードバック制御手段を有する最適サーボ系と
して構成することにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a detecting device for detecting a plurality of state variables and a plurality of actual control values of a plurality of control variables of a rolling mill having a plurality of stands at predetermined intervals, and an operation determined by a setup control device. In a rolling mill control device including a DDC control device for controlling an error between a set value of a point or a target and the actual value, the DDC control device performs feedback control using a rolling position, a rear tension, and a roll speed as state quantities. This is achieved by configuring as an optimal servo system having state feedback control means and control amount feedback control means for performing feedback control using the delivery side plate thickness and the rear tension as control amounts.

【0009】さらに、前記制御量の出側板厚は、観測装
置によりマスフロー一定則を元に推定されるロール直下
の板厚を用いることにより達成される。
Further, the output side plate thickness of the controlled variable is achieved by using the plate thickness immediately below the roll estimated by the observation device based on the law of constant mass flow.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、多変数制御における状態量と
して、圧延プロセスに影響度の大きい独立変数を採用
し、状態フィードバック制御系によって圧延プロセスを
高応答に制御すると共に、制御量フィードバック制御系
によって板厚の一定制御を行う。
According to the present invention, as a state variable in multivariable control, an independent variable having a large influence on the rolling process is adopted, and the rolling process is controlled by the state feedback control system with high response. The constant control of the plate thickness is performed.

【0011】特に、従来の前方張力より制御効果の大き
い後方張力と、その後方張力を制御するための前スタン
ドのロール速度を、圧下位置と共に状態量とすること
で、板厚精度を向上できる。また、制御量に張力を用い
ることで張力の急変を抑え、板破断などのない安定操業
を実現できる。
In particular, the sheet thickness accuracy can be improved by setting the rear tension, which has a greater control effect than the conventional front tension, and the roll speed of the front stand for controlling the rear tension together with the rolling position as a state quantity. Further, by using the tension as the control amount, it is possible to suppress a sudden change in the tension and realize a stable operation without plate breakage.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図2は本発明を適用する圧延制御システム
を示す構成図である。圧延機1は制御装置2の指令を受
けて、所望の精度で動作する。制御装置2は圧延機1の
動作状態を示す状態量や制御量などの実績値を検出装置
3によって周期的に検出し、圧延状態に応じた操作指令
を生成してアクチュエータ8を操作する。
FIG. 2 is a block diagram showing a rolling control system to which the present invention is applied. The rolling mill 1 receives a command from the control device 2 and operates with desired accuracy. The control device 2 periodically detects the actual value such as the state quantity or the control amount indicating the operation state of the rolling mill 1 by the detection device 3, generates an operation command according to the rolling state, and operates the actuator 8.

【0014】圧延機は非線形性が強く、線形制御理論を
ベースとした現代の制御理論をそのまま適用することが
できない。そこで、制御装置2は圧延機1の動作状態に
応じて線形近似可能な動作点を決定するセットアップ制
御系4を備えている。圧延モデル6は、動作点を決定す
るために用いられる。
A rolling mill has a strong nonlinearity and cannot apply a modern control theory based on a linear control theory as it is. Therefore, the control device 2 includes a setup control system 4 that determines an operation point that can be linearly approximated according to the operation state of the rolling mill 1. The rolling model 6 is used to determine an operating point.

【0015】DDCコントローラ5は、セットアップ制
御系4より動作点あるいは制御量や操作量の目標値であ
るセットアップ値を設定され、このセットアップ値と検
出装置3からの実績値との偏差をゼロにするように動作
する。
The DDC controller 5 is set by the set-up control system 4 to an operating point or a set-up value which is a target value of a control amount or an operation amount, and makes the deviation between the set-up value and the actual value from the detecting device 3 zero. Works like that.

【0016】観測装置7は検出装置3からの出力を用
い、制御に必要で、直接計測のできない状態量を推定す
る。本実施例では、直接計測のできないロール直下板厚
hMFを推定する。タンデム圧延機のiスタンド入側の板
厚計による入側板厚Hi及び板速計による入側板速ve
iと、iスタンド出側の板速計による出側板速voiを
計測し、これらの計測値を基にマスフロー一定則の演算
を行って、iスタンドのロール直下での出側板厚hMFi
を推定する。
The observation device 7 uses the output from the detection device 3 to estimate a state quantity that is necessary for control and cannot be directly measured. In this embodiment, the thickness directly under the roll, which cannot be measured directly,
Estimate hMF. Plate on i-stand entry side of tandem rolling mill
Incoming sheet thickness Hi by thickness gauge and incoming sheet speed ve by sheet speed meter
i and the exit side plate speed voi by the plate speed meter on the exit side of the i stand.
Measure and calculate the constant law of mass flow based on these measured values
And the outlet plate thickness hMFi just below the i-stand roll.
Is estimated.

【0017】図3に圧延機1のスタンド構成を示す。圧
延機1のスタンドは対向する1対のワークロール10、
中間ロール11、バックアップロール12から構成され
る。バックアップロール12には圧下装置13が配備さ
れ、その圧下位置を制御することで、中間ロール11に
接するワークロール10の間隔(ロールギャップ)が変
化して、圧延材14の板厚や張力を変化させることがで
きる。ワークロール10の軸には歯車装置15を介して
ロール駆動装置(電動機)16が接続されている。これ
ら圧下装置13及びロール駆動装置16からアクチュエ
ータ8が構成される。
FIG. 3 shows a stand configuration of the rolling mill 1. The stand of the rolling mill 1 includes a pair of work rolls 10 facing each other,
It comprises an intermediate roll 11 and a backup roll 12. A rolling device 13 is provided on the backup roll 12, and by controlling the rolling position thereof, the interval (roll gap) between the work rolls 10 in contact with the intermediate roll 11 changes, and the thickness and tension of the rolled material 14 change. Can be done. A roll driving device (electric motor) 16 is connected to a shaft of the work roll 10 via a gear device 15. The actuator 8 is configured by the pressing device 13 and the roll driving device 16.

