JP3405499B2 - Thickness and tension control method in tandem rolling mill - Google Patents

Thickness and tension control method in tandem rolling mill

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JP3405499B2
JP3405499B2 JP06074296A JP6074296A JP3405499B2 JP 3405499 B2 JP3405499 B2 JP 3405499B2 JP 06074296 A JP06074296 A JP 06074296A JP 6074296 A JP6074296 A JP 6074296A JP 3405499 B2 JP3405499 B2 JP 3405499B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タンデム圧延機に
おける板厚・張力制御方法、特に冷間等のタンデム圧延
機において、被圧延材の板厚を目標値に制御すると共
に、張力を安定させる際に適用して好適な、タンデム圧
延機における板厚・張力制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plate thickness / tension control method for a tandem rolling mill, and particularly for a tandem rolling mill for cold work or the like, controlling the plate thickness of a material to be rolled to a target value and stabilizing the tension. The present invention relates to a plate thickness / tension control method for a tandem rolling mill, which is suitable for use at the time.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧延機における制御目的は、対象スタン
ドの出側板厚を所定の目標値に一致させることにある。
このように板厚を目標値に一致させる制御を、例えば冷
間タンデム圧延機で行う際には、対象スタンドの入側張
力の変化が同スタンドの出側板厚に大きく影響するの
で、この入側張力と出側板厚とは同時に制御する必要が
ある。
2. Description of the Related Art The purpose of control in a rolling mill is to match the outlet plate thickness of a target stand with a predetermined target value.
When performing control to match the plate thickness with the target value in this way, for example, with a cold tandem rolling mill, the change in the tension on the inlet side of the target stand greatly affects the outlet side plate thickness of the stand. It is necessary to control the tension and the outlet plate thickness at the same time.

【0003】図5に、対象スタンドの出側板厚と入側張
力とを同時に制御する従来の一般的な板厚・張力制御シ
ステムの概略構成を示す。
FIG. 5 shows a schematic structure of a conventional general plate thickness / tension control system for simultaneously controlling the outlet plate thickness and the inlet tension of a target stand.

【0004】この図5には、冷間タンデム圧延機のう
ち、第2スタンド(図中、No.2)と、その下流の第
3スタンド(図中、No.3)の2つの圧延スタンドが
示してあり、各スタンド出側にはそれぞれ板厚計82、
84が、両スタンド間には張力計86が設置されてい
る。又、各スタンドには、ロール速度制御装置88、9
0と共に、油圧圧下制御装置92、94がそれぞれ設置
されている。
FIG. 5 shows two rolling stands of the cold tandem rolling mill, a second stand (No. 2 in the figure) and a third stand (No. 3 in the figure) downstream thereof. The thickness gauges 82,
84, and a tensiometer 86 is installed between both stands. Further, each stand has a roll speed control device 88, 9
0, hydraulic pressure reduction control devices 92 and 94 are installed, respectively.

【0005】又、この図5には、第3スタンドを対象ス
タンドとした場合の制御構成が示してあり、該スタンド
出側の板厚を制御するための板厚制御装置96と、同ス
タンド入側張力を制御するための張力制御装置98とが
設置されている。即ち、板厚制御装置96は、前記板厚
計84から入力される検出信号に基づいて、上記ロール
速度制御装置88に制御信号を出力して第2スタンドの
ロール速度を操作することにより、第3スタンド出側の
板厚を制御する。又、張力制御装置98は、張力計86
から入力される検出信号に基づいて、油圧圧下制御装置
94に制御信号を出力して、第3スタンドの圧下位置を
操作することにより、スタンド間張力を制御する。
Further, FIG. 5 shows a control configuration when the third stand is a target stand, and a plate thickness control device 96 for controlling the plate thickness on the stand-out side and the same stand input device. A tension control device 98 for controlling the side tension is installed. That is, the plate thickness control device 96 outputs a control signal to the roll speed control device 88 based on the detection signal input from the plate thickness gauge 84 to operate the roll speed of the second stand, thereby 3 Control the plate thickness on the stand-out side. Further, the tension control device 98 uses the tension meter 86.
A control signal is output to the hydraulic pressure reduction control device 94 based on a detection signal input from the control unit to operate the pressure reduction position of the third stand to control the inter-stand tension.

