JP4716424B2 - Rolling control device, rolling device, rolling control method - Google Patents
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Description
本発明は,被圧延材を圧延する圧延機による圧延荷重分布を調節するためのアクチュエータを制御する圧延制御装置及びそれを具備する圧延装置に関するものであり,前記被圧延材の圧延後における幅方向の形状分布のパターンを,予め入力された目標形状分布のパターンに収束させることが可能な圧延制御装置及びそれにより制御される圧延装置,並びに圧延制御方法に関するものである。 The present invention relates to a rolling control device that controls an actuator for adjusting a rolling load distribution by a rolling mill that rolls a material to be rolled, and a rolling device that includes the rolling control device. The present invention relates to a rolling control device capable of converging the pattern of the shape distribution to a target shape distribution pattern inputted in advance, a rolling device controlled by the rolling control device, and a rolling control method.
近年,鉄材,非鉄金属材(ステンレス材,銅材等)の薄板圧延には,製品の幅方向における形状分布精度を,製品長さ(即ち,コイル長)全長に渡り均一化させる目的で,例えば合計20個のロールを有する多段圧延機が用いられている。このような多段圧延機では,鋼材などの被圧延材の硬質,極薄化に伴いワークロールが小径化されており,該ワークロールと被圧延材とが接触する際に生じる面圧(単位張力)の,前記ロールの軸方向の分布に高い自由度を持たせるため,前記被圧延材の面圧を独立に調節し得る複数個のアクチュエータが用いられている。複数個の前記アクチュエータ各々の動作位置を制御することにより,前記ワークロールによる幅方向の面圧(単位張力)分布をコントロールし,これにより前記被圧延材の圧延後の検出形状分布を予め定められた目標形状分布へと近づける。以下,前記ワークロールにより加えられる前記被圧延材の面圧の分布を圧延荷重の分布という。
また,このような多段圧延機における被圧延材の形状分布制御は以下のように行われる。即ち,前記被圧延材の圧延後における形状分布の検出結果をフィードバックさせ,前記多段圧延機を制御する圧延制御装置に組み込んだ形状制御アルゴリズムにより,複数個の前記アクチュエータ各々の動作位置(動作量)を決定し,決定された前記動作位置(動作量)に基づいて前記アクチュエータ各々の位置決め制御を行い,前記被圧延材の検出形状分布を目標の形状分布(以下,目標形状分布という)に収束させる。
In recent years, in the sheet rolling of ferrous materials and non-ferrous metal materials (stainless steel, copper materials, etc.), in order to make the shape distribution accuracy in the product width direction uniform over the entire product length (ie, coil length), for example, A multi-high rolling mill having a total of 20 rolls is used. In such multi-stage rolling mills, the diameter of the work roll is reduced with the hardness and thickness of the material to be rolled, such as steel, and the surface pressure (unit tension) generated when the work roll and the material to be rolled come into contact with each other. ), A plurality of actuators that can independently adjust the surface pressure of the material to be rolled are used. By controlling the operation position of each of the plurality of actuators, the distribution of surface pressure (unit tension) in the width direction by the work roll is controlled, and thereby the detected shape distribution after rolling of the material to be rolled can be determined in advance. Closer to the target shape distribution. Hereinafter, the surface pressure distribution of the material to be rolled applied by the work roll is referred to as a rolling load distribution.
In addition, the shape distribution control of the material to be rolled in such a multi-high rolling mill is performed as follows. That is, by feeding back the detection result of the shape distribution after rolling of the material to be rolled, and by using a shape control algorithm incorporated in a rolling control device for controlling the multi-high rolling mill, the operation position (operation amount) of each of the plurality of actuators And control the positioning of each of the actuators based on the determined operation position (motion amount) to converge the detected shape distribution of the material to be rolled to a target shape distribution (hereinafter referred to as target shape distribution). .
上記のような圧延制御(板形状分布制御)方法の具体例として,例えば特許文献1等に記載の方法が知られている。
図1は,特許文献1に記載の板形状分布制御方法を用いることが可能な圧延装置の概略構成図である。以下,図1を参照しつつ,特許文献1に記載の板形状分布制御方法,及びその方法を用いて被圧延材を圧延する圧延装置Bの概略構成について説明する。
図1に示されるように,前記圧延装置Bは,圧延の対象である被圧延材1を圧延する圧延機Y1と,前記圧延機Y1を制御する圧延制御装置X2とにより概略構成される。
前記圧延機Y1は,ワークロール2a及び2b,第一中間ロール3a及び3b,第二中間ロール4a及び4b,バックアップロール5a及び5b,入側リール6,出側リール7,入側リール駆動装置8,出側リール駆動装置9,圧下装置10,入側板厚計11,出側板厚計12,アクチュエータ群13,板形状検出器14等を具備している。
As a specific example of the above rolling control (plate shape distribution control) method, for example, a method described in
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rolling apparatus capable of using the plate shape distribution control method described in
As shown in FIG. 1, the rolling device B is roughly configured by a rolling mill Y1 that rolls the
The rolling mill Y1 includes
前記被圧延材1に圧延荷重を加えるための,上下に対向配置された一対の前記ワークロール2a及び2bの間に圧延部C1が形成され,前記被圧延材1は,その圧延部C1において前記ワークロール2a及び2bから圧延荷重が加えられて圧延される。
圧延前の前記被圧延材1は前記入側リール6に予め巻き取られており,その入側リール6の回転駆動により送り出された前記被圧延材1は,前記圧延部C1を通過して圧延された後,回転駆動する前記出側リール7に巻き取られる。
ここで,前記入側リール6及び前記出側リール7は,それぞれ前記入側リール駆動装置8及び前記出側リール駆動装置9により回転駆動され,その回転速度は,後述する圧延制御装置X2により設定される設定速度に従って調節される。また,前記被圧延材1の圧延速度は,前記入側リール6及び前記出側リール7各々の回転速度を調節することにより制御される。
前記圧延部C1に対する入側及び出側各々における前記被圧延材1の板厚は,それぞれ入側板厚計11及び出側板厚計12各々により検出され,各検出値は前記圧延制御装置X2に出力される。前記圧延制御装置X2は,それらの検出値に基づいて前記圧下装置10の制御を行い,前記ワークロール2aの上下位置を移動させることにより,前記ワークロール2aと前記ワークロール2bとのロールギャップ(ロール間距離)を変化させる。
A rolling part C1 is formed between a pair of the
The material to be rolled 1 before rolling is wound in advance on the entry-side reel 6, and the
Here, the entry reel 6 and the
The sheet thickness of the
ところで,前記被圧延材1の幅方向の形状分布は,前記被圧延材1の張力分布を測定する複数の張力測定用のセンサ(例えば,ロードセル等)を有する前記板形状検出器14により検出され,前記圧延制御装置X2に入力される。詳しくは,前記板形状検出器14には,前記被圧延材1の幅方向に適宜数(n個とする)の張力検出用センサが設けられており,該張力検出用センサ各々による検出値が形状値に変換されて前記幅方向にプロットされることにより,前記被圧延材1の形状分布が検出される。
前記アクチュエータ群13は,前記ワークロール2a及び2bにより生じる前記被圧延材1の幅方向に対する荷重分布(ロールと被圧延材との面圧)を調節する複数のアクチュエータ13a〜13h(詳しくは,図2参照)からなるものである。前記アクチュエータ群13に属するアクチュエータ13a〜13h各々の動作位置を変化させることにより,前記荷重分布を変化させることが可能である。該荷重分布が変化すると前記被圧延材1の幅方向における形状分布(前記板形状検出器による検出形状分布)が変化する。従って,前記圧延制御装置X2は前記板形状検出器14による検出結果が,予め入力され記憶されている目標形状分布に近づくように,前記アクチュエータ群13に属するアクチュエータ各々の動作量を計算し,その計算結果に基づいて前記アクチュエータ各々の動作位置の制御,即ち位置決め制御を行う。
By the way, the shape distribution in the width direction of the
The
図2は,前記圧延装置Bを正面から見た図であって,前記圧延装置Bにおけるロール各々に対するアクチュエータの配置を示す概略構成図である。以下,図2を参照しつつ,特許文献1に記載の方法を用いた前記圧延制御装置X2による前記被圧延材1の形状分布制御について詳細に説明する。
m種類装備された,前記アクチュエータ13a〜13h(合計m個とする)各々のうちのj番目のアクチュエータの動作量(動作位置の変化量)をΔxjで表し,n個の前記張力測定用センサのうちのi番目のセンサによる検出値の変化をΔfiで表すと,前記Δxjと前記Δfiとには次式(1)により表される線型関係式が成立すると仮定する。
そこで,前記アクチュエータ13a〜13hをそれぞれΔxjずつ動作させたときの,前記被圧延材1の検出形状分布fiは,現在の検出形状分布をfi 0とすると次式(2)になると予測することができる。
The movement amount (change amount of the movement position) of the j-th actuator among the m types of the
Therefore, of the
ところで,前記圧延制御装置X2に内蔵された記憶部には,予め前記被圧延材1の所望の目標形状分布fi * が記憶されている。そこで,前記被圧延材1の前記検出形状分布の前記目標形状分布からのズレの尺度となる形状評価関数φを,前記目標形状分布fi *に対する前記検出形状分布fiの偏差の重み付き2乗和として,以下の式(3)のように定義する。
一般に,前記形状評価関数φが小さいほど,前記検出形状分布と前記目標形状分布とがより近くなるものと期待され,これを最小化するように前記アクチュエータ13a〜13hの動作位置をオンライン制御するのが望ましい。従って,前記形状評価関数φを最小化する前記アクチュエータ13a〜13h各々の動作Δxjを決定するには,次式(4)の偏微分方程式により得られる下記式(5)の解を求めることにより得られる。
In general, it is expected that the detected shape distribution and the target shape distribution become closer as the shape evaluation function φ is smaller, and the operation positions of the
しかしながら,上述したような特許文献1に記載の圧延制御方法では,大きく2つの問題点を有する。
第一の問題点は,以下のようなものである。例えば,前記アクチュエータ13aと前記アクチュエータ13h,前記アクチュエータ13bと前記アクチュエータ13g,のように,前記被圧延材1の幅方向(板幅方向)においてほぼ対称に設けられるアクチュエータについては,図3に示されるように,前記影響係数αijの前記板幅方向の分布が類似している。このような2つのアクチュエータは,一次従属性が高いと言われ,図3に示される例では,ほぼ板幅方向(図3における左右方向)に対称の前記影響係数αijが得られている。このように,2つのアクチュエータの一次従属性が高い場合は,上述の式(5)に示される偏微分方程式の解は不安定になる。つまり,式(5)はΔxiに対しての連立方程式であるが,前記影響係数αij如何によっては式(5)が解なしとなる,もしくは前記アクチュエータ13a〜13h各々の動作限界を超えた解が求められる場合が生じ得る。このような場合には,前記アクチュエータ13a〜13hの動作停止(緊急停止等),一次従属性が高いことによって生じる相互干渉制御(いわゆるハンチング)等の様々な問題が生じ得る。
