JP3252991B2 - 連続式圧延機の圧延制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出側板厚及びスタンド
間張力が目標値のものとなるように、各スタンドのミル
速度及び圧下量、又、スタンド間に配置したルーパを制
御するための連続式圧延機の圧延制御方法に係り、特
に、より簡潔な制御にて、出側板厚の制御と共に、スタ
ンド間張力の制御をも同時に可能とすることができる連
続式圧延機の圧延制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続式圧延機においては、その出側板厚
が目標値のものとなるように制御する際には、そのスタ
ンド間張力についても制御することが望ましいものであ
る。例えば、出側板厚の制御と共に、スタンド間張力に
ついても、その目標値のものとなるように制御されるこ
とが望ましい。これは、例えば仕上圧延において、出側
板厚の制御による影響によって、スタンド間張力が過大
となってしまうことがあるためである。これは、板厚制
御が機能すると、スタンド間のマスフローが乱れてしま
うことがあり、この場合、スタンド間にて過大な張力が
発生してしまい、結果として、被圧延材の幅不良や通板
性不良を引き起こしてしまうためである。

【０００３】従って、出側板厚を制御し、その変動を抑
制するようにする場合には、特に仕上圧延においては、
張力制御の性能を向上する必要があり、従来から継続制
御方法の改善が行われている。

【０００４】例えば、「熱間仕上圧延機における最適マ
スフロー制御」（１９８５年、第３６回塑性加工連合講
演会資料）においては、圧延機での入側と出側との材料
速度変化を零とするためのミル速度条件式を導き、圧延
機における入側と出側との板厚偏差に起因する張力変化
を抑制するという技術が開示されている。

【０００５】又、「ホットストリップミル仕上圧延機に
おけるルーパ最適多変数制御の開発」（１９８７年、塑
性加工春季講演会資料）においては、スタンド間張力の
制御性能と共に、スタンド間に配置したルーパの角度の
制御性能を向上するという技術が開示されている。これ
は、スタンド間張力、ルーパ角度及びルーパ電動機回転
数を状態変数とし、ミル速度目標値修正量とルーパ電動
機回転数目標値修正量とを入力変数とする状態方程式を
設定すると共に、更に、スタンド間張力及びルーパ角度
を出力変数とする出力方程式を設定するというものであ
る。又、これら方程式から得られた最適レギュレータで
の制御によって、スタンド間張力とルーパ角度との相互
作用を抑制するというものである。これによって、この
技術においては、スタンド間張力の制御性能を向上する
と共に、ルーパ角度の制御性能の向上をも図るようにし
ている。

【０００６】又、「熱延におけるＡＧＣ・ルーパ多変数
システムの開発」（１９９１年、第９４回圧延理論部会
資料）においては、複数の方程式を用いて、スタンド間
張力の制御性能を向上すると共に、ルーパ角度の制御性
能をも向上するという技術が開示されている。これは、
圧下位置、ミル速度変化量、スタンド間張力、ルーパト
ルク、ルーパ角速度、ルーパ角度及びスタンド入側板厚
を状態変数とし、ミル速度目標値操作量、ルーパトルク
目標値操作量、圧下位置目標値操作量を入力変数とする
状態方程式を用いるというものである。又、スタンド出
側板厚、ルーパ角度、スタンド間張力を出力変数とする
出力方程式をも設定し、用いるようにしている。これら
の方程式を用いて得られる最適レギュレータによって、
スタンド間張力及びルーパ角度又板厚の制御性能を向上
するようにしている。

