JP3114424B2 - 圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定方法 - Google Patents
圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被圧延材を圧延機にて圧
延する場合、圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期
設定を行う方法に関する。
延する場合、圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期
設定を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱間連続圧延機によって被圧延材
を圧延する場合、前記圧延機の最終スタンド出口にて目
標の板厚が得られ、そして隣接するスタンド間の被圧延
材の張力が一定になるように、各スタンドの圧下位置及
びロール周速度の初期設定は次の如き方法にて行われて
いた。
を圧延する場合、前記圧延機の最終スタンド出口にて目
標の板厚が得られ、そして隣接するスタンド間の被圧延
材の張力が一定になるように、各スタンドの圧下位置及
びロール周速度の初期設定は次の如き方法にて行われて
いた。
【０００３】被圧延材の圧延荷重及び先進率を次の
（１）及び（２）式にて予測する。 Ｐi ＝Ｋｆｍi ・ｂi ・√｛Ｒ’i ・（Ｈ−ｈi ）｝ ・Ｑi （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（１） ｆi ＝tan2θn （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（２） 但し、Ｐ ：圧延荷重 ，Ｋｆｍ：変形抵抗 ｂ ：板幅 ，Ｒ’ ：偏平ロール半径 Ｈ ：入口板厚 ，ｈ ：出口板圧 μ ：摩擦係数 ，σ ：前方張力 Ｑ ：圧下力関数，ｆ ：先進率 θn ：中立角 ，Ｎ ：スタンド数
（１）及び（２）式にて予測する。 Ｐi ＝Ｋｆｍi ・ｂi ・√｛Ｒ’i ・（Ｈ−ｈi ）｝ ・Ｑi （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（１） ｆi ＝tan2θn （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（２） 但し、Ｐ ：圧延荷重 ，Ｋｆｍ：変形抵抗 ｂ ：板幅 ，Ｒ’ ：偏平ロール半径 Ｈ ：入口板厚 ，ｈ ：出口板圧 μ ：摩擦係数 ，σ ：前方張力 Ｑ ：圧下力関数，ｆ ：先進率 θn ：中立角 ，Ｎ ：スタンド数
【０００４】そしてこれらの予測値に基づいて圧下位置
及びロール周速度を次の（３）及び（４）式にて求め
る。 Ｓi ＝ｈi −Ｐi ／Ｍi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（３） ＶRi＝｛（１＋ｆN ）ｈN ＶRN｝／｛（１＋ｆi ）ｈi ）｝ （ｉ＝１，…，Ｎ） …（４） 但し、Ｓ ：圧下位置 Ｍ ：ミル剛性係数 ＶR ：ロール周速度 なお最終スタンドのロール周速度ＶRNは圧延機の最終ス
タンド出口における被圧延材の温度が目標値になるよう
に定められる。
及びロール周速度を次の（３）及び（４）式にて求め
る。 Ｓi ＝ｈi −Ｐi ／Ｍi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（３） ＶRi＝｛（１＋ｆN ）ｈN ＶRN｝／｛（１＋ｆi ）ｈi ）｝ （ｉ＝１，…，Ｎ） …（４） 但し、Ｓ ：圧下位置 Ｍ ：ミル剛性係数 ＶR ：ロール周速度 なお最終スタンドのロール周速度ＶRNは圧延機の最終ス
タンド出口における被圧延材の温度が目標値になるよう
に定められる。
【０００５】しかしこのような数式モデルによる方法
は、数式モデルが圧延現象を完全にモデリングしている
とはいえないため、その推定精度が低いという問題があ
った。この問題のために特開昭61−222618号公報に記載
されている如き、実績値を用いて予測値を修正・学習す
る方法が提案されている。
は、数式モデルが圧延現象を完全にモデリングしている
とはいえないため、その推定精度が低いという問題があ
った。この問題のために特開昭61−222618号公報に記載
されている如き、実績値を用いて予測値を修正・学習す
る方法が提案されている。
【０００６】以下その方法について説明する。圧延荷重
及び先進率の予測誤差が生じる要因として変形抵抗及び
摩擦係数を考慮して圧延荷重及び先進率それぞれを、変
形抵抗及び摩擦係数を用いて表し、それらを線形近似す
る。そして圧延後の圧延荷重実績値とその予測値との偏
差、及び先進率実績値とその予測値との偏差から次の
（５）式により変形抵抗及び摩擦係数の予測誤差を算出
する。
及び先進率の予測誤差が生じる要因として変形抵抗及び
摩擦係数を考慮して圧延荷重及び先進率それぞれを、変
形抵抗及び摩擦係数を用いて表し、それらを線形近似す
る。そして圧延後の圧延荷重実績値とその予測値との偏
差、及び先進率実績値とその予測値との偏差から次の
（５）式により変形抵抗及び摩擦係数の予測誤差を算出
する。
【０００７】
【数１】
【０００８】これより変形抵抗及び摩擦係数の修正係数
