JP7131235B2 - meandering control system, meandering control method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、蛇行制御システム、蛇行制御方法、およびプログラムに関し、特に、板圧延材を圧延する際に生じる板圧延材の蛇行を制御するために用いて好適なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a meandering control system, a meandering control method, and a program, and is particularly suitable for use in controlling meandering of a rolled strip material that occurs when the rolled strip material is rolled.
板圧延材の圧延工程中に、板圧延材が圧延機の目標とする幅方向中心位置からはずれ、圧延ロールの端部方向へ移動する現象が発生する場合がある(以下、この現象を蛇行と称する)。蛇行が発生すると、板圧延材の平坦度が悪化してしまい、更に蛇行量が大きくなれば、板圧延材がサイドガイドに接触し、座屈状態となって圧延される絞り込みトラブルが発生する。このため、圧延ロールに疵が生じ、圧延ロールのメンテナンス作業または交換作業が必要となり生産性が低下する。また、圧延ロールに生じた疵はロール表面を研磨することによって除去できるが、研磨によって圧延ロールの寿命が短くなり生産コストが上昇する。したがって、板圧延材の蛇行を制御する技術は、絞り込みトラブルを防止するために必要不可欠であり、生産性向上および生産コスト抑制の観点から重要な技術である。板圧延材の蛇行を制御する技術として特許文献1に開示されている技術がある。
During the rolling process of a rolled plate material, a phenomenon may occur in which the rolled plate material deviates from the target width direction center position of the rolling mill and moves toward the end of the roll (hereinafter, this phenomenon is referred to as meandering. called). When meandering occurs, the flatness of the rolled plate material deteriorates, and if the amount of meandering increases further, the rolled plate material contacts the side guides and becomes buckled, resulting in narrowing trouble. As a result, the rolling rolls are damaged, requiring maintenance work or replacement work for the rolling rolls, resulting in a decrease in productivity. In addition, scratches on the rolling rolls can be removed by polishing the roll surfaces, but polishing shortens the life of the rolling rolls and increases the production cost. Therefore, a technique for controlling meandering of a rolled sheet material is indispensable for preventing troubles in drawing, and is an important technique from the viewpoint of improving productivity and suppressing production costs. There is a technique disclosed in
特許文献1では、圧延機の入側に設置した蛇行計により板圧延材の蛇行量を測定し、蛇行計による蛇行量の測定値から、圧延機位置(圧延機が板圧延材を圧延する位置。より具体的には、上下のワークロールの回転軸を通る仮想的な平面と板圧延材とが交わる位置)における板圧延材の蛇行量を推定し、推定した蛇行量に基づいて、圧延機のレベリング量(ワークサイドとドライブサイドの圧下位置の差)を操作する。具体的に、特許文献1では、圧延機位置における板圧延材の蛇行量およびレベリング量を変数とする評価関数が最小になるようなレベリング量を導出し、導出したレベリング量になるように圧延機のレベリング量を操作する。このようにして導出されるレベリング量であるレベリング操作量は、蛇行計による蛇行量の測定値と、圧延機位置における板圧延材の蛇行量の時間微分値と、圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度に対する外乱との線形和で表される。
In
特許文献1では、圧延機位置における板圧延材の蛇行量の時間微分値と圧延機の入側において板圧延材に生じる回転角速度に対する外乱を、オブザーバ(推定器)を用いて、蛇行計による蛇行量の測定値とレベリング量とから推定する。
In
したがって、特許文献1に開示されている技術では、オブザーバの推定値が整定するまで時間を要し、板圧延材の蛇行制御の応答を速めることが容易ではない。したがって、例えば、板圧延材に急激な蛇行が生じた場合には、蛇行制御が間に合わなくなる虞がある。
Therefore, with the technique disclosed in
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、オブザーバの推定値が整定するまでの時間を短縮し、板圧延材の蛇行制御を高応答にすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems described above, and aims to shorten the time until the estimated value of the observer settles and to improve the response of meandering control of a rolled strip.
本発明の蛇行制御システムは、圧延機と、前記圧延機の上流側の位置に設置され、通板中の板圧延材の蛇行量を測定する蛇行計と、を有し、圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量を制御する蛇行制御システムであって、前記蛇行計により測定された前記板圧延材の蛇行量の測定値を擬似微分した値を、前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値として導出する擬似微分手段と、前記擬似微分手段により導出された前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値を用いて、前記圧延機のレベリング操作量を導出する導出手段と、を有する、ことを特徴とする。 A meandering control system of the present invention includes a rolling mill, and a meandering meter installed at a position on the upstream side of the rolling mill for measuring the meandering amount of a rolled strip being passed through the rolling mill. A meandering control system for controlling the meandering amount of a rolled sheet material, wherein a value obtained by pseudo-differentiating the measured value of the meandering amount of the rolled sheet material measured by the meandering meter is used as the value of the meandering amount of the rolled sheet material at the position of the rolling mill. Using the pseudo-differential means for deriving a calculated value of the time differential value of the meandering amount, and the calculated value of the time-differential value of the meandering amount of the rolled strip at the rolling mill position derived by the pseudo-differential means, the rolling deriving means for deriving the leveling operation amount of the machine.
本発明の蛇行制御方法は、圧延機と、前記圧延機の上流側の位置に設置され、通板中の板圧延材の蛇行量を測定する蛇行計と、を用いて、圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量を制御する蛇行制御方法であって、前記蛇行計により測定された前記板圧延材の蛇行量の測定値を擬似微分した値を、前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値として導出する擬似微分工程と、前記擬似微分工程により導出された前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値を用いて、前記圧延機のレベリング操作量を導出する導出工程と、を有する、ことを特徴とする。 The meandering control method of the present invention uses a rolling mill and a meandering meter installed at a position on the upstream side of the rolling mill to measure the amount of meandering of the rolled strip being passed. A meandering control method for controlling the meandering amount of a rolled sheet material, wherein a value obtained by pseudo-differentiating the measured value of the meandering amount of the rolled sheet material measured by the meandering meter is used as the value of the meandering amount of the rolled sheet material at the position of the rolling mill. The rolling is performed using a pseudo-differential step of deriving a calculated value of the time-differential value of the meandering amount, and the calculated value of the time-differential value of the meandering amount of the strip rolled material at the rolling mill position derived by the pseudo-differential step. and a derivation step of deriving the leveling operation amount of the machine.
本発明のプログラムは、前記蛇行制御システムの各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 A program of the present invention is characterized by causing a computer to function as each means of the meandering control system.
本発明によれば、オブザーバの推定値が整定するまでの時間を短縮し、板圧延材の蛇行制御を高応答にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the time until the estimated value of an observer stabilizes can be shortened, and meandering control of a strip strip can be made high response.
本発明の実施形態を説明する前に、特許文献1に開示されている内容を基にした技術の概要について説明する。以下の説明では、特許文献1に開示されている内容を基にした技術を、前提技術と称する。
Prior to describing embodiments of the present invention, an overview of the technology based on the content disclosed in
図1は、レベリング操作量の計算方法の一例を説明する図である。図1(a)は、前提技術におけるレベリング操作量の計算方法の一例を説明する図であり、図1(b)は、本実施形態に係る技術におけるレベリング操作量の計算方法の一例を説明する図である。
図1(a)および図1(b)において、レベリング操作量Srは、ys・fy+e・fe+d・fdで表される。ここで、ysは、蛇行計による蛇行量の測定値であり、fyは、蛇行計による蛇行量の測定値ysに対するフィードバックゲインである。eは、圧延機位置における板圧延材の蛇行量の時間微分値であり、feは、圧延機位置における板圧延材の蛇行量の時間微分値eに対するフィードバックゲインである。dは、圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度に対する外乱であり、fdは、圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度に対する外乱dに対するフィードフォワードゲインfdである。また、「・」は積を表し、「+」は和を表す。以下では、「ys・fy+e・fe」をフィードバック制御量と称し、「d・fd」をフィードフォワード制御量と称する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a method for calculating a leveling manipulated variable. FIG. 1(a) is a diagram illustrating an example of a leveling operation amount calculation method in the base technology, and FIG. 1(b) is an example of a leveling operation amount calculation method in the technology according to the present embodiment. It is a diagram.
In FIGS. 1(a) and 1(b), the leveling manipulated variable S r is represented by ys· fy +e· fe + d ·fd. Here, ys is the meandering amount measured by the meandering meter, and fy is the feedback gain for the meandering amount measured by the meandering meter ys . e is the time-differentiated value of the meandering amount of the rolled strip at the rolling mill position, and f e is the feedback gain for the time-differentiated value e of the meandering amount of the rolled strip at the rolling mill position. d is the disturbance to the rotational angular velocity generated in the strip material (inside the plate plane) on the entry side of the rolling mill, and f d is the rotational angular velocity generated in the strip material (in the plate plane) on the entry side of the rolling mill. is the feedforward gain f d for disturbance d for . Also, "·" represents a product, and "+" represents a sum. Hereinafter, " ys.fy + e.fe " is referred to as a feedback control amount, and " d.fd " is referred to as a feedforward control amount .
図1(a)に示すように、前提技術では、圧延機位置における板圧延材の蛇行量の時間微分値eと、圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度に対する外乱dは、測定できないので、2次元オブザーバを用いて、これらを、蛇行計による蛇行量の測定値ysとレベリング量(の実績値)Sとから推定する。
具体的に前提技術では、以下のようにしてレベリング操作量Srを計算する。
まず、通板方向(X軸方向)において相互に隣り合う2つの圧延機のうち下流側にある圧延機の圧延機位置を位置xの座標原点(x=0)にとり、板圧延材の圧延方向(下流方向)を正方向と定義する(これらのことは前提技術以外の説明においても同じであるとする)。当該2つの圧延機の間を速度vで走行する板圧延材の、当該下流側にある圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる、時刻tでの回転角速度をω(t)とする。以下の説明では、通板方向(X軸方向)において相互に隣り合う2つの圧延機のうち、相対的に下流側にある圧延機を、必要に応じて下流側圧延機と称し、相対的に上流側にある圧延機を、必要に応じて上流側圧延機と称する。
As shown in FIG. 1(a), in the underlying technology, the time differential value e of the meandering amount of the rolled strip at the position of the rolling mill and the rotational angular velocity generated in (inside the plane of) the rolled strip at the entry side of the rolling mill Since the disturbance d to the surface cannot be measured, a two-dimensional observer is used to estimate them from the meandering amount y s measured by the meandering meter and the leveling amount (actual value) S.