【0006】従来、冷間タンデム圧延においては最上流
の第1スタンドを除き、これより下流側のスタンド(以
下、中間スタンドと呼ぶ)における板厚・張力制御の構
成は、対象スタンドに対する圧下操作及び前段ロール速
度操作が該スタンド出側板厚及び入側張力に及ぼす影響
の度合から、上記図に示した第3スタンドの場合と同
様に、出側板厚偏差に対しては前段の第2スタンドのロ
ール速度操作により、又、入側張力偏差に対しては該第
3スタンドの圧下位置操作により対処しており、出側板
厚及び入側張力の制御ループはそれぞれ独立に構成さ
れ、比例・積分制御によりフィードバック制御を行って
いた。
Conventionally, in cold tandem rolling, the first stand, which is the most upstream, is excluded, and the thickness and tension control structure at the stand on the downstream side (hereinafter, referred to as an intermediate stand) is such that a rolling operation is performed on the target stand and from the degree of the front roll speed operation impact on the stand delivery side thickness and entry side tension, as in the third stand shown in FIG. 5, left for a side thickness deviation of the preceding second stand The roll speed operation is performed, and the deviation of the tension on the inlet side is dealt with by the operation of the pressing position of the third stand. The control loops for the outlet plate thickness and the inlet tension are independently configured, and proportional / integral control is performed. The feedback control was performed by.

【0007】一方、自動板厚制御方法(一般にAGCと
呼ばれる)としては、例えば特開昭63−7848に記
載されているような、スタンド出側の板厚偏差検出値に
基づくフィードバック制御や、入側の板厚偏差検出値に
基づくフィードフォワード制御、マスフロー一定則に基
づくマスフロー板厚制御等が知られており、このAGC
は一般にスタンド間張力制御と組合せて用いられてい
る。
On the other hand, as an automatic plate thickness control method (generally called AGC), there is a feedback control based on a plate thickness deviation detection value on the stand outlet side as described in, for example, JP-A-63-7848, The feed-forward control based on the detection value of the plate thickness deviation on the side, the mass flow plate thickness control based on the constant law of mass flow, etc. are known.
Is generally used in combination with inter-stand tension control.

【0008】更に、板厚と張力とを同時に制御する場
合、フィードバック制御と共に、スタンド入側板厚変動
や材料硬度変動等の未知外乱を予め推定し、その外乱推
定値による影響を補償するような操作入力をフィードフ
ォワード的に加えることができれば、外乱による出力へ
の影響は基本的には取り除くことができる。従って、こ
の方法は外乱による出力への影響を積極的に取り除くこ
とができるという点で有用である。
Further, in the case of controlling the plate thickness and the tension at the same time, together with the feedback control, an unknown disturbance such as a stand-inside plate thickness variation and a material hardness variation is estimated in advance, and an operation is performed to compensate the influence of the estimated disturbance value. If the input can be added in a feedforward manner, the influence of disturbance on the output can be basically removed. Therefore, this method is useful in that the influence of disturbance on the output can be positively removed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
如く、板厚と張力とを同時制御する際に、前述したよう
なフィードバック制御と共に、外乱を推定してフィード
フォワード的に補償するフィードフォワード制御を併せ
て行う場合は、外乱を推定する際に用いるモデル式が正
確で、しかも修正誤差が生じないようにしないと出力に
定常偏差が残るという問題がある。
However, as described above, when simultaneously controlling the plate thickness and the tension, the feedforward control for estimating the disturbance and compensating it in a feedforward manner is performed together with the feedback control as described above. When it is also performed, there is a problem that the model formula used for estimating the disturbance is accurate and a steady deviation remains in the output unless a correction error is generated.