【０００７】更に、特開昭５４−１２２６５８では、熱
間連続圧延機のスタンド間に設けられたルーパが目標角
度に到達した時点で、このルーパを固定させ、このルー
パが圧延材料から受ける力を検出し、その検出信号に応
じて、圧延材料のスタンド間張力を算出し、算出された
スタンド間張力が目標張力となるように、圧延機駆動電
動機の速度を調整するという技術が開示されている。こ
の特開昭５４−１２２６５８で開示されている技術は、
張力及びループ量の両制御が密接に関係し、又、ルーパ
の挙動及びルーパ制御系全体が複雑となってしまってい
る中で、ルーパ電動機の加減速時に生じる張力制御の誤
差は、張力変動による製品寸法への悪影響を低減すると
いうものである。又、特開昭５８−８６９１９では、連
続式圧延機スタンド間に配置されたルーパのトルク制御
装置、及びミル速度制御装置よりなる張力制御装置を備
えて、ルーパ角を一定値に制御しつつ、スタンド間張力
を目標値に制御する連続式圧延機スタンド間張力制御方
法に関する技術が開示されている。この技術は、上記ル
ーパの角度偏差、角速度偏差、スタンド間張力偏差、ス
タンド間速度偏差、並びにルーパ角度偏差積分値及びス
タンド間張力偏差積分値を状態変数ベクトルとし、又、
張力制御系の運動方程式及び２次形式評価指標最小化に
沿って、ルーパトルク目標値と余裕モータ速度目標値と
を操作ベクトルとして補正し、スタンド間張力制御を行
うというものである。この特開昭５８−８６９１９で開
示されている技術は、積分形状態フィードバック制御に
することにより、オフセットの生じない連続圧延機スタ
ンド間張力制御方法を提供するというものである。

【０００８】又、特開昭６３−２０３２０９では、各ス
タンド間に配置されたルーパの駆動トルクを修正して、
圧延材のスタンド間張力を調節すると共に、上流側の圧
延ロールの駆動速度を修正することで、下流側ルーパの
角度を調節するようにした熱間連続圧延機に関する技術
が開示されている。この技術は、最終スタンド出側の板
幅検出値と板幅目標値との板幅偏差、及びルーパの角度
検出値と角度目標値との角度偏差に基づいて、圧延材の
スタンド間張力の目標値変更量、及び上流側圧延ロール
の駆動速度の目標値変更量を、それらが相互に干渉する
ことのないように補償装置で演算し、該演算値に応じ
て、ルーパの駆動トルク、及び、該ルーパよりも上流側
の圧延ロールの駆動速度を修正するというものである。
この特開昭６３−２０３２０９で開示されている技術に
よれば、スタンド間張力の変更と、上流側圧延ロールの
ロール駆動速度の変更とが相互に干渉し合い、制御自体
が困難となって高精度の板厚制御ができないという問題
を解決することができる。

【０００９】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、前述し
た「熱間仕上圧延機における最適マスフロー制御」で言
及される技術では、用いるモデル式精度が制御性能を左
右するにも拘らず、全ての圧延材料に対して、モデル式
精度を十分確保することが難しいという問題があった。
又、一般に圧下制御装置とミル制御装置とでは、圧下制
御装置の方が動作速度が速い。しかしながら、この技術
では、ミル速度制御装置と圧下制御装置との動作特性の
格差を考慮していないため、過渡特性を含めた効率のよ
い補償ができず、この点で問題を有していた。

【００１０】又、前述の「ホットストリップミル仕上圧
延機におけるルーパ最適多変数制御の開発」で開示され
ている技術では、スタンド間張力の変動を発生させる最
大の原因である板厚制御系からの影響を考慮していな
い。このため、板厚制御によって発生してしまうマスフ
ローバランスの乱れを補償するためには、高い張力制御
性を実現する必要がある。このため、必然的に、張力制
御のゲインを高く設定せざるを得ず、張力制御における
ハンチングの発生という問題を生じてしまうことがあ
る。

【００１１】又、前述した「熱延におけるＡＧＣ・ルー
パ多変数システムの開発」で開示されている技術では、
板厚系からの影響を考慮しているものの、制御対象をよ
り多く一括してモデル作成し、最適レギュレータを適用
している。このため、複数のスタンドを有する連続式圧
延機に適用した場合には、モデルの次数が高くなってし
まい、より複雑な制御となってしまい、制御開始タイミ
ングが遅れてしまう等の問題を生じてしまうものであっ
た。

【００１２】又、前記特開昭５４−１２２６５８では、
ルーパ角度を目標値に制御することができるものの、十
分な出側板厚の制御又スタンド間張力の制御を行うこと
が困難であった。又、前記特開昭５８−８６９１９で
は、前述した「熱延におけるＡＧＣ・ルーパ多変数シス
テムの開発」で開示されている技術と同様、その制御が
複雑となってしまい、制御開始タイミングが遅れてしま
うという問題がある。又、前記特開昭６３−２０３２０
９は、最終スタンド出側の板幅偏差等に基づいて制御す
るものであり、複数のスタンドを用いるものにあって
は、前記特開昭５８−８６９１９と同様に、制御が複雑
となってしまい、制御開始タイミングが遅れてしまうと
いう問題がある。