Specifically, in the base technology, the leveling manipulated variable S r is calculated as follows.
First, the rolling mill position of the downstream rolling mill of the two adjacent rolling mills in the strip threading direction (X-axis direction) is taken as the coordinate origin (x=0) of the position x, and the rolling direction of the strip rolled material is The (downstream direction) is defined as the forward direction (these are assumed to be the same in the explanations other than the underlying technology). ω( t). In the following description, of the two rolling mills that are adjacent to each other in the sheet threading direction (X-axis direction), the rolling mill that is relatively downstream will be referred to as a downstream rolling mill as necessary. Rolling mills on the upstream side are referred to as upstream rolling mills as needed.
下流側圧延機から距離xだけ離れた位置における板圧延材の時刻tでの蛇行量y(x,t)は、以下の(1)式で表される。尚、ここでは、説明を簡単にするため、時刻t=0の位置xにおける板圧延材の蛇行量は0であるものとする。 A meandering amount y(x, t) of the strip rolled material at a position a distance x away from the downstream rolling mill at time t is expressed by the following equation (1). Here, to simplify the explanation, it is assumed that the meandering amount of the strip rolled material at the position x at time t=0 is zero.
ここで、蛇行量y(x,t)は、位置xにおける板圧延材の板幅方向の中心の位置から、圧延機の幅方向中心の位置を通るX軸方向に引いた仮想的な直線までの(最短)距離である。(1)式より、下流側圧延機の圧延機位置から距離Lだけ上流の位置(x=-L)に設置された蛇行計による蛇行量の測定値ysと、下流側圧延機の圧延機位置(x=0)における板圧延材の蛇行量ycはそれぞれ、以下の(2)式、(3)式で表される。以下の説明では、蛇行計による蛇行量の測定値を、必要に応じて蛇行量測定値と称する。また、下流側圧延機の圧延機位置(x=0)における板圧延材の蛇行量を、必要に応じて圧延機位置蛇行量と称する。 Here, the amount of meandering y (x, t) is from the center position of the strip in the strip width direction at the position x to a virtual straight line drawn in the X-axis direction passing through the center position of the rolling mill in the width direction. is the (shortest) distance of From the formula (1), the measured value y s of the meandering amount by the meandering meter installed at a position (x = -L) upstream from the rolling mill position of the downstream rolling mill by a distance L, and the rolling mill of the downstream rolling mill The meandering amount y c of the rolled plate material at the position (x=0) is expressed by the following equations (2) and (3), respectively. In the following description, the meandering amount measured by the meandering meter will be referred to as meandering amount measured value as necessary. Further, the meandering amount of the strip rolled material at the rolling mill position (x=0) of the downstream rolling mill is referred to as the rolling mill position meandering amount as necessary.
また、下流側圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる、時刻tでの回転角速度ω(t)は、以下の(4)式で表される。 Further, the rotational angular velocity ω(t) at time t, which occurs in (within the plate surface of) the rolled strip on the inlet side of the downstream rolling mill, is expressed by the following equation (4).
ただし、S(t)は、下流側圧延機の時刻tでのレベリング量(の実績値)である。d(t)は、下流側圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度に対する時刻tでの外乱である。pは、下流側圧延機のレベリング量Sから、下流側圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度ωへのゲインである。qは、圧延機位置蛇行量ycから下流側圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度ωへのゲインである。以下の説明では、下流側圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度を、必要に応じて板材入側回転角速度と称する。また、下流側圧延機の入側において板圧延材(の板面内)に生じる回転角速度に対する外乱を、必要に応じて板材入側回転角速度ωに対する外乱と称する。 However, S(t) is the leveling amount (actual value) of the downstream rolling mill at time t. d(t) is the disturbance at time t with respect to the rotational angular velocity occurring in (inside the surface of) the rolled strip at the entry side of the downstream rolling mill. p is a gain from the leveling amount S of the downstream rolling mill to the rotational angular velocity ω generated in (inside the surface of) the rolled strip at the entry side of the downstream rolling mill. q is the gain from the rolling mill position meandering amount y c to the rotational angular velocity ω generated in (inside the surface of) the rolled strip at the entry side of the downstream rolling mill. In the following description, the rotational angular velocity generated in (within the plate surface of) the rolled material at the entrance side of the downstream rolling mill is referred to as the sheet material entry-side rotational angular velocity as necessary. Further, a disturbance to the rotational angular velocity occurring in (within the plate surface of) the rolled strip at the entry side of the downstream rolling mill is referred to as a disturbance to the strip entry side rotational angular velocity ω as needed.
時刻tでの圧延機位置蛇行量yc(t)の時間微分値をe(t)とすると、(3)式より、時刻tでの圧延機位置蛇行量yc(t)の時間微分値e(t)は、以下の(5)式で表される。 Assuming that the time differential value of the rolling mill position meandering amount y c (t) at time t is e(t), the time differential value of the rolling mill position meandering amount y c (t) at time t is obtained from equation (3). e(t) is represented by the following equation (5).
時刻tでの板材入側回転角速度ωに対する外乱d(t)を一定と仮定すると、(2)式~(5)式より、蛇行現象(蛇行量)の制御周期Tで離散化した離散時間方程式は、以下の(6)式~(8)式で表される。 Assuming that the disturbance d(t) with respect to the input side rotational angular velocity ω at time t is constant, from the equations (2) to (5), the discrete time equation discretized by the control period T of the meandering phenomenon (the amount of meandering) is is represented by the following formulas (6) to (8).
ここで、[k]は、時刻t=kTにおける値であることを示す記号である(例えば、x[k]は、時刻t=kTにおけるxの値を示す)。(6)式より、時刻t=(k+j)Tでの圧延機位置蛇行量yc[k+j]は、蛇行量測定値ysを用いて以下の(9)式で表される。以下の説明では、kを、必要に応じて、制御タイミング特定変数と称する。 Here, [k] is a symbol indicating the value at time t=kT (eg, x[k] indicates the value of x at time t=kT). From the equation (6), the rolling mill position meandering amount y c [k+j] at the time t=(k+j)T is expressed by the following formula (9) using the meandering amount measurement value y s . In the following description, k will be referred to as a control timing specific variable as required.
ここで、評価関数Jを以下の(10)式とおくと、評価関数Jの値を最小にする時刻t=kTでのレベリング操作量Sr[k]は、以下の(11)式~(12)式で与えられる。 Here, if the evaluation function J is given by the following equation (10), the leveling manipulated variable S r [k] at the time t=kT that minimizes the value of the evaluation function J is given by the following equations (11) to ( 12) is given by Eq.
(11)式の右辺第1項は、蛇行量測定値ysのフィードバック制御量であり、同第2項は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのフィードバック制御量であり、同第3項は、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワード制御量である。フィードバック制御とフィードフォワード制御は独立した別機能であるので、(11)式の右辺第3項のフィードフォワード制御のみを実施してもよいし、同第1項、第2項のフィードバック制御と同第3項のフィードフォワード制御との両方を実施してもよい。その他、同第1項、第2項のフィードバック制御のみを実施することも可能である。 The first term on the right side of equation (11) is the feedback control amount for the measured meandering amount ys , and the second term is the feedback control amount for the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc . The third term is the feedforward control amount of the disturbance d with respect to the input side rotational angular velocity ω. Since feedback control and feedforward control are independent functions, only the feedforward control of the third term on the right side of equation (11) may be performed, or the same feedback control as the first and second terms of the equation (11) may be performed. You may implement both the feedforward control of 3rd item|term. In addition, it is also possible to implement only the feedback control of the first and second terms.
ここで、特許文献1に示すように前提技術では、(11)式の圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dは測定できないので、これらを、オブザーバを用いて推定することとし、蛇行量測定値ysと下流側圧延機のレベリング量Sから、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバを以下のように構成する。
Here, as shown in
まず、(2)式~(5)式より、蛇行現象の連続時間状態方程式は、(13)式~(15)式で表される。 First, from the equations (2) to (5), the continuous-time state equations of the meandering phenomenon are expressed by the equations (13) to (15).
この連続時間状態方程式に対して公知のGopinath法を適用すると、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバは、xo(t)を状態変数として、以下の(16)式の連続時間状態方程式で与えられる。 Applying the well-known Gopinath method to this continuous-time state equation, a two-dimensional observer that estimates the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc and the disturbance d with respect to the plate entry-side rotational angular velocity ω is x o With (t) as a state variable, it is given by the following continuous-time state equation (16).
ただし、(16)式内の行列は、極配置行列VとUを以下の(17)式とおいたときに、以下の(18)式で表される。尚、αは、オブザーバの設計パラメータである。 However, the matrix in the equation (16) is represented by the following equation (18) when the pole placement matrices V and U are the following equation (17). Note that α is a design parameter of the observer.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態を説明する。
前述したように前提技術では、(11)式の右辺第1,第2項のフィードバック制御と、右辺第3項のフィードフォワード制御との両方を実施する場合には、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとの推定値が必要であり、それらを推定する2次元オブザーバを用いる必要がある。このように、フィードバック制御とフィードフォワード制御との両方を実施する場合、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバを用いる必要がある。
一般に、推定しようとする変数の次元が高くなるほど変数間の干渉が生じやすくなるので、オブザーバの応答を速めることは困難である。したがって、前提技術では、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dの推定値が整定するまでに時間を要する。以上のことから、前提技術では、蛇行制御の応答を速めることが容易ではなく、例えば、板圧延材に急激な蛇行が生じた場合には、蛇行制御が間に合わなくなる虞がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described.
As described above, in the base technology, when both the feedback control of the first and second terms on the right side of Equation (11) and the feedforward control of the third term on the right side of Equation (11) are performed, the rolling mill position meandering amount y c and an estimated value of the disturbance d with respect to the input-side rotational angular velocity ω of the plate material, and a two-dimensional observer for estimating them must be used. Thus, when both feedback control and feedforward control are performed, a two-dimensional observer is used to estimate the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c and the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω. There is a need.
In general, the higher the dimensionality of the variables to be estimated, the more likely it is that interference between variables will occur, making it difficult to speed up the response of the observer. Therefore, in the base technology, it takes time until the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c and the estimated value of the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω settle. From the above, it is not easy to speed up the response of the meandering control with the base technology. For example, when the rolled strip material suddenly meanders, there is a possibility that the meandering control will not be in time.