を次の（６）及び（７）式により求める。 ＺKAi ＝（Ｋｆｍi ＋ΔＫｆｍi ）／Ｋｆｍi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（６） Ｚui ＝（μi ＋Δμi ）／μi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（７）
を次の（６）及び（７）式により求める。 ＺKAi ＝（Ｋｆｍi ＋ΔＫｆｍi ）／Ｋｆｍi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（６） Ｚui ＝（μi ＋Δμi ）／μi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（７）
【０００９】次にこれらの修正係数を圧延毎に次の
（８）及び（９）式により１次平滑化することにより学
習する。 ＺKi＝（１−δ）ＺKi -1＋δＺKAi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（８） Ｚui＝（１−δ）Ｚui -1＋δＺuAi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（９） 但し、ＺK ：次回の初期設定計算に用いる変形抵抗の
修正係数 Ｚu ：次回の初期設定計算に用いる摩擦係数の修正係
数 ＺK -1：今回の初期設定計算に用いた変形抵抗の修正係
数 Ｚu -1：今回の初期設定計算に用いた摩擦係数の修正係
数 δ ：１次平滑化係数
（８）及び（９）式により１次平滑化することにより学
習する。 ＺKi＝（１−δ）ＺKi -1＋δＺKAi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（８） Ｚui＝（１−δ）Ｚui -1＋δＺuAi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（９） 但し、ＺK ：次回の初期設定計算に用いる変形抵抗の
修正係数 Ｚu ：次回の初期設定計算に用いる摩擦係数の修正係
数 ＺK -1：今回の初期設定計算に用いた変形抵抗の修正係
数 Ｚu -1：今回の初期設定計算に用いた摩擦係数の修正係
数 δ ：１次平滑化係数
【００１０】そして次回の初期設定計算には、次の（1
0）及び（11）式の如く変形抵抗及び摩擦係数に前記Ｚ
Ki及びＺuiをそれぞれ乗じた値を用いて（１）及び
（２）式より圧延荷重及び先進率を算出する。 Ｋｆｍ’i ＝ＺKiＫｆｍ （ｉ＝１，…，Ｎ） …（10） μ’i ＝Ｚuiμi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（11）
0）及び（11）式の如く変形抵抗及び摩擦係数に前記Ｚ
Ki及びＺuiをそれぞれ乗じた値を用いて（１）及び
（２）式より圧延荷重及び先進率を算出する。 Ｋｆｍ’i ＝ＺKiＫｆｍ （ｉ＝１，…，Ｎ） …（10） μ’i ＝Ｚuiμi （ｉ＝１，…，Ｎ） …（11）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の学習
方法においては、（５）式の如き線形式によって変形抵
抗及び摩擦係数の予測誤差を算出するが、実際の圧延は
非線形な現象であるため算出された予測誤差の精度が低
いという問題があった。また（５）式にて算出された予
測誤差を（８）及び（９）式により修正・学習するので
あるが、この場合鋼種，寸法等被圧延材の材料諸元が、
次回の被圧延材と今回の被圧延材とで異なると、算出さ
れた予測誤差の精度が大きく低下するという問題があっ
た。
方法においては、（５）式の如き線形式によって変形抵
抗及び摩擦係数の予測誤差を算出するが、実際の圧延は
非線形な現象であるため算出された予測誤差の精度が低
いという問題があった。また（５）式にて算出された予
測誤差を（８）及び（９）式により修正・学習するので
あるが、この場合鋼種，寸法等被圧延材の材料諸元が、
次回の被圧延材と今回の被圧延材とで異なると、算出さ
れた予測誤差の精度が大きく低下するという問題があっ
た。
【００１２】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは圧延現象を非線形関
数にて近似し、その近似値を被圧延材の材料諸元に基づ
いて修正・学習することによって、被圧延材の材料諸元
に拘わらず、圧延荷重及び先進率を高精度に予測して圧
延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定を行う方法
を提供することにある。
であって、その目的とするところは圧延現象を非線形関
数にて近似し、その近似値を被圧延材の材料諸元に基づ
いて修正・学習することによって、被圧延材の材料諸元
に拘わらず、圧延荷重及び先進率を高精度に予測して圧
延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定を行う方法
を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る圧延機の
圧下位置及びロール周速度の初期設定方法は、被圧延材
に対する圧延荷重設定値と圧延荷重測定値との偏差、及