【００１３】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、より簡潔な制御にて、出側板厚の制
御と共に、スタンド間張力の制御をも同時に可能とする
ことができる連続式圧延機の圧延制御方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を達成するための手段】本発明は、出側板厚及び
スタンド間張力が目標値のものとなるように、各スタン
ドのミル速度及び圧下量、又、スタンド間に配置したル
ーパを制御するための連続式圧延機の圧延制御方法にお
いて、第i スタンドでのミル速度目標値Ｕv （i ）に従
ったミル速度制御と、該第i スタンドと第（i ＋１）ス
タンドとの間に配置したルーパに係る、ルーパトルク目
標値Ｕg （i ）に従ったルーパトルク制御と、該第（i
＋１）スタンドでの圧下目標値Ｕs （i ＋１）に従った
圧下制御との、これらの３つの制御を第i エリアとして
グループ化し、該第i エリアに係る、前記第i スタンド
のミル速度実績値相対変化量ΔＶ（i ）と、該第i スタ
ンドと前記第（i ＋１）スタンドとの間のスタンド間張
力変化量Δσ（i ）と、該第i スタンドのルーパトルク
変化量Δg （i ）と、該第i スタンドのルーパ角速度変
化量Δω（i ）と、該第i スタンドのルーパ角度変化量
Δθ（i ）と、前記第（i ＋１）スタンドの出側板厚変
化量Δh （i ＋１）とを入力変数とする比例項と、同じ
く該第i エリアに係る、前記第i スタンドと前記第（i
＋１）スタンドとの間のスタンド間張力偏差Δσref
（i ）と、該第i スタンドのルーパ角度偏差Δθref
（i ）と、前記第（i ＋１）スタンドの出側板厚偏差Δ
href（i ＋１）とを入力変数とする積分項との、これら
２つの項を有する制御演算関数Ｆを用いた演算を行い、
前記ミル速度目標値Ｕv （i ）の修正量ΔＵv （i ）
と、前記ルーパトルク目標値Ｕg （i ）の修正量ΔＵg
（i ）と、前記圧下目標値Ｕs（i ＋１）の修正量ΔＵs
（i ＋１）とを求めるようにしたことにより、前記課
題を達成したものである。

【００１５】更に、前記連続式圧延機の圧延制御方法に
おいて、前記グループ化及び前記制御演算関数Ｆを用い
た演算を、隣接する第i スタンド及び第（i ＋１）スタ
ンドにて、共に行い、更に、第i スタンドの前記ミル速
度目標値Ｕv （i ）を、第iスタンドの前記修正量ΔＵv
（i ）を用いると共に、第（i ＋１）スタンドの前記
修正量ΔＵv （i ＋１）を用いて修正するようにしたこ
とにより、前記課題を達成すると共に、より良好な制御
精度を得るようにしたものである。

【００１６】又、前記連続式圧延機の圧延制御方法にお
いて、前記制御演算関数Ｆに係り、前記比例項の制御ゲ
イン定数Ｋ１の決定、及び、前記積分項の制御ゲイン定
数Ｋ２の決定を、前記第i エリアの圧延現象・制御モデ
ルを用いて行うことにより、前記課題を達成すると共
に、前記制御演算関数Ｆの精度をより向上し、この結果
として、制御精度をより向上するようにしたものであ
る。

【００１７】

【作用】連続式圧延機の圧延制御方法においては、その
連続式圧延機が有するスタンドの数が多くなった場合、
その連続式圧延機について全体的に統合された制御を行
うと、その制御が複雑となってしまい、制御開始タイミ
ングが遅くなってしまう等の問題を生じてしまう。一
方、多数のスタンドを有する連続式圧延機において、部
分的な制御を行うようにした場合には、制御精度が低下
してしまう傾向がある。