第二の問題点は,以下のようなものである。前記被圧延材1の圧延は,前記形状評価関数φを最小化すること,つまり,前記張力測定用センサ各々による各箇所での検出形状分布fiをトータルで目標形状分布fi *に近づけることが重要である。しかしながら,実際に圧延された前記被圧延材1の検出形状分布のパターンを目標形状分布のパターンに近似(収束)させることの方が,圧延操業における製品の精度,安定性においてより重要である。即ち,目標となる形状分布のパターンが,例えば図4(a)に示される耳伸びに設定されている場合は,前記被圧延材1の検出形状分布パターンも耳伸びになるように,前記ワークロール2a及び2bによる圧延荷重分布を制御するべきである。ここに,前記パターンとは,被圧延材の形状分布の類型をいい,例えば,図4に示すように,(a)耳のび,(b)中伸び,(c)クォータ伸び等の複数の種類が考えられる。
However, the rolling control method described in
The first problem is as follows. For example, the actuators provided substantially symmetrically in the width direction (sheet width direction) of the
The second problem is as follows. The rolling of the
ところが,前記形状評価関数φは,必ずしも前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンに類似しているか否かを表すものではない。
以下,図5を参照しつつ,前記形状評価関数φが前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンに類似しているか否かを示す指標とはならない例について説明する。ここに,図5は,検出形状分布及び,目標形状分布間のパターンの類似性と従来の板形状制御方法で用いられる形状評価関数φの値との関係を示す概念図である。
図5(a)は前記目標形状分布を破線で示した図である。また,図5(b)(c)はそれぞれ異なる前記検出形状分布のパターンを実線で示した図であり,前記目標形状分布との相違の参考のため,それぞれに破線で図5(a)に示される前記目標形状分布が図示されている。
図5(a)に示される形状は耳伸び(図4(a)参照)といわれる形状分布のパターンである。図5(b)に示される前記検出形状分布のパターンはやはり耳伸びであり,そのパターンは,図5(a)に示される前記目標形状分布のパターンと同一の範囲内にある(つまり,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンに収束している)。しかし,前記張力測定用センサ各々の検出値は図5(a)に示される目標形状分布とは異なる。一方,図5(c)に示される前記検出形状分布のパターンは,耳伸びと中伸びの複合パターンであり,そのパターンの種類が前記目標形状分布のパターンとは異なっている。
However, the shape evaluation function φ does not necessarily indicate whether the pattern of the detected shape distribution is similar to the pattern of the target shape distribution.
Hereinafter, an example in which the shape evaluation function φ is not an index indicating whether or not the pattern of the detected shape distribution is similar to the pattern of the target shape distribution will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the detected shape distribution and the pattern similarity between the target shape distributions and the value of the shape evaluation function φ used in the conventional plate shape control method.
FIG. 5A is a diagram showing the target shape distribution in broken lines. FIGS. 5B and 5C are diagrams showing the different detected shape distribution patterns with solid lines. For reference to the difference from the target shape distribution, each is shown with a broken line in FIG. 5A. The target shape distribution shown is illustrated.
The shape shown in FIG. 5A is a pattern of shape distribution called ear extension (see FIG. 4A). The pattern of the detected shape distribution shown in FIG. 5B is also an ear extension, and the pattern is in the same range as the pattern of the target shape distribution shown in FIG. The detected shape distribution pattern converges to the target shape distribution pattern). However, the detected values of the tension measuring sensors are different from the target shape distribution shown in FIG. On the other hand, the detected shape distribution pattern shown in FIG. 5C is a combined pattern of ear extension and medium extension, and the type of the pattern is different from the pattern of the target shape distribution.
図5(b)に示される検出形状分布について前記形状評価関数φを計算したものと,図5(c)に示される検出形状分布について前記形状評価関数φを計算したものとでは,いずれもφの値は略同一になる。
しかし,上述のように図5(b)に示される前記検出形状分布のパターンは耳伸びになっており,パターン類似性の観点からは理想的な形状分布の制御がなされていると言える。一方,図5(c)に示される前記検出形状分布はそのパターンが耳伸び+中伸びの複合型であり,前記形状評価関数φだけに着目すれば理想的な形状分布であると評価できるが,パターン類似性の観点からは理想的な形状分布制御が得られているとは言い難い。
従って,前記形状評価関数φにより前記検出形状分布と前記目標形状分布とのパターンの類似性を評価したとしても,上述したように誤った評価がなされることがあるため,該評価の信頼性は低いといわざるを得ない。
このことは,前記形状評価関数φの値(ゼロ以外の値)が小さい場合であっても同様であり,前記形状評価関数φが小さい場合であっても,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンに類似しているとは限らない。
また,前記形状評価関数φが小さくなれば,目標形状分布との偏差が同様に小さくなり,それに伴って前記アクチュエータ各々の動作量(制御ゲイン)が不感帯制御状態となる為に,前記形状評価関数φを完全に最小化しない状態で制御が終了されることが知られている。つまり,前記検出形状分布のパターンと,目標形状分布のパターンとが異なった状態であるにもかかわらず,前記形状評価関数φの値が最小化されたと判断されることにより不感帯制御状態に陥ってしまい,パターンの収束状態を得られない(つまり,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンへと収束しない)まま形状分布制御が終了されるという問題点もある。
Both the shape evaluation function φ calculated for the detected shape distribution shown in FIG. 5B and the shape evaluation function φ calculated for the detected shape distribution shown in FIG. The values of are substantially the same.
However, as described above, the pattern of the detected shape distribution shown in FIG. 5B is an ear extension, and it can be said that the ideal shape distribution is controlled from the viewpoint of pattern similarity. On the other hand, the detected shape distribution shown in FIG. 5C is a composite type whose pattern is an ear extension + medium extension, and can be evaluated as an ideal shape distribution by focusing only on the shape evaluation function φ. Therefore, it is difficult to say that ideal shape distribution control is obtained from the viewpoint of pattern similarity.
Therefore, even if the pattern similarity between the detected shape distribution and the target shape distribution is evaluated by the shape evaluation function φ, an erroneous evaluation may be performed as described above. It must be said that it is low.
This is the same even when the value of the shape evaluation function φ (a value other than zero) is small. Even when the shape evaluation function φ is small, the pattern of the detected shape distribution is the target. It is not necessarily similar to the pattern of shape distribution.
Further, when the shape evaluation function φ is reduced, the deviation from the target shape distribution is similarly reduced, and accordingly, the operation amount (control gain) of each of the actuators is in a dead zone control state. It is known that control is terminated without completely minimizing φ. That is, although the detected shape distribution pattern is different from the target shape distribution pattern, it is determined that the value of the shape evaluation function φ is minimized, and the dead zone control state is entered. Therefore, there is also a problem that the shape distribution control is terminated without obtaining the pattern convergence state (that is, the detected shape distribution pattern does not converge to the target shape distribution pattern).
ここで,特許文献1に開示されている板形状制御方法の改良版として,特許文献2に記載の板形状制御方法が知られている。
特許文献2に記載の板形状制御方法の特徴点は,特許文献1に示されている形状評価関数φを改良した点にある。具体的には,以下の式(6)に示されるφ'が形状評価関数として採用されている。尚,該φ'と前記形状評価関数φとの相違点は,式(6)の右辺における2項目の有無にある。
The feature of the plate shape control method described in
しかしながら,上述の特許文献2に開示される板形状制御方法を用いれば,特許文献1に示される板形状制御方法の2つの問題点のうちの,第一の問題点は解決されるものの,依然として第二の問題点は解決されない。つまり,上述の形状評価関数φ’も,特許文献1に開示される板形状制御方法で用いられる形状評価関数φと同様に,板形状の検出センサによる検出形状分布のパターンが目標形状分布のパターンに類似しているか否かを示すものではなく,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンと異なったまま制御が終了されるという問題点は依然として解消されないままである。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,検出される検出形状分布のパターンと目標形状分布のパターンとの類似性を正しく評価しつつ,前記検出形状分布のパターンを前記目標形状分布のパターンに収束させることが可能な圧延制御装置,圧延装置,圧延制御方法を提供することにある。
However, if the plate shape control method disclosed in
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to correctly evaluate the similarity between the detected shape distribution pattern and the target shape distribution pattern while accurately detecting the detected shape. An object of the present invention is to provide a rolling control device, a rolling device, and a rolling control method capable of converging a distribution pattern to the target shape distribution pattern.