び先進率設定値と先進率測定値との偏差に基づいて、前
記両設定値の計算に用いる数値を修正して次回圧延にお
ける圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定を行
う方法において、前記被圧延材の材料諸元及び圧延条件
と前記両偏差とに基づいて前記数値の誤差を非線形計算
により学習し、次回圧延の被圧延材に係る材料諸元及び
圧延条件に基づいて前記数値を修正することを特徴とす
る。
圧下位置及びロール周速度の初期設定方法は、被圧延材
に対する圧延荷重設定値と圧延荷重測定値との偏差、及
び先進率設定値と先進率測定値との偏差に基づいて、前
記両設定値の計算に用いる数値を修正して次回圧延にお
ける圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定を行
う方法において、前記被圧延材の材料諸元及び圧延条件
と前記両偏差とに基づいて前記数値の誤差を非線形計算
により学習し、次回圧延の被圧延材に係る材料諸元及び
圧延条件に基づいて前記数値を修正することを特徴とす
る。
【００１４】第２発明に係る圧延機の圧下位置及びロー
ル周速度の初期設定方法は、第１発明に加えて前記非線
形計算は多層ネットワークを用いて行われ、該多層ネッ
トワークは、複数の素子を備えるｉ層の各々の素子にｉ
−１層に備えられた複数の素子全てから信号が入力さ
れ、該信号に各素子固有の重み係数を乗じた後線形加算
し、これに各素子固有のオフセット値を加算した値を、
単調増加する特性を有する非線形関数にて変換して、複
数の素子を備えるｉ＋１層の各々の素子に出力すること
を特徴とする。
ル周速度の初期設定方法は、第１発明に加えて前記非線
形計算は多層ネットワークを用いて行われ、該多層ネッ
トワークは、複数の素子を備えるｉ層の各々の素子にｉ
−１層に備えられた複数の素子全てから信号が入力さ
れ、該信号に各素子固有の重み係数を乗じた後線形加算
し、これに各素子固有のオフセット値を加算した値を、
単調増加する特性を有する非線形関数にて変換して、複
数の素子を備えるｉ＋１層の各々の素子に出力すること
を特徴とする。
【００１５】
【作用】図１は本発明の圧下位置及びロール周速度の初
期設定方法に係る多層ネットワークの構成図である。第
１層は入力層であり、被圧延材の材料諸元及び圧延条件
による入力信号｛ｘ1 (1) , …，ｘn1 (1) ｝に対応した
ｎ1 個の素子を備えている。また第２層から第ｍ−１層
までの中間層において第２層はｎ2 個の、同様に第ｋ＋
１層はｎk+1 個の素子を、また出力層である第ｍ層はｎ
m 個の素子を備えている。そして各層間は当該層のそれ
ぞれの素子にその直前の層に備えられた全ての素子から
の出力信号が入力され、前記入力信号を非線形に順次処
理し、出力層がその素子数に応じた出力信号
｛ｘ1 (m) ，…，ｘnm (m) ｝を出力する。なお信号が流
れる方向は入力層から出力層への１方向であり、逆方向
へは流れない。
期設定方法に係る多層ネットワークの構成図である。第
１層は入力層であり、被圧延材の材料諸元及び圧延条件
による入力信号｛ｘ1 (1) , …，ｘn1 (1) ｝に対応した
ｎ1 個の素子を備えている。また第２層から第ｍ−１層
までの中間層において第２層はｎ2 個の、同様に第ｋ＋
１層はｎk+1 個の素子を、また出力層である第ｍ層はｎ
m 個の素子を備えている。そして各層間は当該層のそれ
ぞれの素子にその直前の層に備えられた全ての素子から
の出力信号が入力され、前記入力信号を非線形に順次処
理し、出力層がその素子数に応じた出力信号
｛ｘ1 (m) ，…，ｘnm (m) ｝を出力する。なお信号が流
れる方向は入力層から出力層への１方向であり、逆方向
へは流れない。
【００１６】図２は前述した多層ネットワークにおける
第ｋ層及び第ｋ＋１層間のネットークの一部を示す構成
図である。いま第ｋ＋１層のｊ番目の素子に注目する
と、本素子へはその直前の第ｋ層に備えられたｎk 個の
全ての素子からの出力信号｛ｘ1 (k) , …，ｘnk (k) ｝
が入力され、そして本素子から次の（12）式にて与えら
れる出力信号ｘj (k+1) が出力される。 ｘj (k+1) ＝ｇ｛ｗ1,j (k) ・ｘ1 (k) ＋…＋ｗnk,j (k) ・ｘnk (k) ＋θj (k+1) ｝ （ｊ＝１，…，ｎk+1 ）…（12） 但し、ｇ（ｘ） ：非線形関数 θj (k+1) ：第ｋ＋１層のｊ素子固有のオフセット値 ｗnk,j (k) ：第ｋ層のｋ素子の出力信号ｘnk (k) の重み
係数
第ｋ層及び第ｋ＋１層間のネットークの一部を示す構成
図である。いま第ｋ＋１層のｊ番目の素子に注目する
と、本素子へはその直前の第ｋ層に備えられたｎk 個の
全ての素子からの出力信号｛ｘ1 (k) , …，ｘnk (k) ｝
が入力され、そして本素子から次の（12）式にて与えら
れる出力信号ｘj (k+1) が出力される。 ｘj (k+1) ＝ｇ｛ｗ1,j (k) ・ｘ1 (k) ＋…＋ｗnk,j (k) ・ｘnk (k) ＋θj (k+1) ｝ （ｊ＝１，…，ｎk+1 ）…（12） 但し、ｇ（ｘ） ：非線形関数 θj (k+1) ：第ｋ＋１層のｊ素子固有のオフセット値 ｗnk,j (k) ：第ｋ層のｋ素子の出力信号ｘnk (k) の重み
係数