【００１８】これらの点を考慮し、本発明においては、
複数のスタンドを有する連続式圧延機の圧延制御におい
て、グループ化するようにしている。

【００１９】このグループ化は、まず第１に、連続式圧
延機の複数のスタンドで第i 番目のもの、即ち第i スタ
ンドについて、その圧延ロールのミル速度目標値Ｕv
（i ）に従ったミル速度制御を含めるようにする。第２
に、この第i スタンドとこの第i スタンドに隣接する次
の第（i ＋１）スタンドとの間に配置したルーパに係
る、ルーパトルク目標値Ｕg （i ）に従ったルーパトル
ク制御を含めるようにする。第３に、前記第（i ＋１）
スタンドでの圧下目標値Ｕs （i ＋１）に従った圧下制
御を含めるようにする。即ち、これら３つの制御を、第
i エリアとしてグループ化するというものである。

【００２０】このようにグループ化することで、そのエ
リアの制御の入力変数の数や、得られる出力変数の数を
抑えることができ、より簡潔な制御とすることができ
る。又、このようにグループ化される３つの制御は、相
互により影響が強いものである。従って、このようにグ
ループ化することで、連続圧延機の圧延制御方法として
は、やや部分的な制御となってしまっても、その制御精
度は十分に確保することができる。特に、本発明におい
ては、出側板厚の制御と共に、スタンド間張力の制御を
も同時に可能とすることができ、前述したような仕上圧
延等における、出側板厚制御の影響によるスタンド間張
力が過大となってしまう問題等を低減することができ
る。

【００２１】又、このようにグループ化しながらも、用
いる制御演算関数Ｆも配慮することで、より制御精度を
向上できるようにしている。即ち、該制御演算関数Ｆ
は、特に、比例項と、積分項とを備えるようにしてい
る。

【００２２】まず、前記比例項は、前記第i エリアに係
る、前記第i スタンドのミル速度実績値相対変化量ΔＶ
（i ）と、前記第i スタンドと前記第（i ＋１）スタン
ドとの間のスタンド間張力変化量Δσ（i ）と、前記第
i スタンドのルーパトルク変化量Δg （i ）と、前記第
i スタンドのルーパ角速度変化量Δω（i ）と、前記第
i スタンドのルーパ角度変化量Δθ（i ）と、前記第
（i ＋１）スタンドの出側板厚変化量Δh （i ＋１）と
を入力変数とするものである。

【００２３】ここで、前記第i スタンドにおいて、その
各時点でのミル速度実績値をＶp （i ）とし、その制御
開始時のミル速度をＶo （i ）とする。又、当該第i ス
タンドの次段の第（i ＋１）スタンドにおいて、その各
時点でのミル速度実績値をＶp （i ＋１）とし、該第
（i ＋１）スタンドの制御開始時のミル速度をＶo （i
＋１）とする。すると、前記ミル速度実績値相対変化量
ΔＶ（i ）は、次式のように表わすことができる。

【００２４】 ΔＶ（i ）＝（Ｖp （i ） −｛Ｖo （i ）／Ｖo （i ＋１）｝×Ｖp （i ＋１） …（１）

【００２５】又、前記制御演算関数Ｆでの前記積分項
は、前記比例項と同じく前記第i エリアに係る、前記第
i スタンドと前記第（i ＋１）スタンドとの間のスタン
ド間張力偏差Δσref （i ）と、前記第i スタンドのル
ーパ角度偏差Δθref （i ）と、前記第（i ＋１）スタ
ンドの出側板厚偏差Δhref（i ＋１）とを入力変数とす
るものである。ここで、前記スタンド間張力偏差Δσre
f （i ）は、第i スタンドと第（i ＋１）スタンドとの
間でのスタンド間張力の目標値と実績値との偏差であ
る。前記ルーパ角度偏差Δθref （i ）は、前記第i ス
タンドのルーパ角度の目標値と実績値との偏差である。
前記出側板厚偏差Δhref（i ＋１）は、第（i ＋１）ス
タンドの出側板厚の目標値と実績値との偏差である。

【００２６】又、本発明においては、前記制御演算関数
Ｆを用いた演算を行うことで、前記ミル速度目標値Ｕv
（i ）の修正量、即ちミル速度目標値修正量ΔＵv （i
）と、前記ルーパトルク目標値Ｕg （i ）の修正量、
即ちルーパトルク目標値修正量ΔＵg （i ）と、前記圧
下目標値Ｕs （i ＋１）の修正量、即ち圧下目標値修正
量ΔＵs （i ＋１）を求めるようにしている。このよう
にして求められた前記修正量ΔＵv （i ）と前記修正量
ΔＵg （i ）と、前記修正量ΔＵs （i ＋１）とを用い
て、グループ化された前述の３つの制御、即ち、例えば
第i エリアにおいては、前記ミル速度目標値Ｕv （i ）
及び前記ルーパトルク目標値Ｕg （i ）及び前記圧下目
標値Ｕs （i ＋１）のそれぞれの修正を行うようにして
いる。