【0018】図4に前記ワークロール10と圧延材14
の関係を示す。圧延材14は同図の左から右に移動す
る。圧延材14の入側板厚H、出側板厚h、ワークロー
ルの間隔S、ワークロールにかかる荷重Pとする。これ
らの量のうち、圧延荷重の物理的関係を表したのが(数
1)に示すHillの近似式である。この近似式は実験
により得られた式である。
FIG. 4 shows the work roll 10 and the rolled material 14.
Shows the relationship. The rolled material 14 moves from left to right in FIG. The thickness H of the rolled material 14 on the incoming side, the thickness h on the outgoing side, the interval S between the work rolls, and the load P applied to the work rolls. Among these quantities, the Hill's approximate expression shown in (Equation 1) expresses the physical relationship of the rolling load. This approximate expression is an expression obtained by an experiment.

【0019】[0019]

【数1】 (Equation 1)

【0020】[0020]

【数2】 (Equation 2)

【0021】なお、(数1)式で下付き添え字iは多段
圧延機システムに於てiスタンドの物理量を示す。
In the expression (1), the subscript i indicates the physical quantity of the i-stand in the multi-high rolling mill system.

【0022】(数1)式の摩擦補正項は、(数2)式に
よって表される。一方、ゲージメータ式は次式(数3)
で表される。圧延モデル6は、基本的にはこの(数1)
〜(数3)によって記述される。
The friction correction term in equation (1) is represented by equation (2). On the other hand, the gauge meter type is the following formula (Equation 3)
It is represented by The rolling model 6 is basically expressed by (Equation 1)
(Equation 3).

【0023】[0023]

【数3】 (Equation 3)

【0024】図5は(数1)と(数3)式の関係を示す
説明図である。縦軸は圧延荷重P、横軸は圧下位置と板
厚を示す。荷重式(数1)の横軸板厚との交点が圧延機
の入側(母材)板厚を示す。荷重式(数1)とゲージメ
ータ式(数3)との交点が動作点となり、動作点の横軸
の位置が出側板厚h、縦軸の位置がそのときの圧延荷重
Pとなる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between (Equation 1) and (Equation 3). The vertical axis indicates the rolling load P, and the horizontal axis indicates the rolling position and the sheet thickness. The intersection of the load equation (Equation 1) with the horizontal axis plate thickness indicates the thickness of the entry side (base material) of the rolling mill. The intersection of the load equation (Equation 1) and the gauge meter equation (Equation 3) is the operating point, the horizontal axis position of the operating point is the exit side plate thickness h, and the vertical axis position is the rolling load P at that time.

【0025】セットアップ制御系4は各種の圧延条件
で、この荷重式とゲージメータ式との交点を求めるもの
である。動作点を計算する具体的な方法としては、繰り
返し数値解を求めるニュートン(Newton)の方法
などがある。
The setup control system 4 determines the intersection of the load equation and the gauge meter equation under various rolling conditions. As a specific method of calculating the operating point, there is Newton's method of repeatedly obtaining a numerical solution.

【0026】ところで、図6に示すように母材の板厚が
H0からH1に変化した場合、圧延荷重式とゲージメー
タ式の動作点が変化してしまい、出側板厚はh0からh
1に、圧延荷重はP0からP1に変化する。その結果、
板厚が目標値hからずれてしまう。
When the thickness of the base material changes from H0 to H1 as shown in FIG. 6, the operating points of the rolling load type and the gauge meter type change, and the exit side thickness changes from h0 to h.
1, the rolling load changes from P0 to P1. as a result,
The plate thickness deviates from the target value h.

【0027】そこで、図7に示すように圧延機の圧下位
置Sを移動させ、板厚を所望の精度にするための板厚制
御を実施する。その時の操作指令はΔSとなり、圧下装
置13の圧下位置をS1からSへと制御する。その結
果、ゲージメータ式が点線の位置から実線の位置へ平行
移動して、荷重式との交点がh1、圧延荷重P1から板
厚h、圧延荷重Pに移動する。
Then, as shown in FIG. 7, the rolling position S of the rolling mill is moved, and the thickness control for achieving the desired thickness is performed. At that time, the operation command is ΔS, and the pressing position of the pressing device 13 is controlled from S1 to S. As a result, the gauge meter type moves in parallel from the dotted line position to the solid line position, and the intersection with the load type moves from h1, the rolling load P1 to the sheet thickness h, and the rolling load P.

【0028】このように、圧延荷重式とゲージメータ式
の交点である動作点を求めるのがセットアップ制御系4
であり、動作点からのずれをなくすように制御するのが
DDCコントローラ5である。
Thus, the setup control system 4 determines the operating point which is the intersection of the rolling load type and the gauge meter type.
The DDC controller 5 controls so as to eliminate the deviation from the operating point.

【0029】図1は、本発明の一実施例で、最適サーボ
制御系に構成された圧延機制御装置の構成図である。複
数スタンドで構成される圧延機システム1は、指令生成
機構24の操作指令(操作量)を受けて、所望の精度で
動作する。
FIG. 1 is a block diagram of a rolling mill control device according to an embodiment of the present invention, which is configured in an optimum servo control system. The rolling mill system 1 including a plurality of stands operates with desired accuracy in response to an operation command (operation amount) of the command generation mechanism 24.

【0030】差分機構25と比例機構20は状態フィー
ドバック制御系を構成する。すなわち、検出装置3で検
出した状態量と、セットアップ制御系4により与えられ
る動作点のセットアップ値との偏差を差分機構25によ
り求め、比例機構20でこの偏差値に比例ゲインを乗じ
て状態偏差指令成分を生成する。本実施例では、状態量
(u)に圧下位置S、後方張力τb、前スタンドのロー
ル速度VRを用いる。
The difference mechanism 25 and the proportional mechanism 20 constitute a state feedback control system. That is, the difference between the state quantity detected by the detection device 3 and the setup value of the operating point given by the setup control system 4 is obtained by the difference mechanism 25, and the difference is multiplied by the proportional gain by the proportional mechanism 20 to obtain the state deviation command. Generate components. In the present embodiment, the rolling position S, the rear tension τb, and the roll speed VR of the front stand are used for the state quantity (u).

【0031】差分機構26と積分機構21は制御量フィ
ードバック制御系を構成する。すなわち、検出装置3あ
るいは観測装置7を用いて検出した制御量と、セットア
ップ制御系4により与えられる制御量の目標を示すセッ
トアップ値との偏差を差分機構26により求め、積分機
構21でこの偏差値に積分ゲインを乗じて積分し、制御
量指令成分を生成する。本実施例の制御量(y)には、
出側板厚hと後方張力τbを用いる。
The difference mechanism 26 and the integration mechanism 21 constitute a control amount feedback control system. That is, the difference between the control amount detected by using the detection device 3 or the observation device 7 and the setup value indicating the target of the control amount given by the setup control system 4 is obtained by the difference mechanism 26, and the difference value is calculated by the integration mechanism 21. Is multiplied by an integral gain to generate a control amount command component. The control amount (y) of this embodiment includes:
The exit side plate thickness h and the rear tension τb are used.