上記目的を達成するために本発明は,圧延機により圧延された被圧延材について,検出された幅方向における形状分布を表す形状分布検出値(検出形状分布の値)が,予め設定された目標形状分布(目標形状分布の値)に近づくよう前記圧延機における前記被圧延材に対する前記幅方向の荷重分布を制御する圧延制御装置であって,前記形状分布検出値をべき展開により近似してその展開係数を求め,その展開係数に基づいて前記幅方向における形状の特徴を表す少なくとも2つ以上の形状パラメータを算出し,その少なくとも2つ以上の形状パラメータを極座標表示したときの偏角が,予め設定された前記形状分布目標値に対応する目標偏角に近づくように前記幅方向の荷重分布を制御する圧延制御装置として構成される。
前記形状パラメータ各々は,通常,前記被圧延材の前記幅方向における複数の特定箇所各々の形状を表すものである。また少なくとも2つの前記形状パラメータを極座標表示したときの偏角(下記にて詳述)は,前記形状分布のパターンの種類を表すものである。従って,検出された形状分布から求められた前記形状パラメータを極座標表示したときの検出偏角と前記目標偏角との偏差(偏角偏差)を評価関数とすることで,検出された形状分布(検出形状分布)のパターンと目標となる形状分布(目標形状分布)のパターンとの類似性を正しく評価することが可能である。
また,評価関数である前記偏角偏差の最小化に重点をおいた制御をすることで,前記検出形状分布のパターンを前記目標形状分布のパターンに近づける(収束させる)ことが可能である。
尚,少なくとも2つ以上の前記形状パラメータの片方が横軸,もう片方が縦軸として用いられる座標平面において,少なくとも2つ以上の前記形状パラメータの組は前記座標平面における位置座標としてプロットされる。前記偏角は,プロットされた位置座標と前記座標平面における原点とを結んだ直線と,前記座標平面における横軸(若しくは縦軸)とのなす角を意味する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a preset shape distribution detection value (detected shape distribution value) representing a detected shape distribution in the width direction of a material rolled by a rolling mill. A rolling control device for controlling a load distribution in the width direction on the material to be rolled in the rolling mill so as to approach a shape distribution (a value of a target shape distribution), approximating the shape distribution detection value by power development and An expansion coefficient is obtained, and at least two shape parameters representing the shape characteristics in the width direction are calculated based on the expansion coefficient. When the at least two shape parameters are displayed in polar coordinates, the declination angle is obtained in advance. The rolling control device is configured to control the load distribution in the width direction so as to approach a target deflection angle corresponding to the set shape distribution target value.
Each of the shape parameters usually represents the shape of each of a plurality of specific locations in the width direction of the material to be rolled. Further, the declination (detailed below) when at least two of the shape parameters are displayed in polar coordinates represents the type of pattern of the shape distribution. Therefore, the detected shape distribution (deviation angle deviation) between the detected deviation angle when the shape parameter obtained from the detected shape distribution is displayed in polar coordinates and the target deviation angle is used as an evaluation function. It is possible to correctly evaluate the similarity between the pattern of the detected shape distribution and the pattern of the target shape distribution (target shape distribution).
Further, by performing control with an emphasis on minimizing the deviation deviation as an evaluation function, the pattern of the detected shape distribution can be brought close (converged) to the pattern of the target shape distribution.
In the coordinate plane in which at least two of the shape parameters are used as the horizontal axis and the other as the vertical axis, at least two sets of the shape parameters are plotted as position coordinates on the coordinate plane. The declination means an angle formed by a straight line connecting the plotted position coordinates and the origin in the coordinate plane and a horizontal axis (or vertical axis) in the coordinate plane.
ここで,前記形状分布検出値をべき展開により近似した近似式の2次の係数λ2及び4次の係数λ4から,
Λ2=λ2+λ4
Λ4=1/2・λ2+1/4・λ4
により求まるΛ2,Λ4を前記2つの形状パラメータとして算出するものであることが考えられる。前記Λ2,前記Λ4は,非特許文献1等に記載されているように,前記被圧延材の幅方向の範囲を−1<z<1なる範囲に正規化した場合, それぞれz=±1,±1/√2の位置における形状を表しており,前記被圧延材が前記板幅方向において対称であれば,前記Λ2,前記Λ4の値の組み合わせにより代表的な形状パターンの種類が網羅される。
Here, from the second-order coefficient λ2 and the fourth-order coefficient λ4 of the approximate expression obtained by approximating the shape distribution detection value by power expansion,
Λ2 = λ2 + λ4
Λ4 = 1/2 ・ λ2 + 1/4 ・ λ4
It is conceivable that Λ2 and Λ4 obtained by the above are calculated as the two shape parameters. As described in
また,前記少なくとも2つ以上の形状パラメータを極座標で表したときの偏角が前記目標偏角に対して所定の許容範囲まで近づいた(収束した)後に(つまり,形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンに類似した後に),前記少なくとも2つ以上の形状パラメータを極座標で表したときの原点からの距離(検出絶対値)が予め設定された前記形状分布目標値に対応する目標距離(目標絶対値)に近づくように前記荷重分布を制御することが望ましい。
検出された前記検出形状分布から算出された前記検出偏角が前記目標偏角に収束した場合であっても,前記検出絶対値と前記目標絶対値とは異なるケースがある。言い換えると,前記偏角偏差が最小化されてなお形状評価関数φが大きいケースである。そのような場合における検出形状分布と目標形状分布との関係の例が図6に示される。図6の(a)には破線で前記検出形状分布が示されており,(b)には実線で前記目標形状分布が示されている。前記検出偏角が前記目標偏角に収束しており,尚且つ前記検出絶対値と前記目標絶対値とが異なる状態では,前記検出形状分布と前記目標形状分布のパターンは略同一(図6の例では中伸び形状)であるが,各検出値は異なる。
上述のように前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンと略同一の範囲にあるが,前記検出形状分布における各検出値(形状の検出用のセンサ各々の検出値)が,前記目標形状分布における各目標値とは異なる場合であっても,前記検出絶対値が前記目標絶対値に近づくように前記荷重分布の制御を行うことにより,前記検出形状分布のパターンと前記目標形状分布のパターンとを略一致させたまま検出形状分布の修正が行われ,これにより前記検出形状分布を前記目標形状分布に精度良く収束させることが可能となる。
また,少なくとも2つ以上の形状パラメータを極座標で表したときの偏角が前記目標偏角に対して所定の許容範囲まで近づいた後であれば(つまり,前記検出形状分布のパターンと前記目標形状分布のパターンとを類似させた後であれば),特許文献1及び特許文献2に示されるように,前記検出形状分布と前記目標形状分布との偏差の2乗和を評価関数(形状評価関数φ)として,それを最小化させる制御を行うものとしても,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンと異なったまま制御が終了されるという問題は生じないと期待される。
更に,本発明は,そのような圧延制御装置に制御される圧延装置,又は圧延制御方法として捉えたものであってもよい。
Further, after the deviation angle when the at least two or more shape parameters are expressed in polar coordinates approaches (converges) the target deviation angle to a predetermined allowable range (that is, the shape distribution pattern is the target shape). After resembling the distribution pattern), the distance from the origin (detected absolute value) when the at least two or more shape parameters are expressed in polar coordinates (detected absolute value) corresponding to the preset shape distribution target value (target It is desirable to control the load distribution so as to approach the absolute value.
Even when the detected deflection angle calculated from the detected detected shape distribution converges to the target deflection angle, the detected absolute value and the target absolute value may be different. In other words, the shape evaluation function φ is still large even when the deviation in deviation is minimized. An example of the relationship between the detected shape distribution and the target shape distribution in such a case is shown in FIG. In FIG. 6A, the detected shape distribution is indicated by a broken line, and in FIG. 6B, the target shape distribution is indicated by a solid line. When the detected deviation angle converges to the target deviation angle and the detected absolute value and the target absolute value are different, the pattern of the detected shape distribution and the target shape distribution is substantially the same (in FIG. 6). In the example, it is a medium stretch shape), but each detected value is different.
As described above, the detected shape distribution pattern is substantially in the same range as the target shape distribution pattern, but each detected value in the detected shape distribution (detected value of each sensor for detecting the shape) is the target shape distribution. Even if it is different from each target value in the shape distribution, by controlling the load distribution so that the detected absolute value approaches the target absolute value, the pattern of the detected shape distribution and the target shape distribution The detected shape distribution is corrected while substantially matching the pattern, whereby the detected shape distribution can be accurately converged to the target shape distribution.
Further, if the deviation angle when at least two or more shape parameters are expressed in polar coordinates approaches a predetermined allowable range with respect to the target deviation angle (that is, the detected shape distribution pattern and the target shape) If the distribution pattern is similar), as shown in
Furthermore, the present invention may be understood as a rolling device controlled by such a rolling control device or a rolling control method.
上述したような,検出された形状分布から求められた前記形状パラメータを極座標表示したときの検出偏角と前記目標偏角との偏差(偏角偏差)を評価関数とすることで,検出された形状分布のパターンと目標となる形状分布のパターンとの類似性を正しく評価することが可能である。
また,評価関数である前記偏角偏差の最小化に重点をおいた制御をすることで,検出される圧延後の形状分布のパターンを目標となる形状分布のパターンに近づける(収束させる)ことが可能となる。
Detected by using as an evaluation function the deviation (declination deviation) between the detected deviation angle and the target deviation angle when the shape parameter obtained from the detected shape distribution as described above is displayed in polar coordinates. It is possible to correctly evaluate the similarity between the shape distribution pattern and the target shape distribution pattern.
In addition, by controlling with an emphasis on minimizing the deviation deviation as an evaluation function, the detected shape distribution pattern after rolling can be brought close to (converged) to the target shape distribution pattern. It becomes possible.