【0010】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、未知外乱による対象スタンドの出側
板厚、入側張力の各検出出力への影響をフィードフォワ
ード的に補償するフィードフォワード制御と、各検出出
力に基づき同出力を目標値へ追従させるフィードバック
制御とを併用して協調的に動作させることにより、上記
出側板厚及び入側張力を高精度に制御することができる
板厚・張力制御方法を提供することを課題とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a feedforward method for compensating, in a feedforward manner, the influence of an unknown disturbance on the output side plate thickness and the input side tension of the target stand on each detection output. A plate thickness capable of controlling the above-mentioned outlet side plate thickness and inlet side tension with high accuracy by using control and feedback control for making the output follow a target value based on each detected output in cooperation with each other. -It is an object to provide a tension control method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、対象スタンド
の圧下操作と前段スタンドのロール速度操作により対象
スタンドの出側板厚と入側張力とを同時に制御するタン
デム圧延機における板厚・張力制御方法において、対象
スタンドの出側板厚及び入側張力の各検出値と、これら
の目標値との偏差に基づいて、同検出値をそれぞれ目標
値に追従させるフィードバック制御と、未知外乱を定常
部近傍で線形化したモデルを用いて推定し、その外乱
推定値による影響をフィードフォワード的に補償するフ
ィードフォワード制御とを併せて行うと共に、前記フィ
ードバック制御では、前記フィードフォワード制御の影
響量をモデルを用いて予測し、その予測値を実績値から
差し引いた値をフィードバックすることにより、前記課
題を解決したものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to plate thickness / tension control in a tandem rolling mill that simultaneously controls the outlet side plate thickness and the inlet side tension of the target stand by the rolling operation of the target stand and the roll speed operation of the preceding stand. In the method, based on each detected value of the outlet side plate thickness and the inlet side tension of the target stand, and the deviation from these target values, feedback control that makes the detected values follow the target values, and the unknown disturbance is steady
Is estimated using a linearized model equation in the vicinity of the part, and is performed together with feedforward control for compensating the influence of the disturbance estimation value in a feedforward manner, and in the feedback control, the influence amount of the feedforward control is calculated. The problem is solved by making a prediction using a model and feeding back a value obtained by subtracting the predicted value from the actual value.

【0012】即ち、本発明においては、前記フィードバ
ック制御を行う際に、上述した外乱フィードフォワード
制御の効果(影響量)をモデルを用いて予測し、それら
を検出された実績値から差し引いた値をフィードバック
するようにしたので、外乱フィードフォワード制御とフ
ィードバック制御とを協調して動作させることが可能と
なり、各々の制御の効果を十分に発揮させることが可能
となる。
That is, in the present invention, when the feedback control is performed, the effect (influence amount) of the disturbance feedforward control described above is predicted using a model, and a value obtained by subtracting them from the detected actual value is used. Since the feedback is performed, the disturbance feedforward control and the feedback control can be operated in cooperation with each other, and the effects of each control can be sufficiently exerted.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0014】図1には、この実施の形態に適用される板
厚・張力制御システムの要部の概略構成を示し、前記図
5の場合と同様に、対象スタンドが冷間タンデム圧延機
10の第3スタンドで、前段スタンドが第2スタンドで
ある場合が示してある。
FIG. 1 shows a schematic structure of a main part of a plate thickness / tension control system applied to this embodiment. As in the case of FIG. 5, the target stand is a cold tandem rolling mill 10. In the third stand, the front stand is the second stand.

【0015】第2、第3スタンドそれぞれの下流側に
は、板厚計12、14及び張力計16、18がそれぞれ
配設され、又、各スタンドにはロール速度制御装置2
0、22及び油圧圧下制御装置24、26がそれぞれ付
設され、且つ板厚計14、張力計16の各検出値、ロー
ル速度制御装置20、油圧圧下制御装置26による各測
定値等に基づいて該ロール速度制御装置20、油圧圧下
制御装置26に対する制御信号を演算する板厚・張力制
御装置28とが備えられている。
Plate thickness gauges 12 and 14 and tensiometers 16 and 18 are respectively provided on the downstream sides of the second and third stands, and the roll speed control device 2 is provided at each stand.
0 and 22 and hydraulic pressure reduction control devices 24 and 26 are attached respectively, and based on the detection values of the plate thickness gauge 14 and the tensiometer 16, the roll speed control device 20, and the measurement values of the hydraulic pressure reduction control device 26. A roll speed control device 20 and a plate thickness / tension control device 28 for calculating control signals for the hydraulic pressure reduction control device 26 are provided.

【0016】図2は、上記制御装置28の詳細を示すブ
ロック図であり、この制御装置28は、対象の第3スタ
ンド及び前段の第2スタンドに相当する制御対象50
と、フィードバック制御部52と、外乱フィードフォワ
ード制御部54を構成する外乱推定器56及び外乱補償
器58と、制御対象モデル60とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the details of the control device 28. The control device 28 is a controlled object 50 corresponding to the third stand and the second stand of the preceding stage.
A feedback control unit 52, a disturbance estimator 56 and a disturbance compensator 58 that form a disturbance feedforward control unit 54, and a controlled object model 60.