【0032】指令生成機構24は、比例機構20からの
状態偏差指令成分と、積分機構21からの制御量指令成
分及びセットアップ制御系4により与えられる目標指令
値を加算し、アクチュエータ8に出力する操作指令(操
作量)を生成する。
The command generation mechanism 24 adds the state deviation command component from the proportional mechanism 20, the control amount command component from the integration mechanism 21 and the target command value given by the setup control system 4, and outputs the result to the actuator 8. Generate a command (manipulated variable).

【0033】なお、アクチュエータ8の操作端として
は、圧下位置を変更する圧下装置13及び速度を変更す
るロール駆動装置16があり、上記の操作指令は圧下位
置成分と速度成分毎に生成、出力される。
The operating end of the actuator 8 includes a pressing device 13 for changing the pressing position and a roll driving device 16 for changing the speed. The above operation commands are generated and output for each of the pressing position component and the speed component. You.

【0034】本実施例の構成によれば、状態フィードバ
ック制御系は動作点に対する状態量の実測値の誤差をゼ
ロにするように制御が行われる。状態量には、表1に示
すように従来の前方張力τfに比べ板厚への影響度が大
きい後方張力τbを採用しているので、板厚精度を向上
する高応答の状態量制御を実現する。
According to the configuration of the present embodiment, the state feedback control system is controlled so that the error of the measured value of the state quantity with respect to the operating point becomes zero. As shown in Table 1, the back tension τb, which has a greater influence on the plate thickness than the conventional front tension τf, is adopted as the state quantity, realizing a highly responsive state quantity control that improves the thickness accuracy. I do.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】また、制御量フィードバック制御系は、出
側板厚を制御することで製品板厚を所望の精度に維持す
ると共に、張力を制御することでその急変を防止し、安
定操業を実現する。
Further, the control amount feedback control system maintains the product thickness at a desired accuracy by controlling the delivery thickness, and prevents a sudden change by controlling the tension to realize stable operation.

【0037】次に、図1に示したDDCコントローラ5
を、最適サーボ系に設計する場合の制御モデル(制御パ
ラメータ)について説明する。
Next, the DDC controller 5 shown in FIG.
Will be described with respect to a control model (control parameter) when designing an optimal servo system.

【0038】DDCコントローラ5には、セットアップ
制御系4から、制御量の目標値や状態量の動作点がセッ
トアップ値として与えられている。この場合、DDCコ
ントローラ5は動作点と実績値の偏差をゼロにするよう
に動作する、いわゆるレギュレータ系である。したがっ
て、状態方程式はセットアップ値からの偏差を求める偏
差値系によって記述される。
The DDC controller 5 is provided with a target value of the control amount and an operating point of the state amount as a setup value from the setup control system 4. In this case, the DDC controller 5 is a so-called regulator system that operates to make the deviation between the operating point and the actual value zero. Therefore, the equation of state is described by a deviation value system for obtaining a deviation from the setup value.

【0039】圧延現象は、(数4)に示す偏差値系のゲ
ージメータ式及び、(数5)に示す動作点近傍でテーラ
ー展開した、微小変化分の圧延荷重式で表される。
The rolling phenomenon is expressed by a gage meter equation of a deviation value system shown in (Equation 4) and a rolling load equation of a minute change which is tailored near the operating point shown in (Equation 5).

【0040】[0040]

【数4】 (Equation 4)

【0041】[0041]

【数5】 (Equation 5)

【0042】(数4)と(数5)を整理してまとめると
(数6)が導かれる。
(Equation 6) is derived by organizing (Equation 4) and (Equation 5).

【0043】[0043]

【数6】 (Equation 6)

【0044】次に、アクチュエータの操作端である圧下
装置13及びロール駆動装置16の動作を、それぞれ1
次遅れで近似すると、(数7)、(数8)となる。
Next, the operations of the pressing device 13 and the roll driving device 16, which are the operation ends of the actuator, are described as follows.
Approximation by the next delay gives (Equation 7) and (Equation 8).

【0045】[0045]

【数7】 (Equation 7)

【0046】[0046]

【数8】 (Equation 8)

【0047】圧延機の後方張力τbは(数9)で示さ
れ、マスフロー一定式から、その微小変化分を求めると
(数10)になる。
The rear tension τb of the rolling mill is expressed by (Equation 9), and when a minute change thereof is obtained from a constant mass flow equation, it becomes (Equation 10).

【0048】[0048]

【数9】 (Equation 9)

【0049】[0049]

【数10】 (Equation 10)

【0050】出側板速Vo及びその微小変化式を(数1
1)に、(数11)を代入した入側板速Veの微小変化
式を(数12)に示す。
The exit side sheet speed Vo and its minute change equation are given by (Equation 1)
A small change equation of the input side plate speed Ve in which (Equation 11) is substituted into (1) is shown in (Equation 12).

【0051】[0051]

【数11】 [Equation 11]

【0052】[0052]

【数12】 (Equation 12)

【0053】(数11)、(数12)を(数9)に代入
し、(数13)を導く。
(Equation 11) and (Equation 12) are substituted into (Equation 9) to derive (Equation 13).

【0054】[0054]

【数13】 (Equation 13)

【0055】先進率式をテーラ展開した微小変化式を
(数14)に示す。
A small change equation obtained by tailoring the advanced rate equation is shown in (Equation 14).

【0056】[0056]

【数14】 [Equation 14]

【0057】(数14)を(数13)に代入すると(数
15)が得られる。
By substituting (Equation 14) for (Equation 13), (Equation 15) is obtained.

【0058】[0058]

【数15】 (Equation 15)

【0059】ここで(数16)に示す前方張力τfと後
方張力τbの関係から、(数15)を後方張力に統合し
て(数17)を得る。
Here, from the relationship between the front tension τf and the back tension τb shown in (Formula 16), (Formula 15) is integrated with the back tension to obtain (Formula 17).

【0060】[0060]

【数16】 (Equation 16)

【0061】[0061]

【数17】 [Equation 17]

【0062】(数17)に(数11)を代入すると(数
18)となる。
When (Equation 11) is substituted for (Equation 17), (Equation 18) is obtained.