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係る圧延制御装置により制御される圧延装置の概略構成図,図2は本発明の実施の形態に係る圧延制御装置により制御される圧延装置におけるロール各々に対するアクチュエータの配置を示す概略構成図,図3は一次従属性の高い2つのアクチュエータ各々の影響係数を幅方向にプロットしたグラフ,図4は形状分布のパターンの一例を示す図,図5は検出形状分布及び目標形状分布間のパターン類似性と従来の板形状制御方法で用いられる形状評価関数φの値との関係を示す概念図,図6は形状のパターンが同じであるが,形状の伸び差(急峻度)のみが異なる複数の形状分布を示す概念図,図7は本発明の実施の形態に係る圧延制御装置のブロック図,図8はΛ2,Λ4と形状分布パターンとの関係を示す概念図,図9は本発明の実施の形態に係る圧延制御装置による形状制御のうちの第一のループの手順を示すフローチャート,図10は本発明の実施の形態に係る圧延制御装置により動作制御対象となるアクチュエータの選別に用いられる変化量参照テーブルのデータ構成を示す図,図11は第一のループにおける検出座標(Λ2a,Λ4a)と目標座標(Λ2*,Λ4*)の関係を示すΛ2Λ4平面図,図12は本発明の実施の形態に係る圧延制御装置による形状制御のうちの第二のループの手順を示すフローチャート,図13は第二のループにおける検出座標(Λ2a,Λ4a)と目標座標(Λ2*,Λ4*)の関係を示すΛ2Λ4平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rolling device controlled by the rolling control device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a roll in the rolling device controlled by the rolling control device according to the embodiment of the present invention. 3 is a schematic configuration diagram showing the arrangement of actuators for each, FIG. 3 is a graph in which the influence coefficients of two actuators having high primary dependencies are plotted in the width direction, FIG. 4 is a diagram showing an example of a shape distribution pattern, and FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram showing the relationship between the pattern similarity between the detected shape distribution and the target shape distribution and the value of the shape evaluation function φ used in the conventional plate shape control method. FIG. 7 is a block diagram of a rolling control apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between Λ2, Λ4 and the shape distribution pattern. Indication FIG. 9 is a conceptual diagram, FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the first loop in the shape control by the rolling control device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 10 is the operation control by the rolling control device according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing the data structure of a variation reference table used for selecting the target actuator. FIG. 11 shows the relationship between the detected coordinates (Λ2 a , Λ4 a ) and the target coordinates (Λ2 * , Λ4 * ) in the first loop. FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the second loop of the shape control by the rolling control apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 13 is the detected coordinates (Λ2 a , Λ4 in the second loop). It is a Λ2Λ4 plan view showing the relationship between a ) and target coordinates (Λ2 * , Λ4 * ).
(1)本発明における圧延制御装置と従来例における圧延制御装置との相違点について。
図1は,本発明の実施の形態に係る圧延制御装置X1を具備する圧延装置Aの第1の概略構成図である。図1に示される圧延装置Aは,圧延対象である被圧延材1を圧延する圧延機Y1と,前記圧延機Y1を制御する圧延制御装置X1とを有して概略構成される。前記圧延装置Aは前述した従来例における圧延制御装置X2に代わり,本発明の実施の形態に係る圧延制御装置X1を具備する点を特徴とするものである。前記圧延制御装置X1を除く各部の構成,機能については既に説明した従来例の圧延装置Bと同様であるので,ここでは説明を省略する。
また,前記圧延制御装置X1は,図7に示すように,演算部であるCPU21,圧延対象である被圧延材1を圧延するワークロール対2a及び2bによる荷重分布を制御するための制御プログラム等を記憶する記憶部22,前記ワークロール対2a及び2bによる荷重分布を調節するアクチュエータ13a〜13h(図2参照)に対する制御指令を出力するI/O23等を有するものであり,前記制御プログラムで採用されるアルゴリズム(形状制御アルゴリズム)において,従来例における圧延制御装置X2とは異なるものである。
前記圧延制御装置X1も,従来例における前記圧延制御装置X2と同様に,前記被圧延材1の前記圧延機Y1による圧延後の形状分布を検出する板形状検出器14による検出結果fi(後述の複数の張力測定用センサ各々の測定値であり,検出形状分布を表す形状分布検出値の一例である)と,前記圧延制御装置X1の前記記憶部22に予め入力され記憶された目標形状分布fi *(後述の複数の張力測定用センサ各々に対する形状の目標値であり,目標形状分布を表す形状分布目標値の一例である)との偏差を表す評価関数を縮小するように,アクチュエータ群13に属する複数のアクチュエータ13a〜13h(図2参照)の一部又は全部を制御し,前記被圧延材1に対する幅方向の荷重分布を制御する。しかしながら,前記偏差を表す評価関数が従来例とは異なり,それを最小化するための前記アクチュエータ13a〜13hの制御方法も異なる。
(1) About the difference between the rolling control device in the present invention and the rolling control device in the conventional example.
FIG. 1 is a first schematic configuration diagram of a rolling device A including a rolling control device X1 according to an embodiment of the present invention. A rolling device A shown in FIG. 1 is roughly configured to include a rolling mill Y1 that rolls a
Further, as shown in FIG. 7, the rolling control device X1 includes a control program for controlling the load distribution by the CPU 21 that is a calculation unit, the work roll pairs 2a and 2b that rolls the
Similarly to the rolling control device X2 in the conventional example, the rolling control device X1 also detects the detection result f i (described later) by the
(2)本発明における圧延制御装置で用いられる形状パラメータについて。
以下,本発明の実施の形態に係る圧延制御装置X1で用いられる評価関数(詳しくは後述する偏角偏差φΛ,絶対値偏差φr)について詳細に説明するが,その前に該偏角偏差の定義で用いられる形状パラメータΛ2及びΛ4について簡単に説明する。
板形状検出器14は,前記被圧延材1の張力分布を測定する複数の張力測定用センサ(例えば,ロードセル等)を備えたセンサローラ等であり,前述のように前記被圧延材1の幅方向の形状分布(つまり,前記被圧延材1の搬送方向への伸び量の分布)を測定するものである。ここで,例えばn個の前記張力測定用センサにより,前記検出形状分布fiが得られたものと仮定すると,その検出形状分布fiは,以下の式(7)に示されるように,前記被圧延材1の幅方向における4次までのべき展開で近似することが可能である。
Hereinafter, (declination deviation φΛ which details will be described later, the absolute value deviation phi r) evaluation function used in the rolling control apparatus X1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail, the previous polarization angle deviation The shape parameters Λ2 and Λ4 used in the definition will be briefly described.
The
ところで,前記被圧延材1に求められる所望の形状分布(目標形状分布)は前記被圧延材1のセンタ(z=0)を中心に線対称である場合が多く,以下,前記被圧延材1の形状分布が板幅方向について対称(つまり,上述のf(z)が偶関数)である場合に説明を限定する。その場合,上述した式(7)は下記の式(8)となり,前記検出形状分布fiの概形は展開係数λ2,λ4のみにより概ね特定される。
図8に形状パラメータΛ2,Λ4と形状分布のパターンとの関係を示す。図8には,前記Λ2,前記Λ4をそれぞれ縦軸,横軸に用いた平面(以下,Λ2Λ4平面)が示されており,更に前記Λ2Λ4平面内の各箇所に対応する形状分布のパターンが示されている。例えば,Λ2>0,Λ4>0,Λ2>Λ4である場合,前記被圧延材1は単純な耳伸び形状(81)になることが示されている。また,Λ2<0,Λ4>0である場合,前記被圧延材1は中央部分(z=0)における伸びが耳部分(z=±1)における伸びよりも大きなクォータ伸び形状(82)になることが示されている。つまり,前記Λ2Λ4平面内における座標が特定されると,その座標が示す偏角に応じた形状分布のパターンが決定される。尚,図8に示されるように,前記形状パラメータΛ2,Λ4の組み合わせにより,前記被圧延材1が板幅方向(図8における左右方向)に対称な場合の代表的な形状分布のパターンが概ね網羅される。
By the way, the desired shape distribution (target shape distribution) required for the
FIG. 8 shows the relationship between the shape parameters Λ2, Λ4 and the shape distribution pattern. FIG. 8 shows a plane using the Λ2 and Λ4 on the vertical and horizontal axes (hereinafter referred to as the Λ2Λ4 plane), and further shows a pattern of shape distribution corresponding to each location in the Λ2Λ4 plane. Has been. For example, when Λ2> 0, Λ4> 0, and Λ2> Λ4, it is shown that the
尚,図8に示されるΛ2Λ4平面において,前記被圧延材1の形状分布のパターンの種類は,前記Λ2,前記Λ4を極座標表示したときの偏角(以下の式(10))により直接的に表される。
このように,前記偏角θが特定されると,前記被圧延材1の形状分布パターンの種類が特定される。
一方,前記Λ2,前記Λ4を極座標表示したときの絶対値(原点からの距離)
即ち,前記検出形状分布,前記目標形状分布各々から得られた前記偏角が一致しており,かつ絶対値が異なる状態は,前記検出形状分布のパターンと前記目標形状分布のパターンとが略同一範囲にあるが,(各張力測定用センサによる)検出値fiが,前記目標形状分布における各張力測定用センサの目標値fi *とは異なる状態である。例えば,図6に示される(a),(b)は,いずれも前記偏角が同一であり,かつ絶対値のみが変化した場合の2通りの形状分布を示したものである。即ち,前記絶対値が大きくなると,(b)に示される形状分布のように中伸び,耳伸び等(図6の例では中伸び)のパターンにおける幅方向の起伏が大きくなり,前記絶対値が小さくなると,(a)に示される形状分布のように中伸び,耳伸び(図6では中伸び)等のパターンにおける幅方向の起伏が緩やかになる。
In addition, on the Λ2Λ4 plane shown in FIG. 8, the type of pattern of the shape distribution of the
Thus, when the deflection angle θ is specified, the type of the shape distribution pattern of the
On the other hand, absolute values (distance from the origin) when Λ2 and Λ4 are displayed in polar coordinates
That is, when the declination obtained from each of the detected shape distribution and the target shape distribution is the same and the absolute values are different, the pattern of the detected shape distribution and the pattern of the target shape distribution are substantially the same. Although it is within the range, the detected value f i (by each tension measuring sensor) is different from the target value f i * of each tension measuring sensor in the target shape distribution. For example, (a) and (b) shown in FIG. 6 show two types of shape distributions when the declination is the same and only the absolute value is changed. That is, when the absolute value increases, the undulation in the width direction in the pattern of medium elongation, ear elongation, etc. (medium elongation in the example of FIG. 6) increases as in the shape distribution shown in FIG. When it becomes smaller, the undulations in the width direction in the patterns such as the middle extension and the ear extension (middle extension in FIG. 6) as shown in the shape distribution shown in FIG.