【0017】即ち、この実施の形態では、上記制御装置
28の基本が、モデルを用いて推定した外乱推定値に基
づく制御を実行する前記外乱フィードフォワード制御部
54、検出出力とそれらの目標値との偏差に基づく制御
を実行するフィードバック制御部52、及び、外乱フィ
ードフォワード制御の効果をモデルを用いて予測する状
態予測部(制御対象モデル)60の3つの部分から構成
されている。
That is, in this embodiment, the basis of the control device 28 is that the disturbance feedforward control section 54 for executing control based on the disturbance estimated value estimated by using the model, the detection output and their target values. A feedback control unit 52 that executes control based on the deviation of 1 and a state prediction unit (control target model) 60 that predicts the effect of disturbance feedforward control using a model.

【0018】外乱フィードフォワード制御部54は、前
記の如く、外乱推定器56及び外乱補償器58からな
り、前者の外乱推定器56で対象スタンドの入側板厚変
動や材料硬度変動等の未知外乱をモデルを用いて推定
し、後者の外乱補償器58にて推定した上記未知外乱を
補償するような対象スタンドの圧下位置変更量及び前段
スタンドのロール速度変更量を求め、それを制御対象5
0への操作指令として与えることにより、未知外乱によ
る影響を抑制する働きを持つ。この外乱フィードフォワ
ード制御部54による補償制御には、例えば特開昭62
−214818等に開示されている技術を利用できる。
As described above, the disturbance feedforward control section 54 is composed of the disturbance estimator 56 and the disturbance compensator 58. The former disturbance estimator 56 uses the former disturbance estimator 56 to detect unknown disturbances such as fluctuations in the inlet side plate thickness and material hardness of the target stand. Using the model, the amount of rolling position change of the target stand and the amount of roll speed change of the preceding stand that compensate for the unknown disturbance estimated by the latter disturbance compensator 58 are obtained, and are calculated.
By giving it as an operation command to 0, it has a function of suppressing the influence of unknown disturbance. The compensation control by the disturbance feedforward control unit 54 is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-62
The technology disclosed in -214818, etc. can be used.

【0019】又、フィードバック制御部52は、スタン
ド出側板厚、入側張力の各検出値の目標値からの偏差、
あるいは更に圧下位置、ロール速度等の状態量の目標値
からの偏差に基づいたフィードバック制御を実行し、フ
ィードバック信号に基づき対象スタンドの圧下位置、前
段スタンドのロール速度を修正し、板厚・張力を目標値
へ追従させる働きを持つ。
Further, the feedback control unit 52 is arranged to deviate the detected values of the stand outlet side plate thickness and the inlet side tension from the target values,
Alternatively, feedback control based on deviations from the target values of the rolling position, roll speed, etc. from the target value is executed, and the rolling position of the target stand and the roll speed of the preceding stand are corrected based on the feedback signal to adjust the plate thickness and tension. It has the function of following the target value.

【0020】このフィードバック制御部52には、板厚
と張力の干渉を予め考慮した多変数制御理論による板厚
・張力非干渉制御を適用した。
For the feedback control unit 52, the plate thickness / tension non-interference control based on the multivariable control theory in which the interference between the plate thickness and the tension is taken into consideration is applied.

【0021】上述した2つの制御部52、54を併用し
て高精度な板厚・張力制御を実現するために、外乱フィ
ードフォワード制御で推定した未知外乱による出力(出
側板厚及び入側張力)及び状態量(圧下位置、ロール速
度等)の変化(影響量)をモデルを用いて予測し、これ
ら予測値を実績値(検出された出力及び測定された状態
量)から差し引いた値をフィードバック制御部52のフ
ィードバック入力とすることにより、外乱フィードフォ
ワード制御による修正誤差分をフィードバック制御で補
正するという構成にすることで、外乱抑制及びそれに伴
う高精度目標値追従性に優れた板厚・張力制御システム
が実現されている。
In order to realize highly accurate plate thickness / tension control by using the above-mentioned two control units 52 and 54 together, output due to unknown disturbance estimated by disturbance feedforward control (outlet plate thickness and inlet tension) And the change (influence amount) of the state quantity (roll down position, roll speed, etc.) is predicted using a model, and the value obtained by subtracting these predicted values from the actual value (detected output and measured state quantity) is feedback controlled. By using the feedback input of the section 52 to correct the correction error amount by the disturbance feedforward control by the feedback control, the plate thickness / tension control excellent in the disturbance suppression and the accompanying high-accuracy target value followability. The system is realized.