【００２７】なお、本発明は、これら修正量ΔＵv （i
）、ΔＵg （i ）及びΔＵs （i ＋１）を用いた、こ
のような３つの制御の目標値の修正を具体的に限定する
ものではない。しかしながら、後述する実施例の如く、
あるスタンドのミル速度目標値を修正する際、次のスタ
ンドのミル速度修正量をも用いて修正することで良い結
果が得られている。例えば、第i スタンドにおいて、そ
の前記ミル速度目標値Ｕv （i ）については、該第i ス
タンドの前記修正量ΔＵv （i ）を用いると共に、隣接
する次のスタンド、即ち前記第（i ＋１）スタンドの前
記修正量ΔＵv （i ＋１）をも用いて修正することで、
制御精度は制御安定等において良い結果が得られてい
る。

【００２８】なお、本発明は、前記制御演算関数Ｆをよ
り具体的に限定するものではない。即ち、該制御演算関
数Ｆは、前述のような入力変数による前記比例項と、前
述のような入力変数による前記積分項との、これら２つ
の項を有するものであればよい。しかしながら、後述す
る実施例の如く、前記制御演算関数Ｆに係り、前記比例
項の制御ゲイン定数Ｋ１の決定、及び、前記積分項の制
御ゲイン定数Ｋ２の決定を、第i スタンドの圧延現象・
制御モデルを用いて行うようにしてもよい。このように
圧延現象・制御モデルを用いて前記制御演算関数Ｆを求
めるようにすることで、該制御演算関数Ｆの精度をより
向上させることができる。

【００２９】又、本発明においては、前記制御演算関数
Ｆは前述のようなグループ化された各エリアに対応した
ものとなっている。従って、該制御演算関数Ｆを得るた
めの前記圧延現象・制御モデルの規模は、より縮小され
たものとすることができる。従って、前記制御演算関数
Ｆの前記圧延現象・制御モデルを用いて求めることは、
より現実的なものとなっている。

【００３０】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００３１】図１は、本発明が適用された連続式圧延機
の構成図である。

【００３２】この図１に示される如く、本実施例の連続
式圧延機は、合計７段の圧延スタンドにて構成されてい
る。又、被圧延材１は、この図１において矢印Ａに示さ
れる如く右方から送り出され、第１番目のスタンドＦ１
から第７番目のスタンドＦ７までの各スタンドにて、順
に圧延される。これらスタンドＦ１〜Ｆ７は、それぞ
れ、対向する一対の圧延ロール１０を備える。各スタン
ドＦ１〜Ｆ７のこれら対向する圧延ロール１０は、それ
ぞれの圧下装置１２にて制御される。又、それぞれの前
記スタンドＦ１〜Ｆ７の前記圧延ロール１０でのミル速
度は、各圧延スタンドＦ１〜Ｆ７毎に設けられた図示さ
れぬミル速度制御装置にて制御される。

【００３３】又、前記スタンドＦ１〜Ｆ７において、各
スタンド間には、それぞれルーパ１４が設けられてい
る。これらルーパは、図示されぬルーパトルク制御装置
にて制御されている。

【００３４】このような本実施例の連続式圧延機の制御
に際しては、本発明が適用された合計６個のエリア、即
ちエリアＡ１〜エリアＡ６のグループ化がなされてい
る。

【００３５】まず、前記エリアＡ１については、前記ス
タンドＦ１での前記圧延ロール１０のミル速度制御と、
前記スタンドＦ１と前記スタンドＦ２との間に配置した
前記ルーパ１４に係るルーパトルク制御と、前記スタン
ドＦ２での圧下位置制御とが１つにグループ化されてい
る。前記エリアＡ２では、前記スタンドＦ２のミル速度
制御と、前記スタンドＦ２と前記スタンドＦ３との間の
前記ルーパ１４に係る前記ルーパトルク制御と、前記ス
タンドＦ３の圧下制御とが１つにグループ化されてい
る。前記エリアＡ３では、前記スタンドＦ３での前記ミ
ル速度制御と、前記スタンドＦ３と前記スタンドＦ４と
の間の前記ルーパ１４に係るルーパトルク制御と、前記
スタンドＦ４での圧下制御とが１つにグループ化されて
いる。