【0063】[0063]

【数18】 (Equation 18)

【0064】以上より、状態量である圧下位置S、ロー
ル速度VR、後方張力τbの関係式を纏めて行列表示す
ると、(数19)の状態方程式が得られる。
As described above, when the relational expressions of the state position, ie, the rolling position S, the roll speed VR, and the back tension τb are collectively displayed in a matrix, the state equation (Equation 19) is obtained.

【0065】[0065]

【数19】 [Equation 19]

【0066】(数19)で、操作端に前スタンドのロー
ル速度VRi-1を用いるのは以下の理由による。図8は
圧延機のサクセッシブコントロールを説明する模式図で
ある。圧延機のロール速度を変更する場合は、変更した
い圧延スタンドの上流側のロール速度をマスフロー一定
となるように変更する。たとえば、iスタンドのロール
速度をV0→V1に変更した場合、i−1スタンド,i
−2スタンド,....のロール速度を(数20)、
(数21)のように求めて変更する。
In (Equation 19), the roll speed VR i-1 of the front stand is used at the operation end for the following reason. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the progressive control of the rolling mill. When the roll speed of the rolling mill is changed, the roll speed on the upstream side of the rolling stand to be changed is changed so that the mass flow is constant. For example, if the roll speed of the i-stand is changed from V0 to V1, i-1 stand, i
-2 stand,. . . . The roll speed of (Equation 20),
It is obtained and changed as shown in (Equation 21).

【0067】[0067]

【数20】 (Equation 20)

【0068】[0068]

【数21】 (Equation 21)

【0069】上式から、iスタンドの後方張力を変更す
る場合は、i−1スタンドのロール速度を変更する方が
1スタンド分少なくて済むことが分かる。これより、本
実施例におけるDDCコントローラ4の操作端として
は、自スタンド(i)の圧下制御装置13と共に前スタ
ンド(i−1)のロール駆動装置16が選択される。
From the above equation, it can be seen that when changing the rear tension of the i-stand, changing the roll speed of the i-1 stand requires less than one stand. Thus, as the operation end of the DDC controller 4 in the present embodiment, the roll drive device 16 of the front stand (i-1) is selected together with the pressure reduction control device 13 of the own stand (i).

【0070】次に、(数19)の各項の行列A,B,C
と、状態量x、操作量u及び制御量yの各ベクトルを
(数22)のように記号表現し、制御周期TSで離散化
して(数23)の状態方程式を得る。
Next, the matrices A, B, and C of each term in (Equation 19)
And the vectors of the state quantity x, the operation quantity u, and the control quantity y are symbolically represented as in (Equation 22), and are discretized in the control cycle T S to obtain the state equation of (Equation 23).

【0071】この状態方程式(数23)について、動作
点の状態毎に表2に示す行列要素を求めることで、動作
点周りの線形近似が可能になる。
By obtaining the matrix elements shown in Table 2 for each state of the operating point for this state equation (Equation 23), linear approximation around the operating point becomes possible.

【0072】[0072]

【数22】 (Equation 22)

【0073】[0073]

【数23】 (Equation 23)

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】(数23)の状態方程式が求まると、図1
の状態フィードバック制御系及び制御量フィードバック
制御系の制御パラメータFx,Feは、(数24)のよ
うに与えられる。制御パラメータの計算は、状態方程式
を基にリカッチ方程式を解くことによって得られるが、
自動制御学会編の「自動制御ハンドブック第1部(15
4頁)」などに周知である。
When the state equation of (Equation 23) is obtained, FIG.
The control parameters Fx and Fe of the state feedback control system and the control amount feedback control system are given as (Equation 24). The calculation of the control parameters is obtained by solving the Riccati equation based on the state equation,
"Automatic Control Handbook Part 1 (15
4)).

【0076】[0076]

【数24】 (Equation 24)

【0077】次に図9〜図12を用いて、最適サーボ制
御系で設計されたDDCコントローラ5の詳細な構成と
動作を説明する。
[0077] Next with reference to FIGS. 9 to 12, a detailed configuration and operation of the DDC controller 5 which is designed in an optimal servo control system.

【0078】図9はサーボ系における信号と演算の関係
を示し、図1の構成に制御パラメータや状態量、制御量
あるいは操作量の関係式をあてはめた説明図である。状
態フィードバック系からは、状態偏差指令△Uxの圧下
位置成分△Sxとロール速度成分△VRxが出力され
る。制御量フィードバック系からは制御量指令Ueの圧
下位置成分Seとロール速度成分VReが出力される。
また、セットアップ制御系4からは、操作指令目標値U
sの圧下位置成分Ssとロール速度成分VRsが出力さ
れる。これらが指令生成機構24で成分ごとに加算さ
れ、操作指令U(=Sp,VRp)が出力される。
FIG. 9 shows the relationship between signals and calculations in the servo system, and is an explanatory diagram in which relational expressions of control parameters, state quantities, control quantities, or operation quantities are applied to the configuration of FIG. From the state feedback system, a roll-down position component △ Sx and a roll speed component △ VRx of the state deviation command △ Ux are output. From the control amount feedback system, a roll-down position component Se and a roll speed component VRe of the control amount command Ue are output.
Further, from the setup control system 4, the operation command target value U
The rolling position component Ss and the roll speed component VRs of s are output. These are added by the command generation mechanism 24 for each component, and an operation command U (= Sp, VRp) is output.

【0079】図10に状態フィードバック制御系の詳細
を示す。差分機構25は(数25)にしたがい、所定周
期で検出装置3により検出されるiスタンドの圧下位置
Si、前スタンドのロール速度VRi−1及び後方張力
τbiと、セットアップ制御系からの動作点Ssi,V
Rsi−1,τbsiとの差分をとり、状態量の偏差値
ΔSi,ΔVRi−1,Δτbiを出力する。
FIG. 10 shows details of the state feedback control system. In accordance with (Equation 25), the differential mechanism 25 determines the rolling-down position Si of the i-stand, the roll speed VRi-1 and the rear tension τbi of the front stand detected by the detection device 3 at a predetermined cycle, and the operating point Ssi from the setup control system. , V
The difference between Rsi−1 and τbsi is calculated, and deviation values ΔSi, ΔVRi−1, and Δτbi of the state quantities are output.