【0022】以下、この実施の形態における制御動作に
ついて詳述する。前記板厚計14にて検出された第3ス
タンドの出側板厚及び張力計16にて検出された同スタ
ンドの入側張力(No.2−3スタンド間張力)の各検
出値は板厚・張力制御装置28に入力される。この板厚
・張力制御装置28において後述する種々の演算を行
い、これら検出値と予め定められている目標値との偏差
を解消するための第3スタンドに対する圧下指令値及び
第2スタンドに対するロール速度指令値が算出され、こ
れらの信号がそれぞれ第3スタンドの油圧圧下制御装置
26及び第2スタンドのロール速度制御装置20へ出力
される。これにより、第3スタンドの出側板厚と入側張
力とが適切に制御される。
The control operation in this embodiment will be described in detail below. The detection values of the exit side plate thickness of the third stand detected by the plate thickness gauge 14 and the entrance side tension of the same stand (No. 2-3 stand tension) detected by the tensiometer are the plate thickness. It is input to the tension control device 28. The plate thickness / tension controller 28 performs various calculations to be described later, and the reduction command value for the third stand and the roll speed for the second stand to eliminate the deviation between these detected values and a predetermined target value. Command values are calculated, and these signals are output to the hydraulic pressure reduction control device 26 of the third stand and the roll speed control device 20 of the second stand, respectively. Thereby, the outlet side plate thickness and the inlet side tension of the third stand are appropriately controlled.

【0023】上記板厚・張力制御装置28において実行
される演算について詳述すると、図2の外乱フィードフ
ォワード制御部54を構成する外乱推定器56は、制御
対象50の出力、即ち対象スタンドの出側板厚及び入側
張力の各検出値と、該制御対象50において測定できる
状態量、即ち対象スタンドの圧下位置、前段スタンドの
ロール速度の各測定値とを入力とし、これらの各入力信
号から制御対象50を記述するモデルを用いて入側板厚
変動、材料硬度変動等からなる未知外乱を推定する。こ
の実施の形態では、上記外乱推定用のモデルとしては、
実機へ適用する際にシンプルな方が望ましいという観点
から、ある定常部近傍で線形化したモデル式を用いた。
The calculation executed in the plate thickness / tension controller 28 will be described in detail. The disturbance estimator 56 constituting the disturbance feedforward controller 54 in FIG. 2 outputs the output of the control target 50, that is, the output of the target stand. The detected values of the side plate thickness and the entrance tension and the state quantities measurable in the controlled object 50, that is, the measured values of the rolling position of the target stand and the roll speed of the preceding stand are input, and control is performed from these input signals. An unknown disturbance including fluctuations in the plate thickness on the entrance side, fluctuations in material hardness, etc. is estimated using a model describing the target 50. In this embodiment, as the model for estimating the disturbance,
From the viewpoint that a simpler one is preferable when applied to an actual machine, a model formula linearized near a certain stationary part was used.

【0024】上記外乱推定器56で求めた外乱推定値
は、外乱補償器58へ出力される。この外乱補償器58
では、モデルに基づいてこれら外乱推定値の出力への影
響を補償するような前段スタンドのロール速度の操作変
更量に当る指令値と、該スタンドの圧下位置の操作変
更量に当る指令値とを算出し、制御対象50における
各々の制御装置、即ち前記ロール速度制御装置20及び
油圧圧下制御装置26へそれぞれ出力する。
The estimated disturbance value obtained by the disturbance estimator 56 is output to the disturbance compensator 58. This disturbance compensator 58
Then, based on the model, the command value B corresponding to the operation change amount of the roll speed of the preceding stand and the command value A corresponding to the operation change amount of the stand for compensating the influence of these disturbance estimated values on the output. And are output to the respective control devices of the controlled object 50, that is, the roll speed control device 20 and the hydraulic pressure reduction control device 26, respectively.