(3)本発明の実施の形態に係る圧延制御装置で用いられる評価関数について。
前述の如く,前記検出形状分布fiは前記Λ2Λ4平面内における座標(以下,検出座標という)Λ2a,Λ4aに置換することが可能であり,同様に前記目標形状分布fi *も前記Λ2Λ4平面内における座標(以下,目標座標という)Λ2*,Λ4*に置換することが可能である。前記Λ2Λ4平面内において,前記検出座標が前記目標座標に一致していれば,前記検出形状分布fiは相当の精度で前記目標形状分布fi *に一致する。
ここで,前述の説明から,前記目標座標を極座標表示した場合の偏角である目標偏角θ*は,所望する目標形状分布のパターンの種類を表す。同様に,前記検出座標を極座標表示した場合の検出偏角θと,前記目標偏角θ*との偏差である後述の偏角偏差φΛ(下記の式(12)参照)は,前記被圧延材1の検出形状分布パターンと,前記目標形状分布パターンとの類似性を評価している。つまり,前記偏角偏差φΛが小さい程,前記検出形状分布のパターンは前記目標形状分布のパターンに類似しているものと判断できる。
同様に,前記目標座標を極座標表示した場合の絶対値である目標絶対値r*と,前記検出座標を極座標表示した場合の検出絶対値θとの偏差である後述の絶対値偏差φr(下記の式(13)参照)は,前記被圧延材1の検出形状分布パターンと,前記目標形状分布パターンとが類似した後の,前記検出形状分布における各張力測定用センサによる検出値fiと,前記目標形状分布における各張力測定用センサに対する目標値fi *との近さを表すものである。つまり,前記偏角偏差φΛが収束している状態において,前記絶対値偏差φrが小さい程,前記検出形状分布と前記目標形状分布とが近いと判断できる。
(3) About the evaluation function used with the rolling control apparatus which concerns on embodiment of this invention.
As previously described, the detection shape distribution f i the coordinates in the Λ2Λ4 plane (hereinafter, the detected coordinates of) .LAMBDA.2 a, it is possible to replace the .lambda.4 a, likewise the target shape distribution f i * also the Λ2Λ4 It is possible to replace the coordinates in the plane (hereinafter referred to as target coordinates) Λ2 * , Λ4 * . If the detected coordinates coincide with the target coordinates in the Λ2Λ4 plane, the detected shape distribution f i matches the target shape distribution f i * with considerable accuracy.
Here, from the above description, the target deflection angle θ * , which is the deflection angle when the target coordinates are displayed in polar coordinates, represents the type of the desired target shape distribution pattern. Similarly, the deviation deviation φΛ (see formula (12) below), which is a deviation between the detected deviation angle θ when the detected coordinates are displayed in polar coordinates and the target deviation angle θ * , is expressed by the material to be rolled. The similarity between the detected
Similarly, an absolute value deviation φ r (described later) that is a deviation between a target absolute value r * that is an absolute value when the target coordinates are displayed in polar coordinates and a detected absolute value θ when the detected coordinates are displayed in polar coordinates. (See equation (13)) is a detection value f i by each tension measuring sensor in the detected shape distribution after the detected shape distribution pattern of the
以上のように,前記Λ2Λ4平面内において前記目標座標と前記検出座標とにおける前記偏角偏差φΛ,前記絶対値偏差φrの両方をバランス良く最小化させることが,前記検出形状分布fiを前記目標形状分布fi *に高精度で一致させることに繋がる。そこで,前記圧延制御装置X1により,前記偏角偏差φΛ,前記絶対値偏差φr各々の最小化を主眼とする形状制御アルゴリズムが採用されたプログラムが用いられ,前記アクチュエータ13a〜13hの動作位置が制御される。
前記形状制御アルゴリズムは,大きくは2つのループ(第一のループ,第二のループ)を有する。
前記第一のループは,前記偏角偏差φΛを縮小することを目的とするループであり,つまり前記検出形状分布のパターンを前記目標形状分布のパターンに類似させることを目的とするループである。前記第一のループでは,以下の式(12)に示される前記偏角偏差φΛを評価関数として用いる。
前記第二のループは,前記絶対値偏差φrを縮小することを目的とするループである。つまり前記検出形状分布と前記目標形状分布のパターンが一致した後に,それらのパターンの一致性を保ったまま前記検出形状分布を修正し,前記検出形状分布における各検出値を前記目標形状分布に収束させることを目的とするループである。前記第二のループでは,以下の式(13)に示される前記絶対値偏差φrを評価関数として用いる。
尚,前記形状制御アルゴリズムでは,前記第一のループが終了した後に前記第二のループが行われる。これは,前記検出形状分布のパターンと前記目標形状分布のパターンとを類似させる制御を優先的に行うことを意味する。以下,前記第一のループと前記第二のループとに分けて詳述する。
As described above, wherein the polarization angle difference φΛ in said detected coordinates and the target coordinates in Λ2Λ4 a plane, wherein both the absolute value deviation phi r be balanced well minimized, the said detection shape distribution f i This leads to matching with the target shape distribution f i * with high accuracy. Therefore, by the rolling controller X1, the polarization angle difference Fairamuda, the absolute value deviation phi r programs shape control algorithm is employed to focus on minimization of each are used, the operating position of the
The shape control algorithm generally has two loops (a first loop and a second loop).
The first loop is a loop intended to reduce the deviation deviation φΛ, that is, a loop intended to make the detected shape distribution pattern similar to the target shape distribution pattern. In the first loop, the deviation deviation φΛ shown in the following equation (12) is used as an evaluation function.
It said second loop is a loop for the purpose of reducing the absolute value deviation phi r. That is, after the patterns of the detected shape distribution and the target shape distribution match, the detected shape distribution is corrected while maintaining the coincidence of the patterns, and each detection value in the detected shape distribution is converged to the target shape distribution. It is a loop that aims to make it. In the second loop, the absolute value deviation φ r shown in the following equation (13) is used as an evaluation function.
In the shape control algorithm, the second loop is performed after the first loop is completed. This means that control for making the detected shape distribution pattern and the target shape distribution pattern similar is performed preferentially. Hereinafter, the first loop and the second loop will be described in detail.
(4)第一のループの詳細について。
図9は,本発明の実施の形態に係る圧延制御装置X1による前記被圧延材1の板形状分布を制御する第一のループの手順を示すフローチャートである。以下,図10及び図11を参照しつつ,図9のフローチャートを用いて前記圧延制御装置X1による前記第一のループの詳細な手順について説明する。
ここに,図10のテーブル図は後述するステップS7において動作制御対象となるアクチュエータの選別に用いられる変化量参照テーブルを示し,図11のΛ2Λ4座標は形状分布を示す座標平面である。尚,以下の説明では,前記被圧延材1について所望する形状である目標形状分布fi *(各箇所iにおける目標値)は予め前記圧延制御装置X1に入力されており,該目標形状分布fi *を示す座標を図11中の目標座標102(Λ2*,Λ4*)とし,検出形状分布fiを示す座標を検出座標101(Λ2a,Λ4a)として説明する。
また,図9に示されるフローチャートにおける各手順(ステップ)の処理は,詳しくは後述のように,前記圧延制御装置X1の有する前記CPU21,前記記憶部22,前記I/O23等により実現される。ここで,図9におけるS1,S2…は処理の番号(ステップ)を示しており,前記圧延装置Aによる圧延開始時にステップS1の処理から実行される。
(4) Details of the first loop.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of a first loop for controlling the plate shape distribution of the
Here, the table of FIG. 10 shows a change amount reference table used for selecting an actuator to be controlled in step S7 described later, and the Λ2Λ4 coordinate of FIG. 11 is a coordinate plane showing the shape distribution. In the following description, a target shape distribution f i * (target value at each location i), which is a desired shape for the
Further, the processing of each procedure (step) in the flowchart shown in FIG. 9 is realized by the CPU 21, the storage unit 22, the I / O 23, etc. of the rolling control device X1, as will be described in detail later. Here, S1, S2,... In FIG. 9 indicate process numbers (steps), which are executed from the process of step S1 when the rolling apparatus A starts rolling.
ステップS1では,前記板形状検出装置14により検出された前記検出形状分布fiが前記I/O23(図7)を介して前記圧延制御装置X1に入力される。ステップS1に続くステップS2では,前記圧延制御装置X1の有する前記CPU21(図7)により,ステップS1で入力された前記検出形状分布fi(形状分布検出値)がべき展開近似され,その展開係数λ2及びλ4が求められる。尚,このステップS2を実行する前記CPU21がべき展開係数算出手段の一例である。
ステップS2に続くステップS3では,前記CPU21によりステップS2において求められた前記λ2及び前記λ4(形状分布検出値をべき展開により近似した近似式の2次の係数及び4次の係数)から,上述した(9)式により前記Λ2及び前記Λ4が2つの形状パラメータとして算出される。このように算出された形状パラメータにより表される座標点が図11中の検出座標101(Λ2a,Λ4a)である。
尚,このステップS3の処理を実行する前記CPU21が形状パラメータ算出手段の一例である。
ステップS3に続くステップS4では,前記CPU21によりステップS2において求められた前記Λ2及び前記Λ4を前記Λ2Λ4平面において極座標表示した場合の検出偏角θが計算され,更に前記記憶部22に予め記憶されている前記目標偏角θ*との偏差である偏角偏差(評価関数)φΛが計算される。
ステップS4に続くステップS5では,ステップS4において計算された前記偏角偏差φΛが,前記記憶部22に予め記憶されている偏角閾値以下であるか否かが判別される。かかる判別は,パターンの類似性が不十分であるか否かを判断するために行われる。前記偏角閾値以下であると判別された場合(S5のYES)には,前記偏角偏差φΛが十分小さくなり,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンに類似していると判別され,前記第二のループへと進む。一方,前記偏角偏差φΛが前記偏角閾値以上であると判別された場合(S5のNO)には,パターンの類似性が不十分であると判断され,ステップS6に進む。
In step S1, the detected shape distribution f i detected by the plate
In step S3 subsequent to step S2, the above-described λ2 and λ4 (second-order coefficients and fourth-order coefficients of an approximate expression obtained by approximating the shape distribution detection value by power expansion) obtained in step S2 by the CPU 21 are described above. The Λ2 and Λ4 are calculated as two shape parameters by the equation (9). The coordinate points represented by the shape parameters calculated in this way are detected coordinates 101 (Λ2 a , Λ4 a ) in FIG.