【0080】[0080]

【数25】 (Equation 25)

【0081】比例制御機構20は、各状態量の偏差値Δ
Si,ΔVRi−1,Δτbiに、比例ゲインfx11
fx12,fx13をそれぞれ乗じて加算し、iスタンド圧
下装置の位置偏差指令成分△Sxiを求める。同様に、
各偏差値に比例ゲインfx21,fx22,fx23をそれぞ
れ乗じて加算し、前(i−1)スタンドのロール駆動装
置の速度偏差指令成分△VRxi−1を求める。
The proportional control mechanism 20 calculates the deviation Δ
Si, ΔVRi-1, Δτbi, the proportional gain fx 11 ,
fx 12 and fx 13 are multiplied and added to obtain a position deviation command component △ Sxi of the i-stand pressure reduction device. Similarly,
The respective deviation values are multiplied by the proportional gains fx 21 , fx 22 , and fx 23 , respectively, and added to obtain a speed deviation command component △ VRxi-1 of the roll drive device of the preceding (i-1) stand.

【0082】図11に制御量フィードバック制御系の詳
細を示す。差分機構26は(数26)にしたがい、張力
計による後方張力τbi及び、出側板厚計による板厚h
xiを入力し観測装置7によって推定されるロール直下
板厚hMFiと、セットアップ制御系4から与えれる出側
板厚目標値hsi及び後方張力目標値τbsiとの差分をと
り、制御量の偏差値ΔhiとΔτbiを出力する。上述
したように、本実施例における制御量の出側板厚は、観
測装置7によりマスフロー一定則を元に推定されたロー
ル直下の板厚hMFiを用いる。そして、観測装置7はタ
ンデム圧延機のiスタンド入側の入側板厚Hi、入側板
速veiと、iスタンド出側の出側板速voiを計測
し、これらの計測値を基にマスフロー一定則の演算を行
ってiスタンドのロール直下板厚hMFiを推定する。こ
のロール直下板厚hMFiがiスタンドの出側板厚hiに
相当することは、文献「板圧延の理論と実際(日本鉄鋼
協会編,発行日;昭和59年9月,第2章6頁〜9
頁)」等に周知である。
FIG. 11 shows the details of the control amount feedback control system. According to (Equation 26), the differential mechanism 26 calculates the rear tension τbi by the tension meter and the sheet thickness h by the outlet thickness gauge.
xi is input and the difference between the sheet thickness hMFi immediately under the roll estimated by the observation device 7 and the target sheet thickness hsi and the rearward tension target value τbsi given by the setup control system 4 is calculated. Output Δτbi. Above
As described above, the output side plate thickness of the control amount in this embodiment is
The row estimated by the measuring device 7 based on the constant law of mass flow
The plate thickness hMFi immediately below is used. And the observation device 7
Entry side plate thickness Hi at entry side of i-stand of Ndem rolling mill, entry side plate
Measures the speed vei and the exit side plate speed voi on the exit side of the i-stand.
Based on these measured values, the calculation of the constant law of mass flow is performed.
To estimate the thickness hMFi immediately below the roll of the i-stand. This
The thickness hMFi directly under the roll of
Equivalent is the literature "Theory and practice of sheet rolling (Nippon Steel
Association, edition date; September 1984, Chapter 2, pages 6-9
Page) "and the like.

【0083】[0083]

【数26】 (Equation 26)

【0084】積分機構21は、各制御量の偏差値Δh
i,Δτbiに積分ゲインfe11,fe12を乗じて和を
とったのち積分し、iスタンド圧下装置の位置指令成分
Seiを求める。同様に、各偏差値に積分ゲインf
21,fe22を乗じて和をとったのち積分し、i−1ス
タンドロール駆動装置の速度指令成分VReiを求め
る。
The integrating mechanism 21 calculates the deviation value Δh of each control amount.
i, Δτbi are multiplied by integral gains fe 11 , fe 12 to obtain a sum and then integrated to obtain a position command component Sei of the i-stand pressure reducing device. Similarly, the integral gain f
The sum is multiplied by e 21 and fe 22 , then integrated, and the speed command component VRei of the i-1 stand roll driving device is obtained.

【0085】図12に指令生成機構24の詳細を示す。
指令生成機構24は、セットアップ制御系4の圧下指令
目標値Ssi、比例機構20からの圧下指令ΔSxi、
積分機構21からの圧下指令Seiの和をとり、iスタ
ンドの圧下位置制御装置13に出力する圧下指令Spi
を生成する。同様に、セットアップ制御系4の速度指令
VRsi-1、比例機構20の速度指令ΔVRxi-1、積分機
構21の速度指令VRei-1の和をとり、i−1スタンド
のロール駆動装置16に出力する速度指令VRpi-1を生
成する。
FIG. 12 shows the details of the command generation mechanism 24.
The command generating mechanism 24 includes a target value Ssi for a reduction command of the setup control system 4, a reduction command ΔSxi from the proportional mechanism 20,
The reduction command Spi, which is the sum of the reduction command Sei from the integrating mechanism 21 and is output to the reduction position control device 13 of the i-stand.
Generate Similarly, the sum of the speed command VRsi-1 of the setup control system 4, the speed command ΔVRxi-1 of the proportional mechanism 20, and the speed command VRei-1 of the integrating mechanism 21 is output to the roll drive device 16 of the i-1 stand. A speed command VRpi-1 is generated.

【0086】[0086]

【0087】[0087]

【0088】[0088]

【0089】[0089]

【0090】[0090]

【0091】[0091]

【0092】[0092]

【0093】図13に、本実施例の圧延制御装置による
制御動作を示す。同図(a)のように母材に外乱が発生
した場合、前方張力τfは同図(b)のように変化す
る。従来のように前方張力τfを状態量として用いた場
合、板厚に対する影響度が小さいため大きな制御指令を
出力しなければならない。しかし、一定値以上の制御指
令に対してはアクチュエータの増幅器が飽和し、制御出
力は同図(c)となる。その結果、出側板厚hには同図
(d)のように大きな偏差が残り、充分な制御効果が得
られない。
FIG . 13 shows a control operation by the rolling control device of this embodiment. When a disturbance occurs in the base material as shown in FIG. 7A, the forward tension τf changes as shown in FIG. When the forward tension τf is used as a state quantity as in the related art, a large control command must be output because the influence on the plate thickness is small. However, the amplifier of the actuator saturates for a control command exceeding a certain value, and the control output becomes as shown in FIG. As a result, a large deviation remains in the delivery side plate thickness h as shown in FIG. 3D, and a sufficient control effect cannot be obtained.