【0025】又、上記外乱推定器56により推定された
外乱信号は、制御対象モデル60へも出力される。この
制御対象モデル60は、制御対象50をある定常部の近
傍で線形化した推定モデルであり、その入力に上記外乱
推定値から算出された外乱補償入力を持ち、このモデル
によって制御対象50に外乱推定値を基に外乱補償器5
8で算出された上記補償指令値A、Bが入力された場合
の出力及び状態量を予測する。
The disturbance signal estimated by the disturbance estimator 56 is also output to the controlled object model 60. The controlled object model 60 is an estimation model in which the controlled object 50 is linearized in the vicinity of a certain stationary part, and has a disturbance compensation input calculated from the disturbance estimated value as its input, and the model causes the disturbance to the controlled object 50. Disturbance compensator 5 based on the estimated value
The output and the state quantity when the compensation command values A and B calculated in 8 are input are predicted.

【0026】一方、前述した如く、前記板厚・張力非干
渉制御器(フィードバック制御部)52は、例えば特開
平5−31517に開示されているような、多変数制御
理論に基づいて構成されており、第3スタンドの圧下位
置、前段スタンドのロール速度等の状態量に基づく状態
フィードバック制御と、第3スタンドの出側板厚及び入
側張力の各検出出力値に基づく出力積分型フィードバッ
ク制御とから構成されている。
On the other hand, as described above, the plate thickness / tension decoupling controller (feedback control section) 52 is constructed on the basis of the multivariable control theory as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-31517. From the state feedback control based on the state quantity such as the rolling position of the third stand and the roll speed of the preceding stage stand, and the output integration type feedback control based on the detected output values of the outlet side plate thickness and the inlet side tension of the third stand. It is configured.

【0027】この板厚・張力非干渉制御器52のフィー
ドバック入力には、制御対象50による出力値及び状態
量の実績値と、制御対象モデル60により前記外乱フィ
ードフォワード制御部54の外乱推定器56で推定した
外乱に基づいて算出された出力及び状態量の予測値との
差(C〜E)が用いられる。このように、差信号C〜E
を入力とするフィードバック制御により、外乱による出
力(出側板厚、入側張力)への影響を外乱フィードフォ
ワード制御部54によって抑制することができると共
に、該外乱フィードフォワード制御部54による制御で
抑制できなかった外乱による出力への影響(修正誤差)
を、板厚・張力非干渉フィードバック制御部52で補償
することができるので、出力に定常偏差が残ることを防
止することが可能となり、出力を目標値へ高精度に追従
させることが可能となる。
The feedback input of the plate thickness / tension decoupling controller 52 is the output value of the control target 50 and the actual value of the state quantity, and the disturbance estimator 56 of the disturbance feedforward control unit 54 is controlled by the control target model 60. The difference (C to E) between the output and the predicted value of the state quantity calculated on the basis of the disturbance estimated in 1. is used. Thus, the difference signals CE
By the feedback control with the input as the input, the influence of the disturbance on the output (thickness at the outlet side, tension at the inlet side) can be suppressed by the disturbance feedforward control unit 54, and can be suppressed by the control by the disturbance feedforward control unit 54. Effect on output due to undisturbed disturbance (correction error)
Can be compensated by the plate thickness / tension non-interference feedback control unit 52, so that it is possible to prevent a steady deviation from remaining in the output, and to make the output follow the target value with high accuracy. .

【0028】以上詳述した如く、この実施の形態の板厚
・張力制御方法によれば、外乱をフィードフォワード的
に補償する外乱フィードフォワード制御と、出力を目標
値へ追従させるフィードバック制御とが互いに協調して
動作できるようにしたので、より精度の高い製品板厚を
得ることが可能となる。
As described above in detail, according to the plate thickness / tension control method of this embodiment, the disturbance feedforward control for compensating the disturbance in a feedforward manner and the feedback control for making the output follow the target value are mutually performed. Since they can be operated in cooperation with each other, it is possible to obtain a product plate thickness with higher accuracy.