特許文献1に記載の蛇行量の一要素は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eで表される。圧延機位置において板圧延材の蛇行量を測定すること(圧延機位置蛇行量ycを測定すること)は困難であるので、当然ながら、圧延機位置蛇行量ycを測定し、測定した圧延機位置蛇行量ycから圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eを計算することはできない。このような直接測定できない量は、一般にオブザーバ(推定器)を用いて推定される。これに対し、本発明者らは、前述した課題の下、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eを、オブザーバを用いて推定しなくても、蛇行量測定値ysを計算することができることを見出した。まず、このことについて以下に説明する。
One element of the meandering amount described in
(2)式、(3)式、(5)式より、蛇行量測定値ysと圧延機位置蛇行量ycには、以下の(19)式の関係が成立する。 From the equations (2), (3), and (5), the relationship of the following equation (19) holds between the meandering amount measurement value ys and the rolling mill position meandering amount yc .
ここで、eは、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値であるので、ラブラス演算子をsとすると、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eはsycで表される。したがって、蛇行量測定値ysから圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eへの伝達関数は、以下の(20)式となる。 Here, e is the time differential value of the rolling mill position meandering amount y c , so if the Laplace operator is s, the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c is represented by sy c . Therefore, the transfer function from the meandering amount measured value ys to the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc is given by the following equation (20).
(20)式に示す伝達関数は、微分要素と一次遅れ要素(ローパスフィルタ)との積で表される。即ち、(20)式は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eが、蛇行量測定値ysの擬似微分で計算することができることを表す。制御周期Tで離散化した擬似微分の近似計算値は、(20)式を微分方程式の形に書き換えて後退差分近似をとることにより、以下の(21)式で計算される。(21)式を用いることにより、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eを、デジタル制御器を用いて精度良く計算することができる。 The transfer function shown in equation (20) is represented by the product of a differential element and a first-order lag element (low-pass filter). That is, the equation (20) expresses that the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc can be calculated by pseudo-differential of the meandering amount measured value ys . The pseudo-differential approximation value discretized at the control period T is calculated by the following equation (21) by rewriting equation (20) into a differential equation and taking backward difference approximation. By using the equation (21), the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c can be calculated with high accuracy using a digital controller.
以上のように、(21)式で計算される圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eはオブザーバを用いずに計算することができるので、(11)式の右辺第1,第2項のフィードバック制御と、右辺第3項のフィードフォワード制御との両方を実施する場合には、(21)式で計算される圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、蛇行量測定値ysと、下流側圧延機のレベリング量Sとから、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのみを推定する1次元オブザーバ((3入力)1出力のオブザーバ)を構成することができる(図1(b)を参照)。この1次元オブザーバは、外乱オブザーバとして機能し、従来の2次元オブザーバよりも次元が小さいので、推定値が整定する時間を短縮することができる。したがって、(11)式の右辺第1,第2項のフィードバック制御と、右辺第3項のフィードフォワード制御との両方を実施する場合、(11)式の右辺第3項の効果が早く現れて蛇行制御の応答が速くなる。また、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eはオブザーバを用いずに(21)式で計算するので、右辺第2項の効果も早く現れる。 As described above, the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c calculated by equation (21) can be calculated without using an observer. and the feedforward control of the third term on the right side, the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c calculated by equation (21) and the meandering amount measured value y s and the leveling amount S of the downstream rolling mill, it is possible to configure a one-dimensional observer ((3 inputs) 1 output observer) for estimating only the disturbance d with respect to the plate entry side rotation angular velocity ω (Fig. 1 ( b)). This one-dimensional observer functions as a disturbance observer and has a smaller dimension than the conventional two-dimensional observer, so it is possible to reduce the settling time of the estimated value. Therefore, when both the feedback control of the first and second terms on the right side of Equation (11) and the feedforward control of the third term on the right side of Equation (11) are performed, the effect of the third term on the right side of Equation (11) appears quickly. Meandering control responds faster. Further, since the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc is calculated by the equation (21) without using an observer, the effect of the second term on the right side appears quickly.
図1(b)に示すオブザーバは以下のようにして構成することができる。まず、(13)式より、蛇行現象の連続時間状態方程式は、以下の(22)式~(23)式で表される。 The observer shown in FIG. 1(b) can be configured as follows. First, from the equation (13), the continuous-time state equation of the meandering phenomenon is expressed by the following equations (22) to (23).
この連続時間状態方程式に対して公知のGopinath法を適用すると、板材入側回転角速度ωに対する外乱dを推定する1次元オブザーバは、xo-(t)を状態変数として、以下の(24)式の連続時間状態方程式で与えられる。尚、xo-(t)は、(24)式等において、xo(t)のxoの上に-が付されているものに対応する。 When the well-known Gopinath method is applied to this continuous-time state equation, the one-dimensional observer that estimates the disturbance d with respect to the angular velocity ω on the entry side of the plate can obtain the following equation (24) with x o −(t) as the state variable: is given by the continuous-time state equation of Note that x o -(t) corresponds to x o (t) with - above x o in equation (24) and the like.
ただし、(24)式内の行列は、極配置行列V-、U-を以下の(25)式とおいたときに、以下の(26)式で表される。尚、α-は、オブザーバの設計パラメータである。V-、U-、α-は、(25)式、(26)式等において、それぞれ、V、U、α上に-が付されているものに対応する。 However, the matrix in the equation (24) is expressed by the following equation (26) when the pole placement matrices V- and U- are the following equation (25). Note that α- is a design parameter of the observer. V-, U-, and α- correspond to those with - attached to V, U, and α in formulas (25) and (26), respectively.
(24)式で表されるオブザーバは、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのみを推定する1次元オブザーバである。このため、2次元オブザーバに比べて、板材入側回転角速度ωに対する外乱dの推定値が整定するまでの時間を短くすることができ、蛇行制御の応答を速めることができる。尚、(24)式で表されるオブザーバの計算をデジタル制御器で行うには、(24)式の連続時間状態方程式を制御周期Tで離散化した以下の(27)式~(28)式の離散時間状態方程式で計算すればよい。 The observer represented by the formula (24) is a one-dimensional observer that estimates only the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω. Therefore, compared to the two-dimensional observer, it is possible to shorten the time until the estimated value of the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω settles, and speed up the response of the meandering control. In addition, in order to perform the calculation of the observer represented by the equation (24) with a digital controller, the following equations (27) to (28) obtained by discretizing the continuous-time state equation of the equation (24) with the control period T can be calculated using the discrete-time state equation of
本実施形態の蛇行制御システムでは、(27)式~(28)式で表される1次元オブザーバを用いる。以下、本実施形態の蛇行制御システムについて説明する。
図2は、本実施形態の蛇行制御システムの構成の一例を示す図である。
蛇行制御システムは、N(Nは2以上の整数)台の圧延機を有する。N台の圧延機の適用例としては、熱間圧延工程におけるタンデム仕上圧延機が挙げられる。熱間圧延工程におけるタンデム仕上圧延機は、例えば、7台の圧延機を有する。図2では、表記の都合上、N台の圧延機のうち、板圧延材5の通板方向(図1のX軸方向)において相互に隣り合う位置に配置される2台の圧延機(上流側圧延機1、下流側圧延機2)のみを示す。板圧延材5は、上流側圧延機1、下流側圧延機2によって、図1のX軸の正の方向に圧延される。本実施形態では、上流側圧延機1と下流側圧延機2との間における板圧延材5の蛇行を制御する場合を例に挙げて説明する。
The meandering control system of the present embodiment uses a one-dimensional observer represented by equations (27) to (28). The meandering control system of this embodiment will be described below.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the meandering control system of this embodiment.