【００１７】前述した非線形関数ｇ（ｘ）は次の（13）
式にて表される関数であり、図３はその非線形関数ｇ
（ｘ）が示すグラフである。 ｇ（ｘ）＝１／｛１＋exp （−ａｘ）｝ …（13） 但し、ａ：定数 図３から明らかな如く、ｇ（ｘ）は０〜１間をシグモイ
ド型にて単調に増加する特性を有している。
式にて表される関数であり、図３はその非線形関数ｇ
（ｘ）が示すグラフである。 ｇ（ｘ）＝１／｛１＋exp （−ａｘ）｝ …（13） 但し、ａ：定数 図３から明らかな如く、ｇ（ｘ）は０〜１間をシグモイ
ド型にて単調に増加する特性を有している。
【００１８】そしてこのような計算が第ｋ＋１層の全て
の素子においてなされ、第ｋ＋１層と同様な計算が第２
層から出力層まで行われる。但し第１層は入力信号をそ
のまま出力信号として出力する。
の素子においてなされ、第ｋ＋１層と同様な計算が第２
層から出力層まで行われる。但し第１層は入力信号をそ
のまま出力信号として出力する。
【００１９】このようなネットワークを以下のように学
習させる。入力信号｛ｘ1 (1) , …，ｘn1 (1) ｝を与え
た場合の出力信号｛ｘ1 (m) , …，ｘnm (m) ｝と、教師
信号として該出力信号に対応する実機データ信号
｛ｔ1 ，…，ｔnm｝との偏差を示す評価関数Ｅを次の
（14）式により求める。 Ｅ＝｛（ｘ1 (m) −ｔ1 ）2 ＋…＋（ｘnm (m) −ｔnm）2 ｝／２ …（14）
習させる。入力信号｛ｘ1 (1) , …，ｘn1 (1) ｝を与え
た場合の出力信号｛ｘ1 (m) , …，ｘnm (m) ｝と、教師
信号として該出力信号に対応する実機データ信号
｛ｔ1 ，…，ｔnm｝との偏差を示す評価関数Ｅを次の
（14）式により求める。 Ｅ＝｛（ｘ1 (m) −ｔ1 ）2 ＋…＋（ｘnm (m) −ｔnm）2 ｝／２ …（14）
【００２０】そして評価関数Ｅを最小にするように次の
（15）〜（18）式により前記重み係数ｗ及びオフセット
値θを修正する。 Δｗi,j (k) ＝−∂Ｅ／∂ｗi,j (k) …（15） Δθi (k+1) ＝−∂Ｅ／∂θi (k+1) …（16） 但し、ｉ＝１，…，ｎｋ ：第ｋ層の素子数 ｊ＝１，…，ｎｋ＋１：第ｋ＋１層の素子数 ｗi,j (k) ’＝ｗi,j (k) ＋αΔｗi,j (k) …（17） θi (k+1) ’＝θi (k+1) ＋βΔθi (k+1) …（18） 但し、ｉ＝１，…，ｎｋ ：第ｋ層の素子数 ｊ＝１，…，ｎｋ＋１：第ｋ＋１層の素子数 α，β：調整係数
（15）〜（18）式により前記重み係数ｗ及びオフセット
値θを修正する。 Δｗi,j (k) ＝−∂Ｅ／∂ｗi,j (k) …（15） Δθi (k+1) ＝−∂Ｅ／∂θi (k+1) …（16） 但し、ｉ＝１，…，ｎｋ ：第ｋ層の素子数 ｊ＝１，…，ｎｋ＋１：第ｋ＋１層の素子数 ｗi,j (k) ’＝ｗi,j (k) ＋αΔｗi,j (k) …（17） θi (k+1) ’＝θi (k+1) ＋βΔθi (k+1) …（18） 但し、ｉ＝１，…，ｎｋ ：第ｋ層の素子数 ｊ＝１，…，ｎｋ＋１：第ｋ＋１層の素子数 α，β：調整係数
【００２１】いま教師信号として圧延荷重実測値ＰAiと
その計算値ＰCiとの比である圧延荷重修正係数Ｚ
PAi （ＺPAi ＝ＰAi／ＰCi）及び先進率実測値ｆAiとそ
の計算値ｆCiとの比である先進率修正係数ＺfAi （Ｚ
fAi ＝ｆAi／ｆCi）を与える。そして前述したネットワ
ークの学習を行った後、次回の被圧延材の材料諸元及び
圧延条件を入力すると、ネットワークは該被圧延材に係
る圧延荷重修正係数ＺPi及び先進率修正係数Ｚfiを算出
する。算出された両修正係数を用いて次の（19）及び
（20）式によって求められる圧下位置Ｐi 及びロール周
速度ｆi にて次回の初期設定を行う。 Ｐi ＝ＺPi・Ｋｆｍi ・ｂi ・√｛Ｒ’i ・（Ｈ−ｈi ）｝ ・Ｑi （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（19） ｆi ＝Ｚfi・tan2θn （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（20）
その計算値ＰCiとの比である圧延荷重修正係数Ｚ
PAi （ＺPAi ＝ＰAi／ＰCi）及び先進率実測値ｆAiとそ
の計算値ｆCiとの比である先進率修正係数ＺfAi （Ｚ
fAi ＝ｆAi／ｆCi）を与える。そして前述したネットワ
ークの学習を行った後、次回の被圧延材の材料諸元及び
圧延条件を入力すると、ネットワークは該被圧延材に係
る圧延荷重修正係数ＺPi及び先進率修正係数Ｚfiを算出
する。算出された両修正係数を用いて次の（19）及び
（20）式によって求められる圧下位置Ｐi 及びロール周
速度ｆi にて次回の初期設定を行う。 Ｐi ＝ＺPi・Ｋｆｍi ・ｂi ・√｛Ｒ’i ・（Ｈ−ｈi ）｝ ・Ｑi （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（19） ｆi ＝Ｚfi・tan2θn （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，Ｎ） …（20）
【００２２】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図４は本発明を７スタンドからな