The CPU 21 that executes the process of step S3 is an example of a shape parameter calculation unit.
In step S4 following step S3, the detected deviation angle θ when the CPU 21 displays the Λ2 and Λ4 obtained in step S2 in polar coordinates on the Λ2Λ4 plane is calculated and stored in the storage unit 22 in advance. A deviation (evaluation function) φΛ that is a deviation from the target deviation angle θ * is calculated.
In step S5 following step S4, it is determined whether or not the deviation deviation φΛ calculated in step S4 is equal to or less than a deviation threshold stored in the storage unit 22 in advance. Such a determination is performed to determine whether or not the pattern similarity is insufficient. If it is determined that it is equal to or less than the declination threshold (YES in S5), it is determined that the declination deviation φΛ is sufficiently small and the detected shape distribution pattern is similar to the target shape distribution pattern. And proceed to the second loop. On the other hand, if it is determined that the deviation deviation φΛ is equal to or greater than the deviation threshold (NO in S5), it is determined that the pattern similarity is insufficient, and the process proceeds to step S6.
図9に示すステップS6〜S9は,実際に前記評価関数(偏角偏差)φΛを最小化するための処理である。以下に説明するように,前記圧延制御装置X1は,前記アクチュエータ13a〜13hのうちの前記偏角偏差φΛを最も小さくすることが可能な1つのアクチュエータを選別し,そのアクチュエータを駆動することにより,前記偏角偏差φΛを小さくする。本実施の形態では上記したように1つのアクチュエータを選別する例について説明するが,もちろん,複数のアクチュエータを選別して前記偏角偏差φΛを小さくする別例も考えられる。
以下,ステップS6〜9の各処理について,図10及び図11を用いて詳述する。
Steps S6 to S9 shown in FIG. 9 are processes for actually minimizing the evaluation function (declination deviation) φΛ. As will be described below, the rolling control device X1 selects one of the
Hereinafter, each process of step S6-9 is explained in full detail using FIG.10 and FIG.11.
前記Λ2*,Λ4*と偏角が同一になる前記Λ2Λ4平面上における領域は,前記Λ2*,Λ4*(前記目標座標102)と前記Λ2Λ4平面上における原点とを結ぶ半直線103により表される。そこで,まず前記検出偏角θを前記目標偏角θ*に近づけるため,検出形状分布fiから得られた前記Λ2a,Λ4a(前記検出座標101)を前記半直線103上のいずれかの点に変位させる必要がある。
そこで,ステップS6では,前記CPU21により,上記半直線103までの変位が最小となる座標,即ち,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)から前記半直線103に対して垂線105が引かれる場合の,該垂線105と前記半直線103とが交わる座標104(以下,直交座標)を算出する処理が行われる。該直交座標104は当該第一のループにおいて,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)が前記目標座標102(Λ2*,Λ4*)に到達する前段階の仮の目標座標とされる。尚,当該第一のループは前記偏角偏差φΛを縮小させることを目的とするため,前記直交座標104が必ずしも仮の目標座標とされる必要はなく,前記半直線103上の任意の座標を仮の目標座標に定めてもよい。例えば,前記目標座標102(Λ2*,Λ4*)を仮の目標座標としてもよい。
ステップS6に続くステップS7では,前記CPU21により前記アクチュエータ13a〜13hのうち,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)を前記直交座標104(仮の目標座標)に向けて変位させるのに最も有効なアクチュエータが選別される。このような選別は,前記CPU21が,前記記憶部22に記憶されている,図10に示す変化量参照テーブル(後述のように,前記アクチュエータ13a〜13h各々を所定の単位動作量に従って動作させた時の,単位時間当たりの前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)の変化量をベクトル表示したもの)を参照しつつ行う。
The .LAMBDA.2 *, region in the Λ2Λ4 a plane-polarized angle is the same as .lambda.4 *, the .LAMBDA.2 *, represented by a
Therefore, in step S6, when the CPU 21 draws a
At step S7 subsequent to step S6, among the
以下,前記記憶部22に記憶されている変化量参照テーブルについて詳述する。従来例(特許文献1及び特許文献2)においては,前記アクチュエータ13a〜13h各々が独立に前記検出形状分布fiを修正することが可能であり,前記張力測定用センサのうちのi番目のセンサが検出した張力分布の変化分が,影響係数αijで表されるとされた。本実施形態においても,これと同様の考え方を用いる。即ち,前記Λ2Λ4平面において,前記アクチュエータ13a〜13h各々が線形独立に前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)を修正する(変位させる)ことが可能であり,前記形状パラメータΛ2,Λ4各の変化分も,前記アクチュエータ13a〜13h各々に対して固定(固有)の数値として定まるとする。
そこで,図10に示されるように,前記アクチュエータ13a〜13h各々を単独で所定の単位動作量に従って動作させたときの前記Λ2a,Λ4aの単位時間当たりの変化量(前記Λ2Λ4平面におけるベクトルとして表される)をアクチュエータ毎に予め求めておき,前記アクチュエータ13a〜13h各々の識別情報51と前記Λ2a,Λ4aの変化量を表す影響ベクトル52とが対応付けられた変化量参照テーブルとして前記記憶部22に記憶しておく。尚,前記影響ベクトル52の各要素の数値を影響係数要素という。
Hereinafter, the change amount reference table stored in the storage unit 22 will be described in detail. In the conventional example (
Therefore, as shown in FIG. 10, when the
以下,前記影響ベクトル52(詳しくは,該影響ベクトル52を特定する影響係数要素)の求め方について詳述する。以下の如く,前記影響ベクトル52は,従来例において用いられていた前記アクチュエータ13a〜13h各々に対する前記影響係数αijから,一義的に求めることが可能である。
行番号としてセンサエレメントの番号(識別符号)iを,列番号としてアクチュエータの番号(識別符号)jを採用すると,センサがn個,アクチュエータがm個の場合には,前記影響係数αij各々は以下の式(14)に表わされる,n行m列の行列Αにおける要素とみなすことが可能である。
When the sensor element number (identification code) i is adopted as the row number and the actuator number (identification code) j is adopted as the column number, when there are n sensors and m actuators, each of the influence coefficients α ij is It can be regarded as an element in an n-by-m matrix Α represented by the following equation (14).
ここで,板幅センタから各センサiへの板幅方向の距離ziを,i=1からi=nについて列状に配列すると,要素をn個持つ列ベクトルが得られる(但し,板幅センタをx=0として,板エッジをz=±1とする。即ち板幅の範囲を−1〜1に正規化する。)。この列ベクトルの各要素となっているzi各々を0乗,2乗,4乗してi=1からi=nについて列状に配列したものも,やはり要素をn個持つ列ベクトルである。言うまでもないが,前記板幅方向の距離zi各々は検出ローラのセンサ位置(距離)を示している。
以下の式(16)のように,前記板幅方向の距離xi各々を0乗,2乗,4乗し,i=1からi=nについて列状に配列して得られた3つの列ベクトル(0乗に対する第一の列ベクトル,2乗に対する第二の列ベクトル,4乗に対する第三の列ベクトル)を行方向に配列すると,3行n列の行列Dが得られる。
ところで,前記影響ベクトル52は,実際にアクチュエータを動作させる実験などから求めることも可能であるが,上述のような正規方程式から求める方法のほうが,本発明の効果を得る上で望ましいことが判明している。
Here, if the distances zi in the plate width direction from the plate width center to each sensor i are arranged in rows for i = 1 to i = n, a column vector having n elements is obtained (however, the plate width center is obtained). X = 0 and the plate edge z = ± 1, that is, the range of the plate width is normalized to −1 to 1). A column vector having n elements is also obtained by arranging each z i that is an element of this column vector to the 0th, 2nd, and 4th powers and arranging them in a column from i = 1 to i = n. Needless to say, each of the distances zi in the plate width direction indicates the sensor position (distance) of the detection roller.
Three column vectors obtained by multiplying the distances xi in the plate width direction by the 0th power, the second power, and the fourth power, and arranging them in a column for i = 1 to i = n as in the following equation (16) If (the first column vector for the 0th power, the second column vector for the second power, and the third column vector for the fourth power) are arranged in the row direction, a matrix D of 3 rows and n columns is obtained.