The meandering control system has N (N is an integer equal to or greater than 2) rolling mills. An application example of N rolling mills is a tandem finishing mill in a hot rolling process. A tandem finishing mill in the hot rolling process has, for example, seven rolling mills. In FIG. 2, for convenience of notation, two rolling mills (upstream Only
尚、例えば、蛇行制御システムが7台の圧延機を有する場合、第1圧延機および第2圧延機と、第2圧延機および第3圧延機と、第3圧延機および第4圧延機と、第4圧延機および第5圧延機と、第5圧延機および第6圧延機と、第6圧延機および第7圧延機とのそれぞれが、上流側圧延機1および下流側圧延機2になり得る。ただし、板圧延材5の通板方向において相互に隣り合う位置に配置される2台の圧延機の全てについて、本実施形態の手法を適用する必要はなく、板圧延材5の通板方向において相互に隣り合う位置に配置される2台の圧延機の組のうち少なくとも一組について、本実施形態の手法を適用していればよい。
Note that, for example, if the meandering control system has seven rolling mills, the first and second rolling mills, the second and third rolling mills, the third and fourth rolling mills, The 4th and 5th rolling mills, the 5th and 6th rolling mills, and the 6th and 7th rolling mills can be the
図2において、蛇行制御システムは、上流側圧延機1と、下流側圧延機2と、蛇行計20と、セットアップ計算機100と、レベリング操作量演算器200とを有する。
上流側圧延機1には、荷重計3aが設けられる。荷重計3aは、上流側圧延機1(の圧延ロール)にかかる荷重を測定する。荷重計3aにより測定された荷重Pは、レベリング操作量演算器200に出力される。
In FIG. 2 , the meandering control system has an
The
下流側圧延機2には、荷重計3b、レベリング装置4が設けられる。
荷重計3bは、下流側圧延機2(の圧延ロール)にかかる荷重Pを測定する。荷重計3bにより測定される荷重Pは、レベリング装置4が、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の制御の終了を判定するために用いられる。尚、この判定は、レベリング操作量演算器200で行われるようにしてもよい。
レベリング装置4は、下流側圧延機2のレベリング量が、レベリング操作量演算器200から出力されたレベリング操作量Srに一致するように、下流側圧延機2のレベリング量を調整することにより、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量を制御する。レベリング装置4で調整された下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sは、レベリング操作量演算器200に出力される。
The
The load meter 3b measures the load P applied to (rolling rolls of) the
The leveling device 4 adjusts the leveling amount of the
尚、上流圧延機1および下流側圧延機2は、同じ構成を有する。上流側圧延機1にも下流側圧延機2と同様にレベリング装置が設けられる。上流側圧延機1を下流側圧延機として用いる場合(上流側圧延機1の圧延機位置における板圧延材5の蛇行を制御する場合)には、上流圧延機1のレベリング装置が使用される。
The
また、下流側圧延機2を上流側圧延機として用いる場合(下流側圧延機2より1つ下流側に配置される圧延機の圧延機位置における板圧延材5の蛇行を制御する場合)、荷重計3bは、上流側圧延機1に設けられている荷重計3aと同じ機能を発揮する。また、上流側圧延機1を下流側圧延機として用いる場合、荷重計3aは、下流側圧延機2に設けられている荷重計3bと同じ機能を発揮する。
Further, when the
また、上流圧延機1および下流側圧延機2は、ハウジング等、公知の圧延機が有する構成を有する。また、上流圧延機1および下流側圧延機2の圧延ロールは、図2に示すようなワークロールおよびバックアップロールからなるものに限定されず、例えば、ワークロールとバックアップロールとの間に中間ロールを備えたものを圧延ロールとして用いてもよい。
Also, the
蛇行計20は、上流側圧延機1と下流側圧延機2との間の位置であって、下流側圧延機2の圧延機位置から距離Lだけ、板圧延材5の通板方向(X軸方向)に沿って上流側に離れた位置の上方(Z軸の正の方向)に配置される。蛇行計20は、当該位置の板圧延材5の蛇行量を測定する。このようにして蛇行計20により測定された蛇行量は、蛇行量測定値ysとして、レベリング操作量演算器200に出力される。尚、圧延ラインには、蛇行計20の他に、ルーパや搬送ロール等、その他の公知の設備が備わっている。
The meandering
以下、本実施形態の蛇行制御システムの一例について説明する。また、本実施形態では、セットアップ計算機100と、レベリング操作量演算器200とが、それぞれ独立した装置である場合を例示する。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、セットアップ計算機100と、レベリング操作量演算器200を同一のハードウェアで実現してもよい。
An example of the meandering control system of this embodiment will be described below. Moreover, in this embodiment, the case where the
以下、セットアップ計算機100およびレベリング操作量演算器200の機能的な構成の一例について説明する。
<セットアップ計算機100>
セットアップ計算機100は、レベリング操作量演算器200におけるレベリング操作量Srの計算に必要なパラメータを計算してレベリング操作量演算器200に出力する。尚、セットアップ計算機100のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを備える情報処理装置、または専用のハードウェアを用いることにより実現される。
An example of the functional configuration of the
<
The
[第1のゲイン導出部101]
第1のゲイン導出部101は、板圧延材5の圧延が開始される前に、(4)式に示したゲインp、qを導出する。前述したようにゲインpは、下流側圧延機2のレベリング量Sから、板材入側回転角速度ωへのゲインである。ゲインqは、圧延機位置蛇行量yc(下流側圧延機2の圧延機位置(x=0)における板圧延材5の蛇行量)から板材入側回転角速度ωへのゲインである。第1のゲイン導出部101は、公知の分割モデルを用いてゲインp、qを計算してもよいし、圧延条件で層別されてゲインp、qが登録されているテーブルから、該当する圧延条件に相当するゲインp、qを検索してもよい。
[First gain derivation unit 101]
The first gain deriving section 101 derives the gains p and q shown in the equation (4) before the rolling of the
[ロール速度導出部102]
ロール速度導出部102は、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了する時点(板圧延材5の後端が上流側圧延機1を抜ける時点)における下流側圧延機2のワークロールの回転速度(ロール速度)vRを計算する。ロール速度導出部102は、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了する時点における下流側圧延機2のワークロールの回転速度(ロール速度)vRと、下流側圧延機2の後進率bとに基づいて、上流側圧延機1と下流側圧延機2との間を走行する板圧延材5の速度vを、以下の(29)式により計算する。
[Roll speed deriving unit 102]
The roll speed derivation unit 102 is the work roll of the
尚、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了する時点における下流側圧延機2のワークロールの回転速度(ロール速度)vRは、圧延ラインに対して設定されている通板速度から、公知の方法で、板圧延材5の圧延が開始される前に計算される(実測されるものではない)。また、下流側圧延機2の後進率bは、公知の圧延理論を用いて計算することができる。以下の説明では、上流側圧延機1と下流側圧延機2との間を走行する板圧延材5の速度vを、必要に応じて、板材速度vと称する。
The rotation speed (roll speed) v R of the work rolls of the
[第2のゲイン導出部103]
第2のゲイン導出部103は、蛇行量測定値ysに対するフィードバックゲインfyと、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eに対するフィードバックゲインfeと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dに対するフィードフォワードゲインfdとを、(8)式、(12)式により計算する。以下の説明では、蛇行量測定値ysに対するフィードバックゲイン、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eに対するフィードバックゲインを、必要に応じてフィードバックゲインと略称し、板材入側回転角速度ωに対する外乱dに対するフィードフォワードゲインを、必要に応じて、フィードフォワードゲインと略称する。
[Second gain derivation unit 103]
The second gain derivation unit 103 calculates a feedback gain f y for the meandering amount measured value y s , a feedback gain fe for the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c , and a disturbance d and the feedforward gain f d for is calculated by equations (8) and (12). In the following description, the feedback gain for the measured meandering amount ys and the feedback gain for the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc will be abbreviated as feedback gains as necessary, The feedforward gain with respect to d is abbreviated as feedforward gain if necessary.
[係数導出部104]
係数導出部104は、(27)式における係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、(26)式、(28)式により計算する。尚、A-od、K-od、B-od、C-o、D-oは、それぞれ、(27)式等において、Aod、Kod、Bod、Co、DoのA、K、B、C、Dの上に-が付されているものに対応する。
[Coefficient Derivation Unit 104]
The
[出力部105]
出力部105は、ロール速度導出部102により計算された板材速度vと、第2のゲイン導出部103により計算されたフィードバックゲインfy、feおよびフィードフォワードゲインfdと、係数導出部104により計算された係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、レベリング操作量演算器200に出力する。セットアップ計算機100とレベリング操作量演算器200との通信の形態は、有線通信であっても無線通信であってもよい。
[Output unit 105]
The
<レベリング操作量演算器200>
レベリング操作量演算器200は、レベリング装置4から出力される下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sと、蛇行計20から出力される蛇行量測定値ysとに基づいて、下流側圧延機2のレベリング操作量Srを計算してレベリング装置4に出力する。尚、レベリング操作量演算器200のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを備える情報処理装置、または専用のハードウェアを用いることにより実現される。
<Leveling manipulated
The leveling
[入力部201]
入力部201は、セットアップ計算機100(出力部105)から出力された係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを入力し、外乱推定部203((27)式)に対して設定する。また、入力部201は、セットアップ計算機100(出力部105)から出力されたフィードバックゲインfy、feおよびフィードフォワードゲインfdを入力し、レベリング操作量導出部204((11)式)に対して設定する。また、入力部201は、セットアップ計算機100(出力部105)から出力された板材速度vを入力し、擬似微分部202((21)式)に対して設定する。
[Input unit 201]
The
以上の設定(準備)が終了すると、板圧延材5の圧延が開始される。入力部201は、板圧延材5の圧延が開始された後、荷重計3aで測定された上流側圧延機1(の圧延ロール)にかかる荷重Pを入力する。
レベリング操作量演算器200は、荷重計3aで測定された上流側圧延機1(の圧延ロール)にかかる荷重Pに基づいて、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了した(板圧延材5の後端が上流側圧延機1を抜けた)か否かを判定する。本実施形態では、レベリング操作量演算器200は、荷重計3aで測定される上流側圧延機1(の圧延ロール)にかかる荷重Pが0または0と見なせる値になったときに、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了した(板圧延材5の後端が上流側圧延機1を抜けた)と判定する。
When the above setting (preparation) is completed, the rolling of the plate rolled
The leveling
そして、レベリング操作量演算器200は、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了したと判定すると、当該判定した時刻tを制御開始時刻として、制御タイミング特定変数kを0から1に変更し、k=1におけるレベリング操作量Sr[k]を計算するための処理を開始する。その後、レベリング操作量演算器200は、制御周期Tが経過するたびに、制御タイミング特定変数kに1が加算され、加算後の制御タイミング特定変数kにおけるレベリング操作量Sr[k]が計算される。
Then, when the leveling
[擬似微分部202]
擬似微分部202は、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を、(21)式により計算する。
[外乱推定部203(1次元オブザーバ)]
外乱推定部203は、擬似微分部202により計算された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とに基づいて、(27)式により、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]を計算(推定)する。
[Pseudo Differential Section 202]
The pseudo differentiating
[Disturbance estimation unit 203 (one-dimensional observer)]
The
[レベリング操作量導出部204]
レベリング操作量導出部204は、擬似微分部202により導出された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、蛇行量測定値ys[k]と、外乱推定部203により計算された板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とに基づいて、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を、(11)式により計算する。
[Leveling manipulated variable deriving unit 204]
The leveling operation
図3は、本実施形態のレベリング操作量演算器200の動作の一例を説明する図である。図3を参照しながら、本実施形態のレベリング操作量演算器200では、蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックすることと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードすることとの双方が行われることを説明する。尚、説明および表記の都合上、図3においては、図2に示したレベリング操作量演算器200内の機能ブロックの一部を省略している。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the operation of the leveling manipulated
前述したように本実施形態では、(11)式により、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。したがって、図3に示すように、レベリング操作量導出部204は、乗算器204a~204cと加算器204dとを用いることにより、(11)式の計算を実行することができる。
As described above, in this embodiment, the leveling operation amount S r [k] of the
乗算器204aは、蛇行量測定値ys[k]にフィードバックゲインfyを乗算する。乗算器204bは、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]にフィードバックゲインfeを乗算する。乗算器204cは、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]にフィードフォワードゲインfdを乗算する。加算器204dは、蛇行量測定値ys[k]とフィードバックゲインfyとの積と、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]とフィードバックゲインfeとの積と、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とフィードフォワードゲインfdとの積とを加算する。このようにして加算器204dで得られる加算値が、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]になる。
A
ここで、蛇行量測定値ys[k]とフィードバックゲインfyとの積がレベリング装置4で調整されるレベリング量に反映される。したがって、蛇行量測定値ys[k]はフィードバックされる(図3ではレベリング装置4は圧延現象に含まれるものとしている)。
また、蛇行量測定値ys[k]を擬似微分したものである圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]とフィードバックゲインfeとの積がレベリング装置4で調整されるレベリング量に反映される。したがって、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]もフィードバックされる。
Here, the product of the meandering amount measurement value y s [k] and the feedback gain f y is reflected in the leveling amount adjusted by the leveling device 4 . Therefore, the meandering amount measurement value y s [k] is fed back (in FIG. 3, the leveling device 4 is assumed to be included in the rolling phenomenon).