【００３６】このように、第i 番目の１つのエリアＡ１
〜Ａ６においては、第i 番目の前記スタンドＦ１〜Ｆ６
の前記圧延ロール１０の、ミル速度目標値Ｕv （i ）に
従ったミル速度制御と、第i 番目の前記スタンドＦ１〜
Ｆ６と第（i ＋１）番目の前記スタンドＦ２〜Ｆ７との
間に配置した前記ルーパ１４に係る、前記ルーパトルク
目標値Ｕg （i ）に従ったルーパトルク制御と、第（i
＋１）番目の前記スタンドＦ２〜Ｆ７での前記圧下目標
値Ｕs （i ＋１）に従った圧下制御とが１つにグループ
化されている。

【００３７】即ち、図２に示すとおりである。この図２
において、第i 番目のエリアＡ（i）について、スタン
ドＦ（i ）の圧延ロール１０（符号に“′”が付与され
ている）に係るミル速度制御と、前記スタンドＦ（i ）
と次段のスタンドＦ（i ＋１）との間に配置したルーパ
１４（符号に“′”が付与されている）に係る、前記ル
ーパトルク制御と、前記スタンドＦ（i ＋１）の圧下装
置１２（符号に“′”が付与されている）での前記圧下
目標値Ｕs （i ）に従った圧下制御との、これら３つの
制御がグループ化されている。

【００３８】第i 番目の前記エリアＡ（i ）について、
本実施例においては、次式に示されるような制御演算関
数Ｆを用いた演算を行うことで、前記ミル速度目標値Ｕ
v （i ）の修正量ΔＵv （i ）と、前記ルーパトルク目
標値Ｕg （i ）の修正量ΔＵg （i ）と、前記圧下目標
値Ｕs （i ＋１）の修正量ΔＵs （i ＋１）とを求める
ようにしている。

【００３９】

【数１】

【００４０】なお、上記（２）式において、Ｆp は、前
記制御演算関数Ｆの比例項である。Ｆi は、前記制御演
算関数Ｆの積分項である。又、Ｋ１は、前記比例項Ｆp
の制御ゲイン定数である。Ｋ２は、前記積分項Ｆi の制
御ゲイン定数である。

【００４１】前記（２）式において、前記比例項Ｆp
は、前記エリアＡ（i ）に係る、第i番目の前記スタン
ドＦ（i ）の前記ミル速度実績値相対変化量ΔＶ（i ）
と、前記スタンドＦ（i ）と該スタンドＦ（i ）の次段
の前記スタンドＦ（i ＋１）とのスタンド間の前記スタ
ンド間張力変化量Δσ（i ）と、該スタンド間に配置さ
れた前記ルーパ１４′の前記ルーパトルク変化量Δg
（i ）及び前記ルーパ角速度変化量Δω（i ）及び前記
ルーパ角度変化量Δθ（i ）と、前記スタンドＦ（i ＋
１）の前記出側板厚変化量Δh （i ＋１）とを入力変数
としている。

【００４２】又、前記積分項Ｆi については、前記スタ
ンドＦ（i ）と前記スタンドＦ（i＋１）とのスタンド
間のスタンド間張力偏差Δσref （i ）と、該スタンド
間に配置された前記ルーパ１４′の前記ルーパ角度偏差
Δθref （i ）と、前記スタンドＦ（i ＋１）の前記出
側板厚偏差Δhref（i ＋１）とを入力変数としている。

【００４３】このような前記（２）式にて、前記ミル速
度目標値修正量ΔＵv （i ）と、前記ルーパトルク目標
値修正量ΔＵg （i ）と、前記圧下目標値ΔＵs （i ＋
１）とが求められると、これら修正量によって、前記ミ
ル速度制御と前記ルーパトルク制御と前記圧下制御との
それぞれの目標値を修正するようにする。