る熱間仕上圧延機に適応した場合を示す構成図である。
図中１は被圧延材、２は圧下位置及びロール周速度の設
定演算器、３は学習演算装置、11〜17は上下一対のワー
クロール及びバックアップロールからなる圧延スタン
ド、21〜27はワークロールのロールギャップを定める圧
下装置、31〜37はワークロールを駆動してそのロール周
速度を定めるロール駆動モータ、41〜47は圧延荷重測定
器、51〜57は被圧延材の速度を測定する材料速度測定
器、61〜67はロール周速度測定器、71〜77は先進率演算
器である。
て具体的に説明する。図４は本発明を７スタンドからな
る熱間仕上圧延機に適応した場合を示す構成図である。
図中１は被圧延材、２は圧下位置及びロール周速度の設
定演算器、３は学習演算装置、11〜17は上下一対のワー
クロール及びバックアップロールからなる圧延スタン
ド、21〜27はワークロールのロールギャップを定める圧
下装置、31〜37はワークロールを駆動してそのロール周
速度を定めるロール駆動モータ、41〜47は圧延荷重測定
器、51〜57は被圧延材の速度を測定する材料速度測定
器、61〜67はロール周速度測定器、71〜77は先進率演算
器である。
【００２３】このような熱間仕上圧延機においては、設
定演算器２が被圧延材１の圧延目標板厚となるように
（１）〜（４）式に基づいて各圧延スタンド11〜17の圧
下位置Ｓi （ｉ＝１〜７）及びロール周速度ＶRiを算出
し、圧下装置21〜27及びロール駆動モータ31〜37に出力
しこれを設定する。そして被圧延材１が第１圧延スタン
ド11から順に最終圧延スタンド17まで図中白抜き矢符方
向へ圧延される。そして圧延荷重測定器41〜47，材料速
度測定器51〜57及びロール周速度測定器61〜67によっ
て、各圧延スタンド11〜17の圧延荷重実測値ＰAi，スタ
ンド出側の材料速度実測値ＶAi及びロール周速度実測値
ＶRAi が測定される。
定演算器２が被圧延材１の圧延目標板厚となるように
（１）〜（４）式に基づいて各圧延スタンド11〜17の圧
下位置Ｓi （ｉ＝１〜７）及びロール周速度ＶRiを算出
し、圧下装置21〜27及びロール駆動モータ31〜37に出力
しこれを設定する。そして被圧延材１が第１圧延スタン
ド11から順に最終圧延スタンド17まで図中白抜き矢符方
向へ圧延される。そして圧延荷重測定器41〜47，材料速
度測定器51〜57及びロール周速度測定器61〜67によっ
て、各圧延スタンド11〜17の圧延荷重実測値ＰAi，スタ
ンド出側の材料速度実測値ＶAi及びロール周速度実測値
ＶRAi が測定される。
【００２４】材料速度実測値ＶAi及びロール周速度実測
値ＶRAi は先進率演算器71〜77へ与えられ、そこで先進
率実績値ｆAi（ｆAi＝１−ＶAi／ＶRAi ）が算出され
る。そして後述する割算器にて次の（21）及び（22）式
より圧延荷重修正係数ＺPAi 及び先進率修正係数ＺfAi
が算出され、両修正係数ＺPAi ，ＺfAi は教師信号とし
て学習演算装置３に与えられる。 ＺPAi ＝ＰAi／ＰCi （ｉ＝１〜７） …（21） ＺfAi ＝ｆAi／ｆCi （ｉ＝１〜７） …（22）
値ＶRAi は先進率演算器71〜77へ与えられ、そこで先進
率実績値ｆAi（ｆAi＝１−ＶAi／ＶRAi ）が算出され
る。そして後述する割算器にて次の（21）及び（22）式
より圧延荷重修正係数ＺPAi 及び先進率修正係数ＺfAi
が算出され、両修正係数ＺPAi ，ＺfAi は教師信号とし
て学習演算装置３に与えられる。 ＺPAi ＝ＰAi／ＰCi （ｉ＝１〜７） …（21） ＺfAi ＝ｆAi／ｆCi （ｉ＝１〜７） …（22）
【００２５】一方学習演算装置３には次回の被圧延材１
に係る材料諸元及び圧延条件が入力されており、以下に
説明する修正・学習方法により次回の被圧延材１に係る
圧延荷重修正係数ＺPi及び先進率修正係数Ｚfiを算出し
て、それらを設定演算器２へ与える。設定演算器２は次
の（23）及び（24）式によって求められる圧下位置Ｐi
及びロール周速度ｆi にて次回圧延の初期設定を行う。 Ｐi ＝ＺPi・Ｋｆｍi ・ｂi ・√｛Ｒ’i ・（Ｈ−ｈi ）｝ ・Ｑi （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，７） …（23） ｆi ＝Ｚfi・tan2θn （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，７） …（24）
に係る材料諸元及び圧延条件が入力されており、以下に
説明する修正・学習方法により次回の被圧延材１に係る
圧延荷重修正係数ＺPi及び先進率修正係数Ｚfiを算出し
て、それらを設定演算器２へ与える。設定演算器２は次
の（23）及び（24）式によって求められる圧下位置Ｐi
及びロール周速度ｆi にて次回圧延の初期設定を行う。 Ｐi ＝ＺPi・Ｋｆｍi ・ｂi ・√｛Ｒ’i ・（Ｈ−ｈi ）｝ ・Ｑi （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，７） …（23） ｆi ＝Ｚfi・tan2θn （Ｈi,ｈi,Ｒ’i,μi,Ｋｆｍi,σi,σi-1 ） （ｉ＝１，…，７） …（24）