【0094】これに対し、後方張力τbは板厚に対する
影響度が大きいため、同図(f)のように飽和しない線
形領域の制御出力で制御効果を発揮でき、同図(g)に
示すように外乱成分を低減して板厚精度を向上できる。
ちなみに、本実施例を母材板厚2.3mm、製品板厚
0.233mmの圧延スケジュールに適用し、製品板厚
精度(製品板厚分の板厚偏差)を従来AGCによる0.
64%から0.32%と、およそ2倍も向上させること
ができた。
On the other hand, since the rear tension τb has a large influence on the sheet thickness, the control effect can be exerted by the control output in the linear region where the saturation does not occur as shown in FIG. In addition, it is possible to improve the thickness accuracy by reducing disturbance components.
By the way, this embodiment is applied to a rolling schedule of a base material sheet thickness of 2.3 mm and a product sheet thickness of 0.233 mm, and the product sheet thickness accuracy (sheet thickness deviation of the product sheet thickness) is set to 0.1 according to the conventional AGC.
The improvement was about twice, from 64% to 0.32%.

【0095】以上説明したように、本実施例の圧延制御
装置は、状態量として圧下位置、制御効果の大きい後方
張力、後方張力制御のための前スタンドロール速度を用
い、制御量として無駄時間の無いロール直下の板厚と後
方張力を用いて、自スタンドの圧下装置と前スタンド
(または自スタンド)のロール駆動装置に操作指令を出
力する最適サーボ制御系及び、ロール直下の板厚を求め
るための観測装置を組み合わせることにより、高精度の
板厚制御を実現した。
As described above, the rolling control device according to the present embodiment uses the rolling position, the rear tension having a large control effect, and the front stand roll speed for the rear tension control as the state variables, and the dead time as the control variable. Using the sheet thickness directly under the roll and the back tension, find the optimal servo control system that outputs operation commands to the roll-down device of the self-stand and the roll drive device of the front stand (or the self-stand), and the plate thickness directly under the roll
High-accuracy plate thickness control was realized by combining observation equipment for the measurement .

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明によれば、状態量として圧下位
置、後方張力及び前スタンドのロール速度を用い、制御
量として出側板厚と後方張力を用いた最適サーボ系によ
る圧延制御を実現したので、板厚精度を飛躍的に向上す
ることができる。
According to the present invention, the rolling control by the optimum servo system using the rolling position, the rear tension and the roll speed of the front stand as the state quantities and the output side plate thickness and the rear tension as the control quantities is realized. In addition, the thickness accuracy can be dramatically improved.

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

【図1】本発明の一実施例である圧延制御装置の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a rolling control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を適用する圧延システムの構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram of a rolling system to which the present invention is applied.

【図3】圧延機の機械的構成を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a mechanical configuration of a rolling mill.

【図4】圧延機の動作を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation of a rolling mill.

【図5】圧延機の動作点の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of operating points of a rolling mill.

【図6】母材変化時の動作点の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an operating point when a base material changes.

【図7】DDC制御により外乱を除去する圧延現象の説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a rolling phenomenon in which disturbance is removed by DDC control.

【図8】サクセッシブコントロールの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of successful control.

【図9】図1の構成における制御パラメータと入出力信
号関係の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a relationship between control parameters and input / output signals in the configuration of FIG. 1;

【図10】状態フィードバック制御系の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a state feedback control system.

【図11】制御量フィードバック制御系の説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a control amount feedback control system.

【図12】指令生成機構の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a command generation mechanism.

【図13】本実施例の圧延制御動作の有効性をを示す説
明図である。
FIG. 13 is a view showing the effectiveness of the rolling control operation of the present embodiment .
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧延機、2…圧延制御装置、3…検出装置、4…セ
ットアップ制御系、5…DDCコントローラ、6…圧延
機モデル、7…観測装置、8…アクチュエータ、10…
ワークロール、13…圧下装置、14…圧延材、16…
ロール駆動装置、20…比例機構、21…積分機構、2
4…指令生成機構、25,26…差分機構。
REFERENCE SIGNS LIST 1 rolling mill 2 rolling control device 3 detecting device 4 setup control system 5 DDC controller 6 rolling mill model 7 observation device 8 actuator 10
Work roll, 13 ... Roll-down device, 14 ... Rolled material, 16 ...
Roll drive device, 20: proportional mechanism, 21: integrating mechanism, 2
4. Command generation mechanism, 25, 26 Difference mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡引 高重 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立情報制御システム内 (72)発明者 吉岡 健一 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立情報制御システム内 (72)発明者 片山 恭紀 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立情報制御システム内 (72)発明者 斉藤 裕 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 服部 哲 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 岡田 隆 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 中谷 健治 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 ジン チョル ジェ 大韓民国 慶北 浦項市 槐東洞 1番 地 浦項綜合製鐵株式会社内 (72)発明者 イ サン ギル 大韓民国 慶北 浦項市 槐東洞 1番 地 浦項綜合製鐵株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−16625(JP,A) 特開 平5−31517(JP,A) 特開 平3−138002(JP,A) 特開 平6−142739(JP,A) 特公 平2−32041(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/16 - 37/20 B21B 37/52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Takashige 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Information & Control Systems Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Yoshioka 5-chome, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 2-1 Hitachi Information Control System Co., Ltd. (72) Inventor Yuki Katayama 5-2-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Information Control System Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Saito Omika, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 5-2-1, Machi-cho, Hitachi, Ltd. Omika Plant (72) Inventor Tetsu Hattori 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Omika Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Takashi Okada Hitachi, Ibaraki 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Kenji Nakatani Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 2-1 Hitachi Omika Plant Co., Ltd. (72) Inventor Jin Chor-Jae Korea No. 1 Goesong-dong, Pohang, Gyeongbuk, Republic of Korea Inside Pohang Sogo Steel Co., Ltd. (72) Inventor Lee Sang-gil, Korea No. 1 Goesong-dong Inside Pohang Sogo Steel Co., Ltd. (56) References JP-A-7-16625 (JP, A) JP-A-5-31517 (JP, A) JP-A-3-138002 (JP, A) JP-A-6-142739 (JP, A) JP-B-2-32041 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B21B 37/16-37/20 B21B 37/52