【００４４】具体的には、本実施例では、前記ミル速度
制御での前記ミル速度目標値Ｕv （i ）は、次式のよう
に修正する。

【００４５】 Ｕv （i ）′＝Ｕv （i ）＋ΔＵv （i ）′ ＝Ｕv （i ）＋｛ΔＵv （i ）＋（Ｖo （i ）／Ｖo （i ＋１） ×ΔＵv （i ＋１）｝ …（３）

【００４６】なお、上記（３）式において、Ｕv （i
）′は、修正後の前記ミル速度目標値である。ΔＵv
（i ）′は、前記スタンドＦ（i ）の前記ミル速度目標
値修正量ΔＵv （i ）を用いると共に、前記スタンドＦ
（i ＋１）の前記ミル速度目標値修正量ΔＵv （i ＋
１）をも用いて得た、実際の修正に用いる修正量であ
る。

【００４７】このように、本実施例においては、前記ス
タンドＦ（i ）の前記ミル速度目標値Ｕv （i ）の修正
に際して、該スタンドＦ（i ）の前記修正量ΔＵv （i
）を用いると共に、次段の前記スタンドＦ（i ＋１）
の前記修正量ΔＵv （i ＋１）をも用いるようにして、
より精度の良い修正を行うようにしている。

【００４８】なお、前記制御演算関数Ｆを用いた演算に
て得られた前記修正量ΔＵg （i ）と、前記修正量ΔＵ
s （i ＋１）を用いた、前記ルーパトルク目標値Ｕg
（i ）の修正及び前記圧下目標値Ｕs （i ＋１）の修正
は、次式のとおりである。

【００４９】 Ｕg （i ）′＝Ｕg （i ）＋ΔＵg （i ） …（４）

【００５０】 Ｕs （i ＋１）′＝Ｕs （i ＋１）＋ΔＵs （i ＋１） …（５）

【００５１】なお、上記（４）式において、Ｕg （i
）′は、修正後の前記ルーパトルク目標値である。上
記（５）式において、Ｕs （i ＋１）′は、修正後の前
記圧下目標値である。

【００５２】図３は、本実施例に用いられる圧延現象・
制御モデルを示すブロック図である。

【００５３】この圧延現象・制御モデルは、前記（２）
式に示した、本実施例に用いられる前記制御演算関数Ｆ
を求めるものである。この圧延現象・制御モデルは、前
記図２に示した前記Ｆ（i ）スタンド又前記スタンドＦ
（i ＋１）に係る圧延現象・制御モデルとなるものであ
る。

【００５４】このような圧延現象・制御モデルを用いる
ことで、本実施例においては、前記制御演算関数Ｆ、特
に、該制御演算関数Ｆの前記比例項Ｆp の前記制御ゲイ
ン定数Ｋ１の決定や、前記積分項Ｆi の前記制御ゲイン
定数Ｋ２の決定を行うようにしている。このようにより
具体的な前記圧延現象・制御モデルを用い、前記制御演
算関数Ｆを求めることで、得られる該制御演算関数Ｆの
精度を向上することが可能となっている。

【００５５】なお、本実施例においては、前記エリアＡ
５及び前記エリアＡ６において、スキッドマーク外乱を
与えた時の、スタンド間張力偏差、ルーパ角度偏差及び
出側板厚偏差の測定を行っている。即ち、これらについ
ては、図４、図６及び図８に示されるとおりである。
又、同様に、従来の連続式圧延機の圧延制御方法におけ
るスキッドマーク外乱を与えた時の、スタンド間張力偏
差、ルーパ角度偏差及び出側板厚偏差の測定を行ってい
る。即ち、これらについては、図５、図７及び図９に示
されるとおりである。

【００５６】まず、前記図４及び前記図５を比較して明
らかな如く、本実施例によれば、従来例に比べ、スタン
ド間張力偏差が減少している。例えば、従来のスタンド
Ｆ６とスタンドＦ７との間での前記スタンド間張力が
“０．３７kgf ／mm² ”であったのに対し、本実施例に
よれば、“０．１９kgf ／mm² ”へとその偏差が減少し
ている。又、前記図６と前記図７を比べて明らかなとお
り、ルーパ角度偏差についても、本実施例によればその
偏差が減少されている。前記図８と前記図９を比較して
明らかな如く、本実施例によれば、その出側板厚偏差に
ついても減少されている。