【0029】又、この実施の形態によれば、次のような
利点がある。前述した如く、従来の板厚・張力制御方法
では、各々の制御系に1つの操作部を割り当て、各々の
制御系の干渉は小さく無視できるものとして別個に制御
ループを構成して制御を行っていたが、例えば薄物材を
圧延する場合は後段スタンドにおいて圧下操作による入
側張力の制御性が低くなり、その結果相対的に圧下操作
が出側板厚へ及ぼす影響が大きくなって両制御系に干渉
が生じるため、特に加減速部において制御精度に問題が
あった。又、このような場合でなくとも、互いの制御系
の干渉は皆無ではなく、従来のAGC等のような板厚制
御系と張力制御系を別々のループで構成する手法のみで
は今まで以上の板厚精度を望むことは難しいという問題
があった。
Further, according to this embodiment, there are the following advantages. As described above, in the conventional plate thickness / tension control method, one control section is assigned to each control system, and the control loops are separately configured so that the interference of each control system is small and can be ignored. However, for example, when rolling a thin material, the controllability of the inlet side tension due to the rolling down operation in the post stand becomes low, and as a result, the rolling down operation has a relatively large effect on the outgoing side plate thickness and interferes with both control systems. Therefore, there is a problem in control accuracy particularly in the acceleration / deceleration unit. Even in such a case, there is no interference between the control systems, and the conventional method such as AGC, etc., in which the plate thickness control system and the tension control system are configured by separate loops is more effective than ever. There is a problem that it is difficult to obtain the plate thickness accuracy.

【0030】これに対し、この実施の形態によれば、フ
ィードバック制御部52として板厚・張力非干渉制御器
を用いているため、薄物材についても十分な精度で制御
することができ、従来に比べて一段と高精度に出側板厚
及び入側張力を制御することが可能である。
On the other hand, according to this embodiment, since the plate thickness / tension non-interference controller is used as the feedback control section 52, it is possible to control even a thin material with sufficient accuracy. Compared with this, it is possible to control the outgoing plate thickness and the incoming tension with higher accuracy.

【0031】次に、本発明の効果を明らかにするため
に、この実施の形態による制御結果と、従来の比例・積
分(PI)制御法による制御結果とを比較して説明す
る。ここでは、4段スタンドの冷間タンデム圧延機にお
いて、板厚2.3mm、板幅1,223mmの母板を目
標板厚0.505mmにするタンデム圧延において、こ
の実施の形態による方法と従来方法とを最終スタンドに
それぞれ適用した場合の最終スタンド出側板厚変動及び
入側張力変動を調べた結果を図3と図4に示した。
Next, in order to clarify the effect of the present invention, the control result according to this embodiment and the control result according to the conventional proportional-integral (PI) control method will be compared and described. Here, in the cold tandem rolling mill with a four-stage stand, in the tandem rolling in which the target plate thickness is 0.505 mm for the mother plate having the plate thickness of 2.3 mm and the plate width of 1,223 mm, the method according to this embodiment and the conventional method 3 and FIG. 4 show the results of examining the variation of the plate thickness on the outlet side of the final stand and the variation of the tension on the inlet side when and are applied to the final stand, respectively.

【0032】各図共に、上側に板厚変動を、下側に張力
変動を示し、横軸は時間を、縦軸は各々の目標値からの
偏差の目標値に対する百分率を表わしている。これら図
3、図4から明らかなように、本発明方法は従来方法と
比較して板厚変動、張力変動が共に約1/2に低減して
いることが分かる。
In each of the figures, the plate thickness variation is shown on the upper side, the tension variation is shown on the lower side, the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the deviation of each target value from the target value. As is apparent from FIGS. 3 and 4, it can be understood that the method of the present invention reduces the variation in plate thickness and the variation in tension to about 1/2 as compared with the conventional method.

【0033】以上、本発明を具体的に説明したが、本発
明は、前記実施の形態に示したものに限られるものでな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the one shown in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

【0034】例えば、フィードバック制御部52として
は、板厚・張力非干渉制御器を用いた場合を示したが、
本発明はフィードバック制御とフィードフォワード制御
を協調的に構成するための技術であるため、フィードバ
ック制御の方法としては、特に限定されず、従来法のP
I制御や最適制御等の様々な手法を用いることができ
る。
For example, as the feedback control section 52, the case where a plate thickness / tension non-interference controller is used is shown.
Since the present invention is a technique for cooperatively configuring feedback control and feedforward control, the method of feedback control is not particularly limited, and P of the conventional method is used.
Various methods such as I control and optimum control can be used.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
未知外乱による出側板厚、入側張力の各検出出力への影
響をフィードフォワード的に補償するフィードフォワー
ド制御と、検出出力に基づいて出力を目標値へ追従させ
るフィードバック制御とを併用して協調的に動作させる
ことができるため、対象スタンドの出側板厚と入側張力
の制御精度を向上することができる。
As described above, according to the present invention,
Feedforward control that compensates for the influence of unknown disturbance on the output thickness of the output side and the tension on the input side in a feedforward manner and feedback control that makes the output follow the target value based on the detected output are used together Therefore, it is possible to improve the control accuracy of the outlet plate thickness and the inlet tension of the target stand.