Further, the product of the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount yc obtained by pseudo-differentiating the meandering amount measured value ys [k] and the feedback gain f e is adjusted by the leveling device 4. reflected in quantity. Therefore, the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount yc is also fed back.
このように、蛇行量測定値ys[k]とフィードバックゲインfyとの積は、蛇行量測定値ys[k]のフィードバック制御量SrFB1である。また、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]とフィードバックゲインfeとの積は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eフィードバック制御量SrFB2である。これらのフィードバック制御量SrFB1、SrFB2の和が全体のフィードバック制御量SrFBとなる。 Thus, the product of the measured meandering amount y s [k] and the feedback gain f y is the feedback control amount S rFB1 for the measured meandering amount y s [k]. The product of the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount y c and the feedback gain f e is the time differential value e feedback control amount S rFB2 of the rolling mill position meandering amount y c . The sum of these feedback control amounts S rFB1 and S rFB2 is the total feedback control amount S rFB .
一方、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とフィードフォワードゲインfdとの積は、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワード制御量SrFFである。
以上のフィードバック制御量SrFBとフィードフォワード制御量SrFFとの和が、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]としてレベリング装置4に出力される。
On the other hand, the product of the disturbance d[k] with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω and the feedforward gain f d is the feedforward control amount S rFF of the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω.
The sum of the feedback control amount S rFB and the feedforward control amount S rFF is output to the leveling device 4 as the leveling operation amount S r [k] of the
[出力部205]
出力部205は、レベリング操作量導出部204により計算された下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]をレベリング装置4に出力する。前述したようにレベリング装置4は、下流側圧延機2のレベリング量が、出力部205により出力された下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]に一致するように、下流側圧延機2のレベリング量を調整する。
[Output unit 205]
The
擬似微分部202、外乱推定部203、レベリング操作量導出部204、出力部205、およびレベリング装置4は、蛇行量測定値ysが得られなくなるまで、以上の処理を制御周期Tが経過するたびに実行する。蛇行量測定値ysが得られなくなると、レベリング操作量演算器200は、出力部205により最後に出力された下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を保持し、その値を出力部205に出力する。
The pseudo differentiating
その後、レベリング装置4は、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻(=kT)において、下流側圧延機2において板圧延材5の圧延が終了した(板圧延材5の後端が下流側圧延機2を抜けた)か否かを判定する。本実施形態では、レベリング装置4は、荷重計3bで測定される下流側圧延機2(の圧延ロール)にかかる荷重Pが0または0と見なせる値になったときに、下流側圧延機2において板圧延材5の圧延が終了した(板圧延材5の後端が下流側圧延機2を抜けた)と判定する。
After that, the leveling device 4 determines that the
レベリング装置4は、下流側圧延機2において板圧延材5の圧延が終了していない場合、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻(=kT)において、前述したようにして保持した下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]に一致するように、下流側圧延機2のレベリング量を調整することを、下流側圧延機2における板圧延材5の圧延が終了するまで、制御周期Tが経過するたびに繰り返し行う。
When the rolling of the
以上のように本実施形態では、蛇行量測定値ysのフィードバック制御量と、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのフィードバック制御量とを導出すると共に、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワード制御量SrFFを導出する(蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックすると共に板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードする)。 As described above, in this embodiment, the feedback control amount for the measured meandering amount y s and the feedback control amount for the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c are derived, and Derive the feedforward control amount S rFF of the disturbance d (feed back the meandering amount measurement value y s and the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c , and feed forward the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω) .
尚、外乱推定部203では、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]を入力するが、板材入側回転角速度ωに対する外乱を推定して、実際に生じる板材入側回転角速度ωに対する外乱を補償する(事前に打ち消す)構成となる。このため、外乱推定部203を用いた、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の制御は、フィードフォワード制御となる。
The
<動作フローチャート>
次に、図4のフローチャートを参照しながら、本実施形態の蛇行制御システムにおける処理の一例を説明する。
まず、ステップS401において、第1のゲイン導出部101は、(4)式に示したゲインp、qを導出する。
次に、ステップS402において、ロール速度導出部102は、上流側圧延機1と下流側圧延機2との間を走行する板圧延材5の速度vを、(29)式により計算する。
<Operation flow chart>
Next, an example of processing in the meandering control system of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S401, the first gain derivation unit 101 derives gains p and q shown in equation (4).
Next, in step S402, the roll speed deriving unit 102 calculates the speed v of the
次に、ステップS403において、第2のゲイン導出部103は、フィードバックゲインfy、feと、フィードフォワードゲインfdを、(8)式、(12)式により計算する。
次に、ステップS404において、係数導出部104は、(27)式における係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、(26)式、(28)式により計算する。
次に、ステップS405において、出力部105は、ステップS403で計算されたフィードバックゲインfy、feおよびフィードフォワードゲインfdと、ステップS404で計算された係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oと、ステップS402で計算された板材速度vを、レベリング操作量演算器200に出力する。そして、入力部201は、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを入力し、外乱推定部203((27)式)に対して設定する。また、入力部201は、フィードフォワードゲインfdを入力し、レベリング操作量導出部204((11)式((30)式))に対して設定する。また、入力部201は、板材速度vを入力し、擬似微分部202((21)式)に対して設定する。ステップS405の処理が終了した後に、板圧延材5の圧延が開始される。
Next, in step S403, the second gain derivation unit 103 calculates feedback gains f y and fe and feedforward gain f d using equations (8) and (12).
Next, in step S404, the
Next, in step S405, the
次に、ステップS406において、レベリング操作量演算器200は、制御タイミング特定変数kを0に設定する。
次に、ステップS407において、レベリング操作量演算器200は、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了するまで待機する。上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了すると(ステップS407でYESと判定されると)、処理はステップS408に進む。処理がステップS408に進むと、レベリング操作量演算器200は、制御タイミング特定変数kに1を加算して、制御タイミング特定変数kを更新する。制御タイミング特定変数kが0から1に変更されると、制御タイミング特定変数k(=1)に対応する時刻tを現在時刻とする。
Next, in step S406, the leveling manipulated
Next, in step S407, the leveling manipulated
尚、制御タイミング特定変数kに1が加算されて制御タイミング特定変数kが更新されると、前回の制御タイミング特定変数kに制御周期Tを加算した時刻を、更新後の制御タイミング特定変数kに対応する時刻t(=kT)とし、当該時刻において、以下のステップS409~S416の処理が実行される。
ステップS409において、擬似微分部202は、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)において、蛇行量測定値ys[k]が得られたか否かを判定する。この判定の結果、蛇行量測定値ys[k]が得られなかった場合(ステップS409でNO)の場合、処理は、後述するステップS413に進む。
Note that when the control timing identification variable k is updated by adding 1 to the control timing identification variable k, the time obtained by adding the control period T to the previous control timing identification variable k is added to the updated control timing identification variable k. At the corresponding time t (=kT), the following steps S409 to S416 are executed.
In step S409, the
一方、蛇行量測定値ys[k]が得られた場合(ステップS409でYESの場合)、処理は、ステップS410に進む。処理がステップS410に進むと、擬似微分部202は、蛇行量測定値ys[k]を取得して、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を、(21)式により計算する。
次に、ステップS411において、外乱推定部203は、ステップS410で計算された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、ステップS409で取得された蛇行量測定値ys[k]と、レベリング装置4から出力される下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とに基づいて、(27)式により、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]を計算(推定)する。
On the other hand, if the meandering amount measurement value y s [k] is obtained (YES in step S409), the process proceeds to step S410. When the process proceeds to step S410, the
Next, in step S411, the
次に、ステップS412において、レベリング操作量導出部204は、ステップS409で取得された蛇行量測定値ys[k]と、ステップS410で計算された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、ステップS411で計算された板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とに基づいて、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を、(11)式により計算する。
次に、ステップS414において、出力部205は、レベリング操作量導出部204により計算された下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]をレベリング装置4に出力する。
Next, in step S412, the leveling operation
Next, in step S<b>414 , the
前述したようにステップS409において、蛇行量測定値ys[k]が得られなかった場合(ステップS409でNOの場合)、処理は、ステップS413に進む。処理がステップS413に進むと、レベリング操作量演算器200は、レベリング操作量Sr[k]を、ステップS414で最後に出力された値に保持し、ステップS414に進む。ステップS414の処理は上述の通りである。
As described above, if the meandering amount measurement value y s [k] is not obtained in step S409 (NO in step S409), the process proceeds to step S413. When the process proceeds to step S413, the leveling manipulated
次に、ステップS415において、レベリング装置4は、下流側圧延機2において板圧延材5の圧延が終了したか否かを判定する。この判定の結果、下流側圧延機2において板圧延材5の圧延が終了した場合(ステップS415でYESの場合)、図4のフローチャートによる処理が終了する。
一方、下流側圧延機2において板圧延材5の圧延が終了していない場合(ステップS415でNOの場合)、処理は、ステップS416に進む。処理がステップS416に進むと、レベリング装置4は、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻(=kT)において、ステップS414で出力された下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]に一致するように、下流側圧延機2のレベリング量を調整する。そして、処理は、ステップS408に戻り、制御タイミング特定変数kが更新され、更新後の制御タイミング特定変数kに対応する時刻(=kT)において、ステップS409~S416の処理が実行される。
Next, in step S415, the leveling device 4 determines whether or not the rolling of the plate rolled
On the other hand, if the rolling of the
<まとめ>
以上のように本実施形態では、レベリング操作量演算器200は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を導出し、導出した圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とを、1次元オブザーバに与え、当該1次元オブザーバにより、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]を推定する。したがって、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を、オブザーバを用いて推定することなく、(21)式で計算することにより、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を導出することができる。このとき、オブザーバで推定するのは、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]のみとなる。よって、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]の推定値が整定するのに要する時間を短縮することができる。これにより、(11)式の右辺第3項の板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]のフィードフォワード制御量SrFFの効果が早く現れる。また、レベリング操作量演算器200は、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]のフィードフォワード制御量SrFFと、蛇行量測定値ys[k]および圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]のフィードバック制御量SrFBとの加算値を下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]として導出することにより、(11)式の右辺第3項のフィードフォワード制御の効果に、右辺第1,第2項のフィードバック制御の効果も加算される。このうち、右辺第2項に用いる圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eはオブザーバを用いずに(21)式で計算されるので、右辺第2項のフィードバック制御の効果も早く現れる。以上のように本実施形態では、蛇行制御の応答を速めることができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the leveling manipulated variable calculator 200 derives the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount yc , and the derived time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc [k], the meandering amount measured value y s [k], and the leveling amount (actual value) S [k] of the
尚、本実施形態では、上流側圧延機1において板圧延材5の圧延が終了した時刻を制御開始時刻とする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、上流側圧延機1より1つ上流側に配置される圧延機において板圧延材5の圧延が終了した時刻を制御開始時刻としてもよい。
In the present embodiment, the control start time is set to the time when the rolling of the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックすることと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードすることとの双方を行う場合について説明した。ここで、(11)式の右辺第3項のフィードフォワード制御のみを実施する場合には、実際に必要な推定値は板材入側回転角速度ωに対する外乱dのみであるが、前提技術では、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバを用いる必要がある。このように、前提技術では、フィードフォワード制御のみを実施する場合にも、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバを用いる必要がある。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, both feeding back the time differential value e of the meandering amount measurement value ys and the rolling mill position meandering amount yc and feeding forward the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω are performed. I explained how to do it. Here, when only the feedforward control of the third term on the right side of Equation (11) is performed, the only estimated value that is actually required is the disturbance d for the plate entry side rotational angular velocity ω. It is necessary to use a two-dimensional observer for estimating the time differential value e of the machine position meandering amount y c and the disturbance d with respect to the input-side rotational angular velocity ω. As described above, in the base technology, even when only feedforward control is performed, a two-dimensional observer is provided to estimate the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc and the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω. need to use.