By the way, the
ステップS7の具体的内容としては,前記CPU21により,前記変化量参照テーブルが参照され,前記現在の前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)から前記直交座標104(仮の目標座標)に直交する前記垂線105とのなす角が最も小さい前記影響ベクトル52を持つ特定のアクチュエータが,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)を前記直交座標104(仮の目標座標)に向けて変位させるのに最も有効なアクチュエータであると選別され,次のステップで動作量(スカラー量)が計算される。
Specifically, in step S7, the CPU 21 refers to the change amount reference table, and is orthogonal to the orthogonal coordinates 104 (provisional target coordinates) from the current detection coordinates 101 (Λ2 a , Λ4 a ). A specific actuator having the
ステップS7に続くステップS8の処理では,ステップS7において選別されたアクチュエータの動作量(スカラー量)が決定される。尚,この動作量の決定方法としては様々なものが考えられる。例えば,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)と前記直交座標104(仮の目標座標)との距離を前記CPU21により計算し,また,その計算結果と選別されたアクチュエータとの動作量を対応付ける動作量対応テーブルを前記記憶部22に記憶しておき,該動作量対応テーブルを用いて前記計算結果を前記動作量に変換することが考えられる。また,特許文献1若しくは特許文献2に記載の形状評価関数φもしくはφ’(前述した式(3),若しくは式(6)参照)を最小化するように前記動作量を決定する,つまり,ステップS7においてアクチュエータi(前記アクチュエータ13a〜13hのうちのi番目のアクチュエータ)が選別された場合,式(3)若しくは式(6)をi番目のアクチュエータの動作量Δxiで微分して得られた式がゼロになるように,前記動作量Δxiを決定することも考えられる。
In the process of step S8 following step S7, the operation amount (scalar amount) of the actuator selected in step S7 is determined. There are various methods for determining the operation amount. For example, the CPU 21 calculates the distance between the detected coordinates 101 (Λ2 a , Λ4 a ) and the orthogonal coordinates 104 (provisional target coordinates), and associates the calculated result with the operation amount of the selected actuator. It is conceivable that an operation amount correspondence table is stored in the storage unit 22 and the calculation result is converted into the operation amount using the operation amount correspondence table. Further, the operation amount is determined so as to minimize the shape evaluation function φ or φ ′ described in
ステップS8に続くステップS9の処理では,前記圧延制御装置X1が前記アクチュエータ13a〜13hのうちのステップS7において選別されたアクチュエータの動作位置を,ステップS8において決定された動作量に従って変化させる。尚,ステップS9は,前記I/O23が選別されたアクチュエータに制御指令を出力することにより実現される。
ステップS9の処理が終了されるとステップS1の処理に戻り,前記偏角偏差φΛが前記偏角閾値以下になるまで以上の処理を繰り返す。
尚,前記偏角閾値は,選別されたアクチュエータの機械的制約の限界に相当する値として定義されたものであり,収束後の前記偏角偏差φΛが前記機械的制約に基づく所定の不感帯条件を満たすように定められる。このため,前記偏角閾値はアクチュエータ13a〜13h各々と対応付けられて前記記憶部22に記憶され,つまりステップS7で選別されたアクチュエータに応じて異なる前記偏角閾値が用いられる。
以上のように,前記第一のループ(特にステップS6〜S9)により,前記形状パラメータΛ2,Λ4(形状パラメータ算出手段により算出されたパラメータ)を極座標表示したときの偏角θが,予め設定された目標偏角θ*(形状分布目標値に対応する目標偏角)に近づくように,前記アクチュエータ群13に属するアクチュエータ各々の動作位置が制御され,これにより前記ワークロール2a,2bによる幅方向の荷重分布が制御される。尚,このような前記第一のループにおける処理を実行するための前記CPU21が第一の荷重分布制御手段の一例である。
In the process of step S9 subsequent to step S8, the rolling control device X1 changes the operation position of the actuator selected in step S7 among the
When the process of step S9 is completed, the process returns to step S1, and the above process is repeated until the deviation deviation φΛ becomes equal to or less than the deviation angle threshold.
The declination threshold is defined as a value corresponding to the limit of the mechanical constraints of the selected actuator, and the declination deviation φΛ after convergence satisfies a predetermined dead zone condition based on the mechanical constraints. It is determined to satisfy. Therefore, the declination threshold is associated with each of the
As described above, the deflection angle θ when the shape parameters Λ2, Λ4 (parameters calculated by the shape parameter calculation means) are displayed in polar coordinates by the first loop (particularly, steps S6 to S9) is set in advance. The operating positions of the actuators belonging to the
(5)第二のループの詳細について
図12は,本発明の実施の形態に係る圧延制御装置X1による前記被圧延材1の形状分布を制御する第二のループの手順を示すフローチャートである。以下,図13を参照しつつ,図12のフローチャートを用いて前記圧延制御装置X1による前記第二のループの詳細な手順について説明する。
ここに,図13のΛ2Λ4座標は形状分布を示す座標平面であり,第一のループにより前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)の偏角と前記目標座標(Λ2*,Λ4*)との偏角とが略一致した場合を示す。
尚,図12に示されるフローチャートにおける各手順(ステップ)の処理は,詳しくは後述のように,前記圧延制御装置X1の有する前記CPU21が前記記憶部22に記憶された記憶情報を参照しつつ,やはり前記記憶部22に記憶された制御プログラムを実行することにより実現される。ここで,図12におけるS101,S102…は処理の番号(ステップ)を示しており,上述の第一のループが終了した後に(即ち,前記ステップS5(図9参照)でYESと判別された後に)ステップS101の処理から実行される。
(5) Details of Second Loop FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of a second loop for controlling the shape distribution of the
Here, the
In addition, as for the process of each procedure (step) in the flowchart shown in FIG. 12, the CPU 21 of the rolling control device X1 refers to the storage information stored in the storage unit 22, as will be described in detail later. This is also realized by executing the control program stored in the storage unit 22. Here, S101, S102... In FIG. 12 indicate process numbers (steps), and after the first loop is completed (that is, after YES is determined in step S5 (see FIG. 9)). ) The process is executed from the process of step S101.
ステップS101〜S103の処理は,前記第一のループにおけるステップS1〜S3の処理と同様であり,ここでは説明を省略する。
ステップS103に続くステップS104では,ステップS103において求められた前記Λ2a,Λ4a(前記検出座標101)から,前記CPU21によりそれらの絶対値r(検出絶対値)が計算され,更に前記記憶部22に記憶されている前記目標絶対値r*との偏差である絶対値偏差φrが計算される。
ステップS104に続くステップS105では,ステップS104において求められた前記絶対値偏差φrが,前記記憶部22に予め入力され記憶されている絶対値閾値と比較され,前記絶対値偏差φrが前記絶対値閾値以下であるか否かが判別される。前記絶対値閾値以下であると判別された場合には(S105YES),前記絶対値偏差φrが十分小さくなり,つまり前記検出形状分布と前記目標形状分布とのパターンの同一性が保たれつつ,前記検出形状分布における各張力測定用センサの検出値fiが前記目標形状分布における各張力測定用センサに対する目標値fi *に収束したと判断され,前記第二のループにおける一連の処理が終了される。一方,前記絶対値閾値以上であると判別された場合には(S105NO),ステップS106に進む。
The processing of steps S101 to S103 is the same as the processing of steps S1 to S3 in the first loop, and the description thereof is omitted here.
In step S104 following step S103, the CPU 21 calculates the absolute value r (detected absolute value) from the Λ2 a and Λ4 a (detected coordinates 101) obtained in step S103, and further stores the storage unit 22. Is calculated as an absolute value deviation φ r which is a deviation from the target absolute value r * stored in FIG.
In subsequent step S104 step S105, the absolute value deviation phi r determined at step S104, the storage unit 22 to be input in advance is compared with the absolute value threshold value stored, the absolute value deviation phi r the absolute It is determined whether or not the value is equal to or smaller than the threshold value. Wherein when it is determined that the absolute value is less than the threshold value (S105YES), the absolute value deviation phi r is sufficiently small, i.e. the detected shape distribution and the while identity pattern of the target shape distribution is maintained, It is determined that the detection value f i of each tension measurement sensor in the detected shape distribution has converged to the target value f i * for each tension measurement sensor in the target shape distribution, and a series of processing in the second loop is completed. Is done. On the other hand, if it is determined that the value is equal to or greater than the absolute value threshold (NO in S105), the process proceeds to step S106.
ステップS106では,前記絶対値偏差φrを縮小するべく,前記CPU21により,前記アクチュエータ13a〜13hのうち動作対象となるアクチュエータが選択され,またその動作量が決定される。
ここで,前述の第一のループにより,前記被圧延材1の前記検出形状分布のパターンは前記目標形状分布のパターンと略同一の範囲にあると考えられる。即ち,図13に示されるように,前記第一のループにより,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)の前記Λ2Λ4平面内での偏角(前記検出偏角)は前記目標座標102(Λ2*,Λ4*)の偏角(前記目標偏角)と前記偏角閾値の範囲内で略一致している。従って,当該ステップS106では,前記第一のループにより略一致した前記検出偏角を極力変化させないように,即ち,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)を出来るだけ前記半直線103に沿って(図13に示されるベクトル107に沿って)前記目標座標102(Λ2*,Λ4*)の方向に変位させる能力(前記影響ベクトル52)を有するアクチュエータが動作対象として前記CPU21により選択され,またその動作量が決定される。
In step S106, in order to reduce the absolute value deviation phi r, by the CPU 21, the actuator actuator that operation target among the 13a~13h is selected and its operation amount is determined.
Here, it is considered that the pattern of the detected shape distribution of the
ステップS106が終了されるとステップS107に進む。ステップS107では,前記圧延制御装置X1により,ステップS106で決定された動作対象のアクチュエータが,同様にステップS106で得られた動作量各々に基づいての動作位置を変化させる。これにより,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)が変化し,前記絶対値偏差φrが縮小される。
ステップS107が終了されると,ステップS101に戻って当該第二のループにおける処理が繰り返されるが,前記被圧延材1の材料条件(シートクラウン率,塑性定数等)もしくは前記圧延機Y1(図1参照)による操業条件(圧延速度等)が理想的で,ステップS107の処理を一度行うだけで前記絶対値偏差φrが十分に最小化できると期待される場合には,当該第二のループを一回で終了するものとしても良い。
以上の様に,前記第一のループが終了された後に(第一の荷重分布制御手段により検出された偏角が予め定められた目標偏角に所定の許容範囲内まで近づいた後に)前記第二のループにより,前記形状パラメータΛ2,Λ4(形状パラメータ算出手段により算出されたパラメータ)を極座標表示したときの絶対値rが,予め設定された目標絶対値r*(形状分布目標値に対応する目標偏角)に近づくように,前記アクチュエータ群13に属するアクチュエータ各々が制御され,これにより前記ワークロール2a,2bによる幅方向の荷重分布が制御される。尚,このような前記第二のループにおける処理を実行するための前記CPU21が第二の荷重分布制御手段の一例である。
尚,前記第二のループにより,前記検出座標101(Λ2a,Λ4a)の前記Λ2Λ4平面内での偏角(前記検出偏角)に,前記目標座標102(Λ2*,Λ4*)の偏角(前記目標偏角)からの若干のズレが生じている,即ち,前記第一のループにおいて一旦最小化された前記偏角偏差φΛが大きくなることも考えられるので,前記第二のループが適宜の回数行われた後に,再び前記第一のループに戻ることも考えられる。
When step S106 is completed, the process proceeds to step S107. In step S107, the operation target actuator determined in step S106 changes the operation position based on each of the operation amounts obtained in step S106 by the rolling control device X1. As a result, the detected coordinates 101 (Λ2 a , Λ4 a ) change, and the absolute value deviation φ r is reduced.