【００２６】図５は図４に示した熱間仕上圧延機の最終
スタンド及びその制御系を示す構成図であり、前述した
学習演算装置３を学習させる方法を最終スタンドの場合
について詳細に説明するためのものであり、他のスタン
ドも同様に学習を行う。なお本実施例では簡略化のため
に３層から成るネットワークの場合を示しているが、多
層の場合も同様である。図５中４及び５は割算器であ
る。割算器４には圧延荷重測定器47及び設定演算器２か
ら、圧延荷重実測値ＰA7及び圧延荷重計算値ＰC7が与え
られるようになており、（21）式にて圧延荷重修正係数
ＺPA7 を算出しこれを学習演算装置３へ与える。また割
算器５には先進率演算器77及び設定演算器２から、先進
率実績値ｆA7及び先進率計算値ｆC7が与えられるように
なており、（22）式にて先進率修正係数ＺfA7 を算出し
てこれを学習演算器３へ与える。なお図５中、図４と対
応する部分には同じ符号を付してある。
スタンド及びその制御系を示す構成図であり、前述した
学習演算装置３を学習させる方法を最終スタンドの場合
について詳細に説明するためのものであり、他のスタン
ドも同様に学習を行う。なお本実施例では簡略化のため
に３層から成るネットワークの場合を示しているが、多
層の場合も同様である。図５中４及び５は割算器であ
る。割算器４には圧延荷重測定器47及び設定演算器２か
ら、圧延荷重実測値ＰA7及び圧延荷重計算値ＰC7が与え
られるようになており、（21）式にて圧延荷重修正係数
ＺPA7 を算出しこれを学習演算装置３へ与える。また割
算器５には先進率演算器77及び設定演算器２から、先進
率実績値ｆA7及び先進率計算値ｆC7が与えられるように
なており、（22）式にて先進率修正係数ＺfA7 を算出し
てこれを学習演算器３へ与える。なお図５中、図４と対
応する部分には同じ符号を付してある。
【００２７】学習演算装置３は入力層80，中間層90及び
出力層100 を備えており、入力層80，中間層90及び出力
層100 はそれぞれ素子81〜86，素子91〜96及び素子101,
102を有している。そして隣接する層間において直前の
層の全ての素子が次の層の各々の素子に接続されてお
り、設定演算器２から与えられる被圧延材に係る板厚，
板幅，圧下率，ロール周速度，圧延温度及び含有炭素量
の６個の情報によって、前述した（12）及び（13）式に
基づいて非線形計算を行い、出力信号ｘ1 (3) 及びｘ2
(3) を出力層100 の素子101,102 から減算器301,302 へ
出力している。減算器301,302 には割算器４，５から圧
延荷重修正係数ＺPA7 及び先進率修正係数ＺfA7 が与え
られており、減算した結果をＥ演算部303 へ与える。
出力層100 を備えており、入力層80，中間層90及び出力
層100 はそれぞれ素子81〜86，素子91〜96及び素子101,
102を有している。そして隣接する層間において直前の
層の全ての素子が次の層の各々の素子に接続されてお
り、設定演算器２から与えられる被圧延材に係る板厚，
板幅，圧下率，ロール周速度，圧延温度及び含有炭素量
の６個の情報によって、前述した（12）及び（13）式に
基づいて非線形計算を行い、出力信号ｘ1 (3) 及びｘ2
(3) を出力層100 の素子101,102 から減算器301,302 へ
出力している。減算器301,302 には割算器４，５から圧
延荷重修正係数ＺPA7 及び先進率修正係数ＺfA7 が与え
られており、減算した結果をＥ演算部303 へ与える。
【００２８】Ｅ演算部303 は与えられた減算結果より次
の（25）式によって評価関数Ｅを算出しこれをｗθ修正
部304 に与え、ｗθ修正部304 は評価関数Ｅによって前
述した（15）〜（18）式に基づいて重み係数ｗ及びオフ
セット値θを修正し、これをｗi,j ，θj として中間層
90へ、またｗj,k ，θk として出力層100 へ与える。な
おｉ，ｊ及びｋはそれぞれ入力層，中間層及び出力層の
素子数である。 Ｅ＝１／２｛（ＺPA7 −ｘ1 (3) ）2 ＋（ＺfA7 −ｘ2 (3) ）2 ｝…（25） そして評価関数Ｅが十分小さくなるまで前述した計算過
程を繰り返すことにより、学習演算装置３を学習させ
る。そしてこれと同様の学習を他の全ての圧延スタンド
において行う。
の（25）式によって評価関数Ｅを算出しこれをｗθ修正
部304 に与え、ｗθ修正部304 は評価関数Ｅによって前
述した（15）〜（18）式に基づいて重み係数ｗ及びオフ
セット値θを修正し、これをｗi,j ，θj として中間層
90へ、またｗj,k ，θk として出力層100 へ与える。な
おｉ，ｊ及びｋはそれぞれ入力層，中間層及び出力層の
素子数である。 Ｅ＝１／２｛（ＺPA7 −ｘ1 (3) ）2 ＋（ＺfA7 −ｘ2 (3) ）2 ｝…（25） そして評価関数Ｅが十分小さくなるまで前述した計算過
程を繰り返すことにより、学習演算装置３を学習させ
る。そしてこれと同様の学習を他の全ての圧延スタンド
において行う。
【００２９】このような学習を材料諸元及び圧延条件が
異なる複数の被圧延材に対して行う。これによって次の
（26）式の如く、それぞれの被圧延材の評価関数Ｅが加
算されたトータルＥを最小とすべく重み係数ｗ及びオフ
セット値θの修正・学習が行われるため、被圧延材の材