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数スタンドからなる圧延機の複数の状態
量および制御量の実績値を所定周期で検出し、この実績
値とセットアップ制御装置から設定される動作点や目標
等の設定値との誤差が無くなるように多変数制御する圧
延機制御方法において、圧下位置、後方張力及びロール
速度を状態量として各々の実績値と設定値(動作点)の
誤差を無くすようフィードバック制御すると共に、出側
板厚を含む前記制御量の実績値と設定値(目標値)の誤
差を無くすようにフィードバック制御することを特徴と
する圧延機制御方法。
An actual value of a plurality of state variables and a controlled variable of a rolling mill including a plurality of stands is detected at predetermined intervals, and the actual value is compared with set values of an operating point, a target, and the like set by a setup controller. In a rolling mill control method that performs multivariable control so that errors are eliminated, feedback control is performed so as to eliminate errors between actual values and set values (operating points) using a rolling position, a back tension, and a roll speed as state quantities, and an output side.
A rolling mill control method, wherein feedback control is performed so as to eliminate an error between an actual value of the control amount including a sheet thickness and a set value (target value).
【請求項2】複数スタンドからなる圧延機の状態量およ
び複数の制御量の実績値を所定周期で検出し、この実績
値とセットアップ制御装置から設定される動作点や目標
等の設定値との誤差が無くなるように多変数制御する圧
延機制御方法において、前記状態量の実績値と設定値
(動作点)の誤差を無くすようフィードバック制御する
と共に、出側板厚及び後方張力を制御量として各々の実
績値と設定値(目標値)の誤差を無くすようにフィード
バック制御することを特徴とする圧延機制御方法。
2. The method according to claim 1, wherein a state value of the rolling mill including a plurality of stands and actual values of a plurality of control amounts are detected in a predetermined cycle, and the actual value is compared with set values such as an operating point and a target set by a setup controller. In a rolling mill control method that performs multivariable control so as to eliminate errors, feedback control is performed so as to eliminate errors between the actual value of the state quantity and the set value (operating point), and each of the output side plate thickness and the rear tension is set as a control amount. A rolling mill control method characterized by performing feedback control so as to eliminate an error between an actual value and a set value (target value).
【請求項3】複数スタンドからなる圧延機の複数の状態
量や複数の制御量の実績値を所定周期で検出し、この実
績値とセットアップ制御装置から設定される動作点や目
標の設定値との誤差が無くなるように多変数制御する圧
延機制御方法において、圧下位置、後方張力及び前スタ
ンドのロール速度を状態量として各々の実績値と設定値
(動作点)の誤差を無くすようフィードバック制御する
と共に、出側板厚及び後方張力を制御量として各々の実
績値と設定値(目標値)の誤差を無くすようにフィード
バック制御することを特徴とする圧延機制御方法。
3. An actual value of a plurality of state quantities and a plurality of control quantities of a rolling mill comprising a plurality of stands is detected at predetermined intervals, and the actual value is compared with an operating point and a target set value set by a setup controller. In a rolling mill control method that performs multivariable control so as to eliminate the error, feedback control is performed so as to eliminate the error between the actual value and the set value (operating point) using the rolling position, the rear tension, and the roll speed of the front stand as state quantities. In addition, a rolling mill control method characterized in that feedback control is performed so as to eliminate an error between each actual value and a set value (target value) using the delivery side plate thickness and the rear tension as control amounts.
【請求項4】請求項3において、 前記状態量のフィードバック制御は、前記状態量の各々
と対応する前記設定値(動作点)との偏差を求め、これ
ら偏差に比例ゲインを乗じて、状態量偏差に相応する第
1の操作指令値を生成し、 前記制御量のフィードバック制御は、前記制御量の各々
と対応する前記設定値(目標値)との偏差を求め、これ
ら偏差に積分ゲインを乗じて積分して、制御量偏差に相
応する第2の操作指令値を生成し、 前記第1の操作指令値と前記第2の操作指令値の和を基
に生成した第3の操作指令値をアクチュエータへ出力す
ることを特徴とする圧延機制御方法。
4. The state amount feedback control according to claim 3, wherein the state amount feedback control obtains deviations between each of the state amounts and the corresponding set value (operating point), and multiplies these deviations by a proportional gain. A first operation command value corresponding to the deviation is generated. In the feedback control of the control amount, a deviation between each of the control amounts and the corresponding set value (target value) is obtained, and these deviations are multiplied by an integral gain. To generate a second operation command value corresponding to the control amount deviation, and to generate a third operation command value based on the sum of the first operation command value and the second operation command value. A method for controlling a rolling mill, wherein an output is provided to an actuator.
【請求項5】請求項4において、前記第1、第2及び第
3の操作指令値の各々は、ロールギャップを変更する圧
下位置指令値とロール速度を変更する速度指令値からな
り、各々成分ごとに求められることを特徴とする圧延機
制御方法。
5. The system according to claim 4, wherein each of the first, second and third operation command values comprises a rolling position command value for changing a roll gap and a speed command value for changing a roll speed. A rolling mill control method, which is required for each rolling mill.
【請求項6】請求項5において、前記圧下位置指令値は
圧下装置へ、前記速度指令値はロール駆動装置へ出力す
ることを特徴とする圧延機制御方法。
6. The rolling mill control method according to claim 5, wherein the rolling position command value is output to a rolling device, and the speed command value is output to a roll driving device.
【請求項7】請求項6において前記ロール駆動装置は、
前スタンドのロール駆動装置であることを特徴とする圧
延機制御方法。
7. The roll driving device according to claim 6,
A method for controlling a rolling mill, comprising a roll drive device for a front stand.
【請求項8】複数スタンドからなる圧延機の複数の状態
量や複数の制御量の実績値を所定周期で検出する検出装
置と、セットアップ制御装置で決定される動作点や目標
の設定値と前記実績値の誤差が無くなるように制御する
DDC制御装置を備える圧延 機制御装置において、前記DDC制御装置は、圧下位
置、後方張力及び前スタンドのロール速度を状態量とし
てフィードバック制御する状態フィードバック制御手段
と、出側板厚及び後方張力を制御量としてフィードバッ
ク制御する制御量フィードバック制御手段を有する最適
サーボ系として構成することを特徴とする圧延機制御装
置。
8. A detecting device for detecting actual values of a plurality of state quantities and a plurality of control amounts of a rolling mill having a plurality of stands at predetermined intervals, an operating point and a target set value determined by a setup control device, and A rolling mill control device provided with a DDC control device for controlling so as to eliminate an error in the actual value, wherein the DDC control device is a state feedback control means for performing feedback control as a state amount using a rolling position, a rear tension, and a roll speed of a front stand; And a rolling mill control device comprising an optimum servo system having a control amount feedback control means for performing feedback control of the exit side plate thickness and the rear tension as control amounts.