When step S107 is completed, the process returns to step S101 and the processing in the second loop is repeated. However, the material conditions (sheet crown ratio, plastic constant, etc.) of the
As described above, after the first loop is completed (after the deviation angle detected by the first load distribution control means approaches a predetermined target deviation angle within a predetermined allowable range), The absolute value r when the shape parameters Λ2 and Λ4 (parameters calculated by the shape parameter calculating means) are displayed in polar coordinates by the second loop corresponds to a preset target absolute value r * (shape distribution target value). Each of the actuators belonging to the
The second loop causes the deviation of the target coordinates 102 (Λ2 * , Λ4 * ) to the deviation angle (the detected deviation angle) of the detected coordinates 101 (Λ2 a , Λ4 a ) in the Λ2Λ4 plane. Since there is a slight deviation from the angle (the target deviation angle), that is, the deviation deviation φΛ once minimized in the first loop is considered to be large. It may be possible to return to the first loop again after being performed an appropriate number of times.
上述の実施の形態では,被圧延材1を板幅方向に対称成分に圧延する場合について説明したが,これに限られるものではない。例えば,前記被圧延材1を板幅方向に非対称成分に圧延する場合には,板形状検出器14(図1参照)により検出された検出形状分布fiを前述の式(8)の代わりに,以下の式(18)により近似し,その係数λ1,λ3から以下の式(19)により得られるΛ1,Λ3を形状パラメータとして用いればよい。
従って,前記Λ1,Λ3を極座標表示した偏角を求め,予め定められた所望の目標偏角との偏差を縮小するようにアクチュエータ13a〜13h(図2参照)を選別してそれを駆動することで,前記被圧延材1は板幅方向に非対称成分に圧延される。
In the above-mentioned embodiment, although the case where the to-
Accordingly, the declination angle obtained by displaying the Λ1 and Λ3 in polar coordinates is obtained, and the
上述の実施の形態では,Λ2,Λ4という2つの形状パラメータを用いて,それらを極座標表示したときの偏角と目標偏角との偏差を縮小するように,前記アクチュエータ13a〜13hの駆動制御を行ったが,これに限られるものではない。
例えば,図5に示される代表的な前記被圧延材1の形状パターンよりも,更に複雑なパターンを得たければ,前記Λ2,Λ4に加え,前記検出形状分布fiを6次までのべき展開で近似した展開係数λ6等を用いることも考えられる。前述したが,前記Λ2はz=±1における形状を表しており,一方,前記Λ4はz=±1/√2における形状を表している。そこで,例えば前記λ6を用いればz=±1/2√2付近における形状を表す新パラメータΛ6を定義することが可能である。前記Λ2,Λ4に加え前記Λ6を用いることで,前記被圧延材1のより複雑な形状分布パターンを表現することが可能である。
この場合,前記Λ2,Λ4,Λ6を極座標表示したときの偏角は2つ定義されるが,それら2つの偏角を予め定められた目標偏角各々に近づけることで,より複雑な形状分布のパターンに前記被圧延材1を圧延することが可能である。
In the above-described embodiment, the drive control of the
For example, in order to obtain a more complicated pattern than the typical shape pattern of the
In this case, there are two declinations when polar coordinates of Λ2, Λ4, and Λ6 are displayed. By making these two declinations close to the predetermined target declinations, a more complicated shape distribution can be obtained. It is possible to roll the
上述の実施の形態では,偏角偏差(前記検出形状分布fiから得られた偏角θと,予め記憶部22(図7)に記憶されている目標偏角θ*との偏差)を縮小することを方針とする第一のループに続いて,絶対値偏差(前記検出形状分布fiから得られた絶対値rと,予め記憶部22に記憶されている目標絶対値r*との偏差)を縮小することを方針とする第二のループの処理が実行されたが,これに限られるものではない。
前記第一のループにおける処理により前記偏角偏差φΛが縮小された後(第一の制御手段により形状パラメータΛ2,Λ4を極座標で表したときの偏角が前記目標偏角に対して所定の許容範囲まで近づくよう制御された後)であれば,特許文献1若しくは特許文献2に示されるように,形状評価関数φ若しくはφ’を縮小するように前記幅方向の荷重分布の制御を行うものとしても良い。つまり,前記検出形状分布fi(形状分布検出値)と前記目標形状分布fi *(形状分布目標値)との偏差の2乗和を平均的に最小化することを方針として,アクチュエータ群13に属するアクチュエータ13a〜13h各々の動作位置を制御するものとしてもよい。尚,このような制御を行う,前記圧延制御装置X1におけるCPU21が第三の荷重分布制御手段の一例である。
前記第一のループにおける処理により前記偏角偏差φΛが最小化した後であれば,上述した従来例における荷重分布の制御方法であっても,前記検出形状分布のパターンと前記目標形状分布のパターンとが異なっているまま制御ゲインが小さくなり,前記検出形状分布のパターンが前記目標形状分布のパターンへと収束しない状態で制御が終了されることはない。
In the above embodiment, the reduced deflection angle deviation (a deviation angle theta obtained from said detecting shape distribution f i, prestored section 22 (the difference between the target deviation angle theta * stored in FIG. 7)) Following the first loop, the absolute value deviation (the deviation between the absolute value r obtained from the detected shape distribution f i and the target absolute value r * stored in the storage unit 22 in advance) ) Has been executed, but this is not a limitation.
After the declination deviation φΛ is reduced by the processing in the first loop (the declination when the shape parameters Λ2 and Λ4 are expressed in polar coordinates by the first control means is a predetermined tolerance with respect to the target declination. If it is controlled to approach the range), as shown in
After the declination deviation φΛ is minimized by the processing in the first loop, the detected shape distribution pattern and the target shape distribution pattern can be obtained even in the load distribution control method in the conventional example described above. The control gain is reduced with the difference between and the detection shape distribution pattern, and the control is not terminated in a state where the detected shape distribution pattern does not converge to the target shape distribution pattern.
本発明は,鋼材を圧延する圧延装置への適用が可能である。 The present invention can be applied to a rolling device that rolls steel.
1…被圧延材
2a,2b…ワークロール
3a,3b…第一中間ロール
4a,4b…第二中間ロール
5a,5b…バックアップロール
6…入側リール
7…出側リール
8…入側リール駆動装置
9…出側リール駆動装置
10…圧下装置
11…入側板厚計
12…出側板厚計
13…アクチュエータ群
14…板形状検出器
101…検出座標
102…目標座標
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記形状分布検出値をべき展開により近似した近似式の係数を求めるべき展開係数算出手段と,
前記べき展開係数算出手段により求められた係数に基づいて前記幅方向における前記被圧延材の形状を表す少なくとも2つ以上の形状パラメータを算出する形状パラメータ算出手段と,
前記形状パラメータ算出手段により算出された少なくとも前記2つの前記形状パラメータを極座標で表したときの偏角が予め設定された前記形状分布目標値に対応する目標偏角に近づくように前記幅方向の荷重分布を制御する第1の荷重分布制御手段と,
を具備してなることを特徴とする圧延制御装置。 The to-be-rolled product in the rolling mill so that the shape distribution detection value representing the shape distribution in the predetermined width direction detected for the material to be rolled by the rolling mill approaches the shape distribution target value representing the preset target shape distribution. A rolling control device for controlling the load distribution in the width direction on the material,
Expansion coefficient calculating means for obtaining a coefficient of an approximate expression obtained by approximating the shape distribution detection value by power expansion;
Shape parameter calculating means for calculating at least two or more shape parameters representing the shape of the material to be rolled in the width direction based on the coefficient obtained by the power expansion coefficient calculating means;
The load in the width direction so that the deflection angle when at least the two shape parameters calculated by the shape parameter calculation means are expressed in polar coordinates approaches a target deflection angle corresponding to the preset shape distribution target value First load distribution control means for controlling the distribution;
A rolling control device comprising:
Λ2=λ2+λ4
Λ4=1/2・λ2+1/4・λ4 The shape parameter calculation means obtains Λ2 and Λ4 obtained by the following equation from the second-order coefficient λ2 and the fourth-order coefficient λ4 of the approximate expression obtained by approximating the shape distribution detection value by power expansion: The rolling control device according to claim 1, which is calculated as follows.
Λ2 = λ2 + λ4
Λ4 = 1/2 · λ2 + 1/4 · λ4
前記形状分布検出値をべき展開により近似した近似式の係数を求めるべき展開係数算出工程と,
前記べき展開係数算出手段により求められた係数に基づいて前記幅方向における前記被圧延材の形状を表す少なくとも2つ以上の形状パラメータを算出する形状パラメータ算出工程と,
前記形状パラメータ算出手段により算出された前記少なくとも2つの形状パラメータを極座標で表したときの偏角が予め設定された前記形状分布目標値に対応する目標偏角に近づくように前記幅方向の荷重分布を制御する第1の荷重分布制御工程と,
を有してなることを特徴とする圧延制御方法。 The to-be-rolled product in the rolling mill so that the shape distribution detection value representing the shape distribution in the predetermined width direction detected for the material to be rolled by the rolling mill approaches the shape distribution target value representing the preset target shape distribution. A rolling control method used in a rolling control device for controlling the load distribution in the width direction on a material,
An expansion coefficient calculation step for obtaining a coefficient of an approximate expression obtained by approximating the shape distribution detection value by power expansion;
A shape parameter calculating step of calculating at least two or more shape parameters representing the shape of the material to be rolled in the width direction based on the coefficient obtained by the power expansion coefficient calculating means;
The load distribution in the width direction so that the deflection angle when the at least two shape parameters calculated by the shape parameter calculation means are expressed in polar coordinates approaches a target deflection angle corresponding to the preset shape distribution target value. A first load distribution control step for controlling
A rolling control method comprising:
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Cited By (1)
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Family Cites Families (5)
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JPH0787934B2 (en) * | 1987-03-31 | 1995-09-27 | 株式会社日立製作所 | Rolled material shape control device |
JPH07106377B2 (en) * | 1990-09-28 | 1995-11-15 | 株式会社神戸製鋼所 | Plate shape control method for multi-high rolling mill |
JP3327236B2 (en) * | 1999-01-27 | 2002-09-24 | 住友金属工業株式会社 | Cluster rolling mill and plate shape control method |
-
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Cited By (1)
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US9366250B1 (en) | 2013-06-27 | 2016-06-14 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | Hydraulic device |
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