【００５７】このように、本実施例によれば、出側板厚
制御と共に、スタンド間張力の制御も同時に可能とし、
これら出側板厚の偏差やスタンド間張力の偏差をより低
減することが可能となっている。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
より簡潔な制御にて、出側板厚の制御と共に、スタンド
間張力の制御をも同時に可能とすることができる連続式
圧延機の圧延制御方法を提供することができるという優
れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された連続式圧延機の構成を示す
ブロック図

【図２】前記実施例の第i 番目及び第（i ＋１）番目の
スタンド部分を示すブロック図

【図３】前記実施例で用いられる圧延現象・制御モデル
を示すブロック図

【図４】前記実施例でのスタンド間張力偏差を示すグラ
フ

【図５】従来例でのスタンド間張力偏差を示すグラフ

【図６】前記実施例でのルーパ角度偏差を示すグラフ

【図７】前記従来例でのルーパ角度偏差を示すグラフ

【図８】前記実施例での出側板厚偏差を示すグラフ

【図９】前記従来例での出側板厚偏差を示すグラフ

【符号の説明】

１…被圧延材 １０…圧延ロール １２…圧下装置 １４…ルーパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−122658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−86919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−203209（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−210333（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15317（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−187315（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−188416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−23513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−92110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−126015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−140353（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−108308（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−304635（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 37/18 B21B 37/46 B21B 37/50

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出側板厚及びスタンド間張力が目標値のも
   のとなるように、各スタンドのミル速度及び圧下量、
   又、スタンド間に配置したルーパを制御するための連続
   式圧延機の圧延制御方法において、 第i スタンドでのミル速度目標値Ｕv （i ）に従ったミ
   ル速度制御と、該第iスタンドと第（i ＋１）スタンド
   との間に配置したルーパに係る、ルーパトルク目標値Ｕ
   g （i ）に従ったルーパトルク制御と、該第（i ＋１）
   スタンドでの圧下目標値Ｕs （i ＋１）に従った圧下制
   御との、これらの３つの制御を第i エリアとしてグルー
   プ化し、 該第i エリアに係る、前記第i スタンドのミル速度実績
   値相対変化量ΔＶ（i）と、該第i スタンドと前記第（i
   ＋１）スタンドとの間のスタンド間張力変化量Δσ（i
   ）と、該第i スタンドのルーパトルク変化量Δg （i
   ）と、該第i スタンドのルーパ角速度変化量Δω（i
   ）と、該第i スタンドのルーパ角度変化量Δθ（i ）
   と、前記第（i ＋１）スタンドの出側板厚変化量Δh
   （i ＋１）とを入力変数とする比例項と、 同じく該第i エリアに係る、前記第i スタンドと前記第
   （i ＋１）スタンドとの間のスタンド間張力偏差Δσre
   f （i ）と、該第i スタンドのルーパ角度偏差Δθref
   （i ）と、前記第（i ＋１）スタンドの出側板厚偏差Δ
   href（i ＋１）とを入力変数とする積分項との、これら
   ２つの項を有する制御演算関数Ｆを用いた演算を行い、
   前記ミル速度目標値Ｕv （i ）の修正量ΔＵv （i ）
   と、前記ルーパトルク目標値Ｕg （i ）の修正量ΔＵg
   （i ）と、前記圧下目標値Ｕs （i＋１）の修正量ΔＵs
   （i ＋１）とを求めるようにしたことを特徴とする連
   続式圧延機の圧延制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記グループ化及び前記制御演算関数Ｆを用いた演算
   を、隣接する第i スタンド及び第（i ＋１）スタンドに
   て、共に行い、 更に、第i スタンドの前記ミル速度目標値Ｕv （i ）
   を、第i スタンドの前記修正量ΔＵv （i ）を用いると
   共に、第（i ＋１）スタンドの前記修正量ΔＵv（i ＋
   １）を用いて修正するようにしたことを特徴とする連続
   式圧延機の圧延制御方法。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記制御演算関数Ｆに係り、前記比例項の制御ゲイン定
   数Ｋ１の決定、及び、前記積分項の制御ゲイン定数Ｋ２
   の決定を、前記第i エリアの圧延現象・制御モデルを用
   いて行うことを特徴とする連続式圧延機の圧延制御方
   法。