そこで、本実施形態では、(11)式の右辺第3項のフィードフォワード制御のみを実施する場合において、(21)式で計算される圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、蛇行量測定値ysと、下流側圧延機のレベリング量Sとから、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのみを推定する1次元オブザーバ((3入力)1出力のオブザーバ)を構成する例を説明する(図1(b)を参照)。この1次元オブザーバは、外乱オブザーバとして機能し、従来の2次元オブザーバよりも次元が小さいので、推定値が整定する時間を短縮することができる。即ち、(11)式の右辺第3項のフィードフォワード制御のみを実施する場合、(11)式の右辺第3項の効果が早く現れて蛇行制御の応答が速くなる。以上のように本実施形態は、蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックせずに、板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードする場合について説明する。このように、本実施形態は、第1の実施形態において、蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックするための構成および処理を省略したものとなる。したがって、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図2~図4に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。 Therefore, in the present embodiment, when only the feedforward control of the third term on the right side of Equation (11) is performed, the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc calculated by Equation (21) and meandering An example of constructing a one-dimensional observer ((3-input, 1-output observer) for estimating only the disturbance d with respect to the entry-side rotational angular velocity ω of the plate material from the measured amount y s and the leveling amount S of the downstream rolling mill will be described. (see FIG. 1(b)). This one-dimensional observer functions as a disturbance observer and has a smaller dimension than the conventional two-dimensional observer, so it is possible to reduce the settling time of the estimated value. That is, when only the feedforward control of the third term on the right side of the equation (11) is performed, the effect of the third term on the right side of the equation (11) appears quickly, and the response of the meandering control becomes faster. As described above, in the present embodiment, the case where the disturbance d with respect to the input-side rotational angular velocity ω of the plate material is fed forward without feeding back the meandering amount measurement value y s and the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c will be described. do. Thus, the present embodiment omits the configuration and processing for feeding back the meandering amount measured value ys and the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc in the first embodiment. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4, and detailed description thereof is omitted.
図5は、本実施形態の蛇行制御システムの構成の一例を示す図である。本実施形態の蛇行制御システムは、図2に示した第1の実施形態の蛇行制御システムと、セットアップ計算機100およびレベリング操作量演算器200が有する機能の一部が異なる。以下に、本実施形態のセットアップ計算機100およびレベリング操作量演算器200が有する機能のうち、第1の実施形態の蛇行制御システムが有する機能と異なる部分について説明する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the meandering control system of this embodiment. The meandering control system of this embodiment differs from the meandering control system of the first embodiment shown in FIG. Among the functions of the
<セットアップ計算機100>
[第2のゲイン導出部503]
第1の実施形態の第2のゲイン導出部103では、フィードバックゲインfy、feと、フィードフォワードゲインfdとを、(8)式、(12)式により計算する。これに対し、本実施形態の第2のゲイン導出部503は、フィードバックゲインfy、feを0として、板材入側回転角速度ωに対する外乱dに対するフィードフォワードゲインfdを、(8)式、(12)式により計算する。
<
[Second gain derivation unit 503]
The second gain deriving section 103 of the first embodiment calculates the feedback gains f y and fe and the feedforward gain f d by the formulas (8) and (12). On the other hand, the second gain derivation unit 503 of the present embodiment sets the feedback gains f y and fe to 0, and the feedforward gain f d with respect to the disturbance d with respect to the input-side rotational angular velocity ω of the plate material is obtained by formula (8), (12) Calculate by the formula.
[出力部505]
第1の実施形態の出力部105では、板材速度vと、フィードバックゲインfy、feおよびフィードフォワードゲインfdと、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、レベリング操作量演算器200に出力する。これに対し、本実施形態の出力部505は、板材速度vと、フィードフォワードゲインfdと、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、レベリング操作量演算器200に出力する。
[Output unit 505]
In the
<レベリング操作量演算器200>
[入力部501]
第1の実施形態の入力部201は、板材速度vと、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oと、フィードバックゲインfy、feとフィードフォワードゲインfdを入力する。これに対し、本実施形態の入力部501は、板材速度vと、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oと、フィードフォワードゲインfdを入力する。
具体的に入力部501は、セットアップ計算機100(出力部505)から出力された係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを入力し、外乱推定部203((27)式)に対して設定する。また、入力部501は、セットアップ計算機100(出力部505)から出力されたフィードフォワードゲインfdを入力し、レベリング操作量導出部504((11)式)に対して設定する。尚、本実施形態では、フィードバックゲインfy、feを0とするので、(11)式の右辺第1項(fyys[k])および右辺第2項(fee[k])は0になる。また、入力部501は、セットアップ計算機100(出力部505)から出力された板材速度vを入力し、擬似微分部202((21)式)に対して設定する。
<Leveling manipulated
[Input unit 501]
The
Specifically, the
[レベリング操作量導出部504]
第1の実施形態のレベリング操作量導出部204は、フィードバックゲインfy、feを0とせずに、擬似微分部202により導出された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、蛇行量測定値ys[k]と、外乱推定部203により導出された板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とに基づいて、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を、(11)式により計算する。これに対し、本実施形態のレベリング操作量導出部504は、(11)式において、フィードバックゲインfy、feを0とした以下の(30)式により、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。
[Leveling manipulated variable deriving unit 504]
The leveling operation
以上のように本実施形態では、蛇行量測定値ysのフィードバック制御量と、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのフィードバック制御量とを計算せず(蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックせず)に、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワード制御量SrFFのみを計算する(板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードする)。 As described above, in the present embodiment, the feedback control amount for the measured meandering amount y s and the feedback control amount for the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c are not calculated (the measured meandering amount y s and Without feeding back the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c ), only the feedforward control amount S rFF of the disturbance d with respect to the plate material entry side rotation angular velocity ω is calculated (the disturbance d with respect to the plate material entry side rotation angular velocity ω is feed forward).
<動作フローチャート>
本実施形態の蛇行制御システムにおける処理は、図4のフローチャートにより実現することができる。
ただし、ステップS403において、第2のゲイン導出部503は、フィードバックゲインfy、feを0とし、フィードフォワードゲインfdを、(8)式、(12)式により計算する。
<Operation flow chart>
The processing in the meandering control system of this embodiment can be realized by the flowchart of FIG.
However, in step S403, the second gain derivation unit 503 sets the feedback gains f y and fe to 0, and calculates the feedforward gain f d by the formulas (8) and (12).
また、ステップS405において、出力部505は、ステップS402で計算された板材速度vと、ステップS403で計算されたフィードフォワードゲインfdと、ステップS404で計算された係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、レベリング操作量演算器200に出力する。
また、ステップS412において、レベリング操作量導出部504は、ステップS411で計算された板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]に基づいて、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を、(30)式により計算する。
In step S405, the
Further, in step S412, the leveling operation
<まとめ>
以上のように本実施形態では、レベリング操作量演算器200は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を導出し、導出した圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とを、1次元オブザーバに与え、当該1次元オブザーバにより、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]を推定し、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]のフィードフォワード制御量SrFFを下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]として導出することにより、(11)式の右辺第3項のフィードフォワード制御の効果が早く現れ、蛇行制御の応答を速めることができる。
本実施形態においても、第1の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the leveling manipulated variable calculator 200 derives the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount yc , and the derived time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc [k], the meandering amount measured value y s [k], and the leveling amount (actual value) S [k] of the
Also in this embodiment, various modifications described in the first embodiment can be employed.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を説明する。第1の実施形態では、蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックすることと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードすることとの双方を行う場合について説明した。ここで、(11)式の右辺第1,第2項のフィードバック制御のみを実施する場合には、実際に必要な推定値は圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのみであるが、前提技術では、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバとする必要がある。このように、前提技術では、フィードバック制御のみを実施する場合にも、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、板材入側回転角速度ωに対する外乱dとを推定する2次元オブザーバを用いる必要がある。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment, both feeding back the time differential value e of the meandering amount measurement value ys and the rolling mill position meandering amount yc and feeding forward the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω are performed. I explained how to do it. Here, when only the feedback control of the first and second terms on the right side of equation (11) is performed, the only estimated value that is actually required is the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc . In the base technology, it is necessary to use a two-dimensional observer that estimates the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc and the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω. As described above, the base technology uses a two-dimensional observer that estimates the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c and the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω even when only feedback control is performed. There is a need.
そこで、本実施形態では、(11)式の右辺第1,第2項のフィードバック制御のみを実施する場合において、オブザーバを不要とし、オブザーバの推定値の代わりに(21)式の計算値を用いることにより、右辺第2項の効果が早く現れ、蛇行制御の応答が速くなるようにする。このように、本実施形態では、板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードせずに、蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックする場合について説明する。このように、本実施形態は、第1の実施形態において、板材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードするための構成および処理を省略したものとなる。したがって、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図2~図4に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。 Therefore, in the present embodiment, when performing only the feedback control of the first and second terms on the right side of Equation (11), the observer is not required, and the calculated value of Equation (21) is used instead of the observer's estimated value. As a result, the effect of the second term on the right side appears quickly, and the meandering control responds quickly. In this way, in the present embodiment, a case will be described in which the measured meandering amount value y s and the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c are fed back without feeding forward the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω. do. As described above, the present embodiment omits the configuration and processing for feeding forward the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω in the first embodiment. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4, and detailed description thereof is omitted.