料諸元及び圧延条件に拘らず圧延機の圧下位置及びロー
ル周速度を高精度に初期設定することができる。なお前
述したような学習は、被圧延材１本毎、または圧延チャ
ンス毎に実施することができる。
異なる複数の被圧延材に対して行う。これによって次の
（26）式の如く、それぞれの被圧延材の評価関数Ｅが加
算されたトータルＥを最小とすべく重み係数ｗ及びオフ
セット値θの修正・学習が行われるため、被圧延材の材
料諸元及び圧延条件に拘らず圧延機の圧下位置及びロー
ル周速度を高精度に初期設定することができる。なお前
述したような学習は、被圧延材１本毎、または圧延チャ
ンス毎に実施することができる。
【００３０】
【数２】
【００３１】図６は図５と同様に熱間仕上圧延機の最終
圧延スタンド及びその制御系を示す構成図であり、最終
圧延スタンドの初期設定値の算出を説明するものであ
る。図６中、図５と対応する部分には同じ符号を付して
ある。前述した如く学習がなされて学習演算装置３へ設
定演算器２から次回の被圧延材に係る板厚，板幅，圧下
率，ロール周速度，圧延温度及び含有炭素量の６個の情
報が入力される。そして前述した（12）及び（13）式に
基づいて非線形計算を行い、その結果である圧延荷重修
正係数ＺP7及び先進率修正係数Ｚf7を出力層100 の素子
101,102 から設定演算器２へ出力する。
圧延スタンド及びその制御系を示す構成図であり、最終
圧延スタンドの初期設定値の算出を説明するものであ
る。図６中、図５と対応する部分には同じ符号を付して
ある。前述した如く学習がなされて学習演算装置３へ設
定演算器２から次回の被圧延材に係る板厚，板幅，圧下
率，ロール周速度，圧延温度及び含有炭素量の６個の情
報が入力される。そして前述した（12）及び（13）式に
基づいて非線形計算を行い、その結果である圧延荷重修
正係数ＺP7及び先進率修正係数Ｚf7を出力層100 の素子
101,102 から設定演算器２へ出力する。
【００３２】設定演算器２は次の（27）及び（28）式に
よって最終圧延スタンドの圧下位置及びロール周速度の
初期設定値を算出し、圧下装置27及びロール駆動モータ
37を算出した初期設定値となるように設定する。 Ｐ7 ＝ＺP7・Ｋｆｍ7 ・ｂ7 ・√｛Ｒ’7 ・（Ｈ−ｈ7 ）｝ ・Ｑ7 （Ｈ7,ｈ7,Ｒ’7,μ7,Ｋｆｍ7,σ7,σ7-1 ） …（27） ｆ7 ＝Ｚf7・tan2θn （Ｈ7,ｈ7,Ｒ’7,μ7,Ｋｆｍ7,σ7,σ7-1 ）…（28） これと同様な初期設定値の計算を全ての圧延スタンドに
ついて行い、その値によって全圧延スタンドの圧下装置
及びロール駆動モータの設定を行う。
よって最終圧延スタンドの圧下位置及びロール周速度の
初期設定値を算出し、圧下装置27及びロール駆動モータ
37を算出した初期設定値となるように設定する。 Ｐ7 ＝ＺP7・Ｋｆｍ7 ・ｂ7 ・√｛Ｒ’7 ・（Ｈ−ｈ7 ）｝ ・Ｑ7 （Ｈ7,ｈ7,Ｒ’7,μ7,Ｋｆｍ7,σ7,σ7-1 ） …（27） ｆ7 ＝Ｚf7・tan2θn （Ｈ7,ｈ7,Ｒ’7,μ7,Ｋｆｍ7,σ7,σ7-1 ）…（28） これと同様な初期設定値の計算を全ての圧延スタンドに
ついて行い、その値によって全圧延スタンドの圧下装置
及びロール駆動モータの設定を行う。
【００３３】次に本発明方法と従来方法により比較試験
をした結果について説明する。図７及び図８は、本発明
方法による圧延における圧延荷重及び先進率に対する設
定精度を示すグラフであり、設定精度は52本の鋼板につ
いて前述のごとく初期設定を行って圧延した場合の実測
値に対する初期設定値の比で表している。また図９及び
図10は従来方法による圧延における圧延荷重及び先進率
に対する設定精度を示すグラフであり、前述したものと
同じ鋼板を用いて圧延を行った結果を示している。
をした結果について説明する。図７及び図８は、本発明
方法による圧延における圧延荷重及び先進率に対する設
定精度を示すグラフであり、設定精度は52本の鋼板につ
いて前述のごとく初期設定を行って圧延した場合の実測
値に対する初期設定値の比で表している。また図９及び
図10は従来方法による圧延における圧延荷重及び先進率
に対する設定精度を示すグラフであり、前述したものと
同じ鋼板を用いて圧延を行った結果を示している。
【００３４】図７及び図８から明らかな如く、本発明方
法による圧延荷重の設定精度の標準偏差は0.080 であ
り、先進率の設定精度の標準偏差は0.061 であった。こ
れに対し図９及び図10から明らかな如く、従来方法によ
る圧延荷重の設定精度の標準偏差は0.133 であり、先進
率の設定精度の標準偏差は0.128 であった。このように
本発明方法は従来方法に比べ設定精度を大幅に向上させ
るものであった。
法による圧延荷重の設定精度の標準偏差は0.080 であ
り、先進率の設定精度の標準偏差は0.061 であった。こ
れに対し図９及び図10から明らかな如く、従来方法によ
る圧延荷重の設定精度の標準偏差は0.133 であり、先進
率の設定精度の標準偏差は0.128 であった。このように
本発明方法は従来方法に比べ設定精度を大幅に向上させ
るものであった。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明の圧延機の圧下
位置及びロール周速度の初期設定方法にあっては、被圧