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

【図1】本発明に係る一実施の形態に適用される板厚・
張力制御システムの要部構成を示す説明図
FIG. 1 is a plate thickness applied to an embodiment according to the present invention.
Explanatory diagram showing the main configuration of the tension control system

【図2】上記制御システムで用いられる板厚・張力制御
装置の詳細を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing details of a plate thickness / tension control device used in the control system.

【図3】本発明方法による制御結果の一例を示す線図FIG. 3 is a diagram showing an example of control results by the method of the present invention.

【図4】従来法による制御結果を示す線図FIG. 4 is a diagram showing a control result by a conventional method.

【図5】従来の板厚・張力制御システムの要部構成を示
す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a main part configuration of a conventional plate thickness / tension control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…冷間タンデム圧延機 12、14…板厚計 16、18…張力計 20、22…ロール速度制御装置 24、26…油圧圧下制御装置 28…板厚・張力制御装置 50…制御対象 52…フィードバック制御部 54…外乱フィードフォワード制御部 56…外乱推定器 58…外乱補償器 60…制御対象モデル 10 ... Cold tandem rolling mill 12, 14 ... Plate thickness gauge 16, 18 ... Tensiometer 20, 22 ... Roll speed control device 24, 26 ... Hydraulic pressure reduction control device 28 ... Plate thickness / tension control device 50 ... Controlled object 52 ... Feedback control unit 54 ... Disturbance feedforward control unit 56 ... Disturbance estimator 58 ... Disturbance compensator 60 ... Control target model

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/00 - 37/78 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B21B 37/00-37/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対象スタンドの圧下操作と前段スタンドの
ロール速度操作により対象スタンドの出側板厚と入側張
力とを同時に制御するタンデム圧延機における板厚・張
力制御方法において、 対象スタンドの出側板厚及び入側張力の各検出値と、こ
れらの目標値との偏差に基づいて、同検出値をそれぞれ
目標値に追従させるフィードバック制御と、未知外乱を
定常部近傍で線形化したモデルを用いて推定し、その
外乱推定値による影響をフィードフォワード的に補償す
るフィードフォワード制御とを併せて行うと共に、 前記フィードバック制御では、前記フィードフォワード
制御の影響量をモデルを用いて予測し、その予測値を実
績値から差し引いた値をフィードバックすることを特徴
とするタンデム圧延機における板厚・張力制御方法。
1. A strip thickness / tension control method for a tandem rolling mill, wherein the strip thickness and strip tension of a strip stand at the same time are simultaneously controlled by a rolling operation of the strip stand and a roll speed operation of a preceding stand. Based on the detected values of thickness and inlet tension, and the deviations from these target values, feedback control that makes the detected values follow the target values, and unknown disturbance
Estimate using a linearized model formula in the vicinity of the stationary part and perform it together with feedforward control that compensates for the influence of the disturbance estimated value in a feedforward manner, and in the feedback control, the influence amount of the feedforward control. Is predicted using a model, and a value obtained by subtracting the predicted value from the actual value is fed back, and a plate thickness / tension control method in a tandem rolling mill is characterized.
【請求項2】請求項1において、 前記フィードフォワード制御の影響量が、対象スタンド
の出側板厚及び入側張力、並びに、少なくとも対象スタ
ンドの圧下位置及び前段スタンドのロール速度を含む状
態量に関する変動量であることを特徴とするタンデム圧
延機における板厚・張力制御方法。
2. The change amount of the feedforward control according to claim 1, wherein the influence amount of the feedforward control is related to an outlet plate thickness and an inlet tension of the target stand, and a state quantity including at least a rolling position of the target stand and a roll speed of the preceding stand. A method for controlling plate thickness / tension in a tandem rolling mill, which is characterized by the amount.
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