図6は、本実施形態の蛇行制御システムの構成の一例を示す図である。本実施形態の蛇行制御システムは、図2に示した第1の実施形態の蛇行制御システムと、セットアップ計算機100およびレベリング操作量演算器200が有する機能の一部が異なる。以下に、本実施形態のセットアップ計算機100およびレベリング操作量演算器200が有する機能のうち、第1の実施形態の蛇行制御システムが有する機能と異なる部分について説明する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the meandering control system of this embodiment. The meandering control system of this embodiment differs from the meandering control system of the first embodiment shown in FIG. Among the functions of the
<セットアップ計算機100>
[第2のゲイン導出部603]
第1の実施形態の第2のゲイン導出部103では、フィードバックゲインfy、feと、フィードフォワードゲインfdとを、(8)式、(12)式により計算する。これに対し、本実施形態の第2のゲイン導出部603は、フィードフォワードゲインfdを0として、蛇行量測定値ysに対するフィードバックゲインfyと、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eに対するフィードバックゲインfeを(8)式、(12)式により計算する。
<
[Second gain derivation unit 603]
The second gain deriving section 103 of the first embodiment calculates the feedback gains f y and fe and the feedforward gain f d by the formulas (8) and (12). On the other hand, the second gain derivation unit 603 of the present embodiment sets the feedforward gain f d to 0, the feedback gain f y for the meandering amount measured value y s and the time differential value of the rolling mill position meandering amount y c A feedback gain f e for e is calculated by equations (8) and (12).
[出力部605]
第1の実施形態の出力部105では、板材速度vと、フィードバックゲインfy、feおよびフィードフォワードゲインfdと、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを、レベリング操作量演算器200に出力する。これに対し、本実施形態の出力部605は、板材速度vと、フィードバックゲインfy、feを、レベリング操作量演算器200に出力する。尚、本実施形態では、オブザーバを用いないので、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oを導出する係数導出部104は不要になる。
[Output unit 605]
In the
<レベリング操作量演算器200>
[入力部601]
第1の実施形態の入力部201は、板材速度vと、係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oと、フィードバックゲインfy、feとフィードフォワードゲインfdを入力する。これに対し、本実施形態の入力部601は、板材速度vと、フィードバックゲインfy、feを入力する。
具体的に入力部601は、セットアップ計算機100(出力部505)から出力されたフィードバックゲインfy、feを入力し、レベリング操作量導出部604((11)式)に対して設定する。尚、本実施形態では、フィードフォワードゲインfdを0とするので、(11)式の右辺第3項(fdd[k])は0になる。また、入力部601は、セットアップ計算機100(出力部605)から出力された板材速度vを入力し、擬似微分部202((21)式)に対して設定する。
<Leveling manipulated
[Input unit 601]
The
Specifically, the
[レベリング操作量導出部604]
第1の実施形態のレベリング操作量導出部204は、フィードフォワードゲインfdを0とせずに、擬似微分部202により導出された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、蛇行量測定値ys[k]と、外乱推定部203により導出された板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とに基づいて、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を、(11)式により計算する。これに対し、本実施形態のレベリング操作量導出部604は、(11)式において、フィードフォワードゲインfdを0とした以下の(31)式により、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。尚、前述したように本実施形態では、外乱推定部203を用いない。
[Leveling manipulated variable deriving unit 604]
The leveling operation
以上のように本実施形態では、材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワード制御量を計算せず(材入側回転角速度ωに対する外乱dをフィードフォワードせず)に、蛇行量測定値ysのフィードバック制御量と、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのフィードバック制御量のみをフィードバック制御量SrFBとして計算する(蛇行量測定値ysおよび圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eをフィードバックする)。 As described above, in the present embodiment, the measured meandering amount y Only the feedback control amount of s and the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c are calculated as the feedback control amount S rFB (the measured meandering amount y s and the time of the rolling mill position meandering amount y c feed back the differential value e).
<動作フローチャート>
本実施形態の蛇行制御システムにおける処理は、図4のフローチャートにより実現することができる。
ただし、ステップS403において、第2のゲイン導出部603は、フィードフォワードゲインfdを0とし、フィードバックゲインfy、feを、(8)式、(12)式により計算する。また、ステップS404の処理(係数A-od、K-od、B-od、C-o、D-oの計算)は行われない。
<Operation flow chart>
The processing in the meandering control system of this embodiment can be realized by the flowchart of FIG.
However, in step S403, the second gain derivation unit 603 sets the feedforward gain fd to 0, and calculates the feedback gains fy and fe using equations (8) and (12). Also, the processing of step S404 (calculation of coefficients A- od , K- od , B- od , C- o , and D- o ) is not performed.
また、ステップS405において、出力部605は、ステップS402で計算された板材速度vと、ステップS403で計算されたフィードバックゲインfy、feを、レベリング操作量演算器200に出力する。
また、ステップS411の処理(板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]の計算)は行われない。そして、ステップS412において、レベリング操作量導出部604は、ステップS409で取得された蛇行量測定値ys[k]と、ステップS410で計算された圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]とに基づいて、制御タイミング特定変数kの現在値に対応する時刻t(=kT)での下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を、(31)式により計算する。
Also, in step S405, the
In addition, the processing of step S411 (calculation of disturbance d[k] with respect to plate entry side rotational angular velocity ω) is not performed. Then, in step S412, the leveling operation
<まとめ>
以上のように本実施形態では、レベリング操作量演算器200は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を導出し、導出した圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]のフィードバック制御量fee[k]と、蛇行量測定値ys[k]のフィードバック制御量fyys[k]との加算値(フィードバック制御量SrFB)を下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]として導出することにより、オブザーバを用いて圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を求める前提技術を適用した場合よりも、(11)式の右辺第2項のフィードバック制御の効果が早く現れ、蛇行制御の応答を速めることができる。
本実施形態においても、第1の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the leveling manipulated variable calculator 200 derives the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount yc , and the derived time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc The sum (feedback control amount S rFB ) of the feedback control amount f e [k] of [k] and the feedback control amount f y s [k] of the measured meandering amount y s [k] is By deriving the leveling operation amount S r [k] of the
Also in this embodiment, various modifications described in the first embodiment can be employed.
以上のように第1~第3の実施形態の何れの形態においても、レベリング量演算器200は、蛇行計20により測定された板圧延材5の蛇行量の測定値を擬似微分することにより、圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の時間微分値の計算値(圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k])を導出する擬似微分部202と、擬似微分部202により導出された圧延機位置における板圧延材の蛇行量5の時間微分値の計算値(圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k])を用いて、圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を導出するレベリング操作量導出部204、504、604と、を有する構成になる。
As described above, in any one of the first to third embodiments, the leveling
(計算例)
次に、本実施形態の蛇行制御システムをコンピュータシミュレーションした結果を説明する。
ここでは、7台の圧延機からなるタンデム圧延機で、板厚25mm、板幅1000mmの板圧延材を、板厚1.6mmに圧延するシミュレーションを行う場合を例に挙げて説明する。第5圧延機を上流側圧延機1とし、第6圧延機を下流側圧延機2として、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行を制御するシミュレーションを実施した。上流側圧延機1と下流側圧延機2との、板圧延材5の通板方向(X軸方向)の間の距離は5.5mである。蛇行計20による板圧延材5の測定位置から、下流側圧延機2の圧延機位置までの通板方向(X軸方向)の距離Lは2.75mである。板材速度(下流側圧延機2と蛇行計20との間を走行する板圧延材5の速度)vは9.49m/sである。制御周期Tは0.01sである。また、板材入側回転角速度ωに対する外乱dを5×10-6rad/sとした。
(calculation example)
Next, the results of computer simulation of the meandering control system of this embodiment will be described.
Here, a case where a tandem rolling mill consisting of seven rolling mills performs a simulation of rolling a 25 mm thick, 1000 mm wide sheet material to a 1.6 mm thick sheet will be described as an example. A simulation was performed to control meandering of the rolled
<第1の計算例>
まず、第2の実施形態に対する計算例について説明する。
ここでは、下流側圧延機2のレベリング操作量Srを計算する際に、(11)式の右辺第3項である板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワード制御のみを適用する場合(fy=fe=0)のシミュレーションを行った。
<First calculation example>
First, a calculation example for the second embodiment will be described.
Here, when calculating the leveling operation amount S r of the
比較例1におけるシミュレーションの内容は以下の通りである。
比較例1では、特許文献1に記載された方法で、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とから、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とを、(16)式を制御周期Tで離散化して表した2次元オブザーバで推定する。そして、2次元オブザーバで推定した板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]の推定値を(30)式に代入して、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。そして、下流側圧延機2のレベリング操作量が下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]になるようにレベリング装置4を動作させるシミュレーションを実施する。比較例1では、これらを制御周期Tが経過するたびに繰り返し行う。
The contents of the simulation in Comparative Example 1 are as follows.
In Comparative Example 1, by the method described in
発明例1におけるシミュレーションの内容は以下の通りである。
発明例1では、第2の実施形態と同様に、蛇行量測定値ys[k]から(21)式を用いて、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を計算する。そして、このようにして計算した圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]の計算値と、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とから、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]を、(27)式の1次元オブザーバで推定する。そして、1次元オブザーバで推定した板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]の推定値を(30)式に代入して、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。そして、下流側圧延機2のレベリング操作量が下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]になるようにレベリング装置4を動作させるシミュレーションを実施する。比較例1では、これらを制御周期Tが経過するたびに繰り返し行う。
以上の点以外は、発明例1と比較例1とで同じ条件でシミュレーションを行った、
The details of the simulation in Invention Example 1 are as follows.
In Example 1, as in the second embodiment, the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount y c is calculated from the meandering amount measured value y s [k] using equation (21). . Then, the calculated value of the time differential value e [k] of the rolling mill position meandering amount y c calculated in this way, the meandering amount measured value y s [k], and the leveling amount of the downstream rolling mill 2 (actual results value) S[k], the disturbance d[k] with respect to the input-side rotational angular velocity ω of the plate material is estimated by the one-dimensional observer of the equation (27). Then, the estimated value of the disturbance d [k] with respect to the strip entry side rotational angular velocity ω estimated by the one-dimensional observer is substituted into the equation (30) to calculate the leveling operation amount Sr[k] of the
Except for the above points, the simulation was performed under the same conditions for Invention Example 1 and Comparative Example 1.