延材の材料諸元に拘わらず高精度に圧下位置及びロール
周速度を初期設定するため、製品の品質及び歩留りが向
上する等、本発明は優れた効果を奏する。
位置及びロール周速度の初期設定方法にあっては、被圧
延材の材料諸元に拘わらず高精度に圧下位置及びロール
周速度を初期設定するため、製品の品質及び歩留りが向
上する等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明の圧下位置及びロール周速度の初期設定
方法に係る多層ネットワークの構成図である。
方法に係る多層ネットワークの構成図である。
【図２】多層ネットワークの一部を示す構成図である。
【図３】非線形関数ｇ（ｘ）が示すグラフである。
【図４】本発明を７スタンドからなる熱間仕上圧延機に
適応した場合を示す構成図である。
適応した場合を示す構成図である。
【図５】熱間仕上圧延機の最終圧延スタンド及びその制
御系を示す構成図である。
御系を示す構成図である。
【図６】熱間仕上圧延機の最終圧延スタンド及びその制
御系を示す構成図である。
御系を示す構成図である。
【図７】本発明方法による圧延における圧延荷重に対す
る設定精度を示すグラフである。
る設定精度を示すグラフである。
【図８】本発明方法による圧延における先進率に対する
設定精度を示すグラフである。
設定精度を示すグラフである。
【図９】従来方法による圧延における圧延荷重に対する
設定精度を示すグラフである。
設定精度を示すグラフである。
【図１０】従来方法による圧延における先進率に対する
設定精度を示すグラフである。
設定精度を示すグラフである。
１ 被圧延材 ２ 設定演算器 ３ 学習演算装置 11〜17 圧延スタンド 21〜27 圧下装置 31〜37 ロール駆動モータ 41〜47 圧延荷重測定器 51〜57 材料速度測定器 61〜67 ロール周速度測定器 71〜77 先進率演算器
Claims (2)
- 【請求項１】 被圧延材に対する圧延荷重設定値と圧延
荷重測定値との偏差、及び先進率設定値と先進率測定値
との偏差に基づいて、前記両設定値の計算に用いる数値
を修正して次回圧延における圧延機の圧下位置及びロー
ル周速度の初期設定を行う方法において、 前記被圧延材の材料諸元及び圧延条件と前記両偏差とに
基づいて前記数値の誤差を非線形計算により学習し、次
回圧延の被圧延材に係る材料諸元及び圧延条件に基づい
て前記数値を修正することを特徴とする圧延機の圧下位
置及びロール周速度の初期設定方法。 - 【請求項２】 前記非線形計算は多層ネットワークを用
いて行われ、該多層ネットワークは、複数の素子を備え
るｉ層の各々の素子にｉ−１層に備えられた複数の素子
全てから信号が入力され、該信号に各素子固有の重み係
数を乗じた後線形加算し、これに各素子固有のオフセッ
ト値を加算した値を、単調増加する特性を有する非線形
関数にて変換して、複数の素子を備えるｉ＋１層の各々
の素子に出力する請求項１記載の圧延機の圧下位置及び
ロール周速度の初期設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05094828A JP3114424B2 (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05094828A JP3114424B2 (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246318A JPH06246318A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3114424B2 true JP3114424B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=14120919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05094828A Expired - Fee Related JP3114424B2 (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 圧延機の圧下位置及びロール周速度の初期設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114424B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101762844B1 (ko) * | 2016-02-03 | 2017-07-28 | 류태문 | 미역 가열 처리장치 |
-
1993
- 1993-02-27 JP JP05094828A patent/JP3114424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101762844B1 (ko) * | 2016-02-03 | 2017-07-28 | 류태문 | 미역 가열 처리장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06246318A (ja) | 1994-09-06 |
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