【請求項9】請求項8において、 前記状態フィードバック制御手段は、前記状態量の各々
と対応する前記設定値との偏差を求める差分機構と、こ
れら偏差に比例ゲインを乗じて、状態量偏差に相応する
操作指令値を生成する比例機構を有し、 前記制御量フィードバック制御手段は、前記制御量の各
々と対応する前記設定値との偏差を求める差分機構と、
これら偏差に積分ゲインを乗じて積分して、制御量偏差
に相応する操作指令値を生成する積分機構を有し、 前記比例機構と前記積分機構の操作指令値を基にアクチ
ュエータへ出力する操作指令値を決定する指令生成手段
を具備することを特徴とする圧延機制御装置。
9. The state feedback control means according to claim 8, wherein the state feedback control means calculates a deviation between each of the state variables and the corresponding set value, and multiplies the deviation by a proportional gain to calculate the state variable deviation. A proportional mechanism that generates a corresponding operation command value, the control amount feedback control means includes a difference mechanism that calculates a deviation between each of the control amounts and the corresponding set value;
An operation command that outputs an operation command value to the actuator based on the operation command values of the proportional mechanism and the integration mechanism by integrating the deviation with an integral gain to generate an operation command value corresponding to the control amount deviation; A rolling mill control device comprising command generation means for determining a value.
【請求項10】請求項9において、前記比例機構および
積分機構は圧下位置を変更する圧下指令成分とロール速
度を変更する速度指令成分からなる操作指令を生成し、
前記指令生成手段は成分ごとに加算して圧下位置操作指
令値と速度操作指令値を生成し、前記圧下位置操作指令
値を圧下装置に、前記速度指令値を前スタンドのロール
駆動装置に出力するように構成されていることを特徴と
する圧延機制御装置。
10. The system according to claim 9, wherein the proportional mechanism and the integrating mechanism generate an operation command including a rolling command component for changing a rolling position and a speed command component for changing a roll speed.
The command generating means generates a rolling position operation command value and a speed operation command value by adding for each component, and outputs the rolling position operation command value to a rolling device and the speed command value to a roll drive device of a front stand. A rolling mill control device characterized by being configured as described above.
【請求項11】請求項8、9または10において、前記
検出装置からの当該スタンドの入側の板厚と板速および
出側の板速より、当該スタンドのロール直下板厚を推定
し、このロール直下板厚を前記出側板厚として前記制御
量フィードバック制御手段の差分機構に入力する観測装
置を備えることを特徴とする圧延機制御装置。
11. The sheet thickness immediately below a roll of the stand according to claim 8, 9 or 10, based on the sheet thickness on the entry side and the sheet speed and the sheet speed on the exit side of the stand from the detection device. A rolling mill control device comprising an observation device for inputting a plate thickness immediately below a roll as the outlet plate thickness to a difference mechanism of the control amount feedback control means.
【請求項12】複数スタンドからなるタンデム圧延機の
状態量や制御量の実績値を所定周期で検出する検出装置
と、圧延モデルを有して非線形の圧延状態に応じて動作
点を決定するセットアップ制御装置と、セットアップさ
れる動作点や目標等の設定値と前記実績値との偏差を無
くすように、各スタンドの圧延機の圧下装置及びロール
駆動装置に操作指令を出力するDDC制御装置とを備え
る圧延機制御装置において、 前記DDC制御装置は、前記状態量として圧下位置、後
方張力及び前スタンドのロール速度を用い、これら状態
量に対応する圧下位置設定値、後方張力設定値及び前ス
タンドのロール速度設定値との偏差を求め、これら偏差
に第1の比例ゲイン及び第2の比例ゲインを各々乗じて
状態量偏差に相応する圧下位置指令成分と速度指令成分
を生成する状態量フィードバック制御手段と、前記制御
量として出側板厚及び後方張力を用い、これら制御量に
対応する出側板厚設定値及び後方張力設定値との偏差を
求め、これら偏差に第1積分ゲイン及び第2の積分ゲイ
ンを各々乗じて積分し制御量偏差に相応する圧下位置指
令成分と速度指令成分を生成する制御量フィードバック
制御手段と、 前記状態量フィードバック制御手段と前記制御量フィー
ドバック制御手段からの圧下位置指令成分及び速度指令
成分とセットアップ制御装置からの圧下位置目標値及び
速度目標値とを成分ごとに加算して圧下位置操作指令と
速度操作指令を生成し、前者を当該スタンドの圧下装置
に後者を前スタンドのロール駆動装置に出力する指令生
成手段と、 を具備してなることを特徴とする圧延機制御装置。
12. A detecting device for detecting actual values of state quantities and control amounts of a tandem rolling mill comprising a plurality of stands at predetermined intervals, and a setup having a rolling model and determining an operating point according to a non-linear rolling state. A control device and a DDC control device that outputs an operation command to a rolling device and a roll driving device of a rolling mill of each stand so as to eliminate a deviation between a set value of an operating point or a target to be set up and the actual value. In the rolling mill control device provided, the DDC control device uses a rolling position, a rear tension and a roll speed of the front stand as the state quantity, and a rolling position set value, a rear tension setting value and a front tension setting value corresponding to these state quantities. A deviation from the roll speed set value is obtained, and the deviation is multiplied by a first proportional gain and a second proportional gain, respectively, to obtain a rolling position command component and a speed corresponding to the state variable deviation. State quantity feedback control means for generating a degree command component, and using the outlet sheet thickness and the rear tension as the control amounts, calculating deviations between the outlet sheet thickness set value and the rear tension set value corresponding to these control amounts, and calculating these deviations. Control amount feedback control means for multiplying each by a first integral gain and a second integral gain to generate a rolling-down position command component and a speed command component corresponding to a control amount deviation, the state quantity feedback control means and the control A rolling position operation command and a speed operation command are generated by adding the rolling position command component and the speed command component from the amount feedback control means and the rolling position target value and the speed target value from the setup control device for each component. Command generating means for outputting the latter to the roll drive device of the front stand in the press-down device of the stand; The machine control unit.
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