比較例1の結果を図7に示し、発明例1の結果を図8に示す。
図7(a)、図8(a)は、板圧延材5の蛇行量と、上流側圧延機1の圧延終了時からの経過時間との関係を示す。図7(a)、図8(a)の実線は、圧延機位置蛇行量ycを示し、破線は、蛇行量測定値ysを示す。
図7(b)、図8(b)は、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sと、上流側圧延機1の圧延終了時からの経過時間との関係を示す。
The results of Comparative Example 1 are shown in FIG. 7, and the results of Invention Example 1 are shown in FIG.
7(a) and 8(a) show the relationship between the meandering amount of the rolled
7(b) and 8(b) show the relationship between the leveling amount (actual value) S of the
図7(c)、図8(c)は、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eと、上流側圧延機1の圧延終了時からの経過時間との関係を示す。図7(c)、図8(c)の破線は真値を示し、図7(c)の実線は(オブザーバによる)推定値を示し、図8(c)の実線は計算値(擬似微分値)を示す。
図7(d)、図8(d)は、板材入側回転角速度ωに対する外乱dと、上流側圧延機1の圧延終了時からの経過時間との関係を示す。図7(d)、図8(d)の破線は真値を示し、実線は推定値を示す。
7(c) and 8( c ) show the relationship between the time differential value e of the rolling mill position meandering amount yc and the elapsed time from the end of rolling of the
FIGS. 7(d) and 8(d) show the relationship between the disturbance d with respect to the plate entry side rotational angular velocity ω and the elapsed time from the end of rolling of the
比較例1では、図7(c)、図7(d)においてそれぞれ実線で示す圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e、板材入側回転角速度ωに対する外乱dの推定値の応答が遅く、図7(b)に示す下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sも緩慢にしか変化しない。このため、図7(a)において実線で示す圧延機位置蛇行量ycの最大値は25mmであり、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の抑制効果が制限される。
In Comparative Example 1, the response of the estimated value of the disturbance d to the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c indicated by the solid lines in FIGS. , the leveling amount (actual value) S of the
これに対して、発明例1では、図8(c)において実線で示す圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e(計算値)は、破線で示す真値とほぼ一致しており、図8(d)において実線で示す板材入側回転角速度ωに対する外乱d(推定値)の応答が速く、図8(b)に示す下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sも俊敏に変化する。このため、図8(a)において実線で示す圧延機位置蛇行量ycの最大値は17mmに低減され、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の抑制効果が大きくなる。
On the other hand, in Example 1, the time differential value e (calculated value) of the rolling mill position meandering amount y c indicated by the solid line in FIG. In 8(d), the response of the disturbance d (estimated value) to the angular velocity ω on the entry side of the strip material shown by the solid line is fast, and the leveling amount (actual value) S of the
<第2の計算例>
次に、第1の実施形態に対する計算例について説明する。
ここでは、下流側圧延機2のレベリング操作量Srを導出する際に、(11)式の右辺第3項である板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワードに加えて、右辺第1項である蛇行量測定値ysのフィードバック制御と、右辺第2項である圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのフィードバック制御も併用した場合のシミュレーションを行った。
<Second calculation example>
Next, a calculation example for the first embodiment will be described.
Here, when deriving the leveling operation amount S r of the
比較例2におけるシミュレーションの内容は以下の通りである。
比較例2では、特許文献1に記載された方法で、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とから、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]と、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]とを、(16)式を制御周期Tで離散化して表した2次元オブザーバで推定する。そして、蛇行量測定値ys[k]を(11)式の右辺第1項に、2次元オブザーバで推定した圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]の推定値を右辺第2項に、2次元オブザーバで推定した板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]の推定値を右辺第3項にそれぞれ代入して、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。そして、下流側圧延機2のレベリング操作量が下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]になるようにレベリング装置4を動作させるシミュレーションを実施する。比較例2では、これらを制御周期Tが経過するたびに繰り返し行う。
The contents of the simulation in Comparative Example 2 are as follows.
In Comparative Example 2, by the method described in
発明例2におけるシミュレーションの内容は以下の通りである。
発明例2では、第1の実施形態と同様に、蛇行量測定値ys[k]から(21)式を用いて、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]を計算する。そして、このようにして計算した圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]の計算値と、蛇行量測定値ys[k]と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)S[k]とから、板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]を、(27)式の1次元オブザーバで推定する。そして、蛇行量測定値ys[k]を(11)式の右辺第1項に、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e[k]の計算値を右辺第2項に、1次元オブザーバで推定した板材入側回転角速度ωに対する外乱d[k]の推定値を右辺第3項にそれぞれ代入して、下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]を計算する。そして、下流側圧延機2のレベリング操作量が下流側圧延機2のレベリング操作量Sr[k]になるようにレベリング装置4を動作させるシミュレーションを実施する。発明例2では、これらを制御周期Tが経過するたびに繰り返し行う。
以上の点以外は、発明例2と比較例2とで同じ条件でシミュレーションを行った、
The details of the simulation in Invention Example 2 are as follows.
In Invention Example 2, similarly to the first embodiment, the time differential value e[k] of the rolling mill position meandering amount yc is calculated from the meandering amount measured value ys [k] using equation (21). . Then, the calculated value of the time differential value e [k] of the rolling mill position meandering amount y c calculated in this way, the meandering amount measured value y s [k], and the leveling amount of the downstream rolling mill 2 (actual results value) S[k], the disturbance d[k] with respect to the input-side rotational angular velocity ω of the plate material is estimated by the one-dimensional observer of the equation (27). Then, the measured meandering amount y s [k] is the first term on the right side of equation (11), and the calculated value of the time differential value e [k] of the rolling mill position meandering amount y c is the second term on the right side. The leveling operation amount Sr[k] of the
Except for the above points, the simulation was performed under the same conditions for Invention Example 2 and Comparative Example 2.
比較例2の結果を図9に示し、発明例2の結果を図10に示す。図9(a)、図10(a)の縦軸、横軸、実線、破線で示されるものは、図7(a)、図8(a)と同じであり、図9(b)、図10(b)の縦軸、横軸、実線で示されるものは、図7(b)、図8(b)と同じであり、図9(c)、図10(c)の縦軸、横軸、実線、破線で示されるものは、図7(c)、図8(c)と同じであり、図9(d)、図10(d)の縦軸、横軸、実線で示されるものは、図7(d)、図8(d)と同じである。 The results of Comparative Example 2 are shown in FIG. 9, and the results of Invention Example 2 are shown in FIG. The vertical axis, horizontal axis, solid line, and broken line in FIGS. 9(a) and 10(a) are the same as those in FIGS. 7(a) and 8(a). 10(b) are the same as those in FIGS. 7(b) and 8(b), and the vertical axis and horizontal axis in FIGS. The axes, solid lines, and dashed lines are the same as those in FIGS. 7(c) and 8(c), and the vertical axes, horizontal axes, and solid lines in FIGS. 9(d) and 10(d). are the same as in FIGS. 7(d) and 8(d).
比較例2では、図9(c)、図9(d)においてそれぞれ実線で示す圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e、板材入側回転角速度ωに対する外乱dの推定値の応答が遅く、図9(b)に示す下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sも緩慢にしか変化しない。このため、図9(a)において実線で示す圧延機位置蛇行量ycの最大値は14mmであり、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の抑制効果が制限される。
In Comparative Example 2, the response of the estimated value of the disturbance d to the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c indicated by the solid lines in FIGS. , the leveling amount (actual value) S of the
これに対して、発明例2では、図10(c)において実線で示す圧延機位置蛇行量ycの時間微分値e(計算値)は、破線で示す真値とほぼ一致しており、図10(d)において実線で示す板材入側回転角速度ωに対する外乱d(推定値)の応答が速く、図10(b)に示す下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sも俊敏に変化する。このため、図10(a)において実線で示す圧延機位置蛇行量ycの最大値は10mmに低減され、下流側圧延機2の圧延機位置における板圧延材5の蛇行量の抑制効果が大きくなる。
In contrast, in Example 2, the time differential value e (calculated value) of the rolling mill position meandering amount y c indicated by the solid line in FIG. 10(d), the response of the disturbance d (estimated value) to the angular velocity ω on the entry side of the strip material shown by the solid line is fast, and the leveling amount (actual value) S of the
以上のように、蛇行量測定値ysから(21)式を用いて圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eを計算し、蛇行量測定値ysと、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eの計算値と、下流側圧延機2のレベリング量(の実績値)Sとから、板材入側回転角速度ωに対する外乱dを、(27)式で表される1次元オブザーバで推定することで、板材入側回転角速度ωに対する外乱dの推定値が整定するまでの時間が短縮し、この結果、蛇行制御の応答性が速くなり、蛇行量が低減される。また、板材入側回転角速度ωに対する外乱dのフィードフォワードに加えて、蛇行量測定値ysのフィードバック制御と、圧延機位置蛇行量ycの時間微分値eのフィードバック制御も併用することで、圧延機位置蛇行量ycをより一層小さくことができる。
As described above, the time differential value e of the rolling mill position meandering amount y c is calculated from the meandering amount measured value y s using equation (21), and the meandering amount measured value y s and the rolling mill position meandering amount y c From the calculated value of the time differential value e of and the leveling amount (actual value) S of the
(その他の実施形態)
尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
(Other embodiments)
The embodiments of the present invention described above can be implemented by a computer executing a program. A computer-readable recording medium recording the program and a computer program product such as the program can also be applied as embodiments of the present invention. Examples of recording media that can be used include flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, magnetic tapes, nonvolatile memory cards, and ROMs.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of specific implementations of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these. It is. That is, the present invention can be embodied in various forms without departing from its technical concept or main features.
1:上流側圧延機、2:下流側圧延機、3a、3b:荷重計、4:レベリング装置、5:板圧延材、100:セットアップ計算機、200:レベリング装置、101:第1のゲイン導出部、102:ロール速度導出部、103・503・603:第2のゲイン導出部、104:係数導出部、105・505・605:出力部、201・501・601:入力部、202:擬似微分部、203:外乱推定部、204・504・604:レベリング操作量導出部、205:出力部 1: Upstream rolling mill, 2: Downstream rolling mill, 3a, 3b: Load cell, 4: Leveling device, 5: Plate rolled material, 100: Setup computer, 200: Leveling device, 101: First gain deriving unit , 102: roll speed derivation unit, 103/503/603: second gain derivation unit, 104: coefficient derivation unit, 105/505/605: output unit, 201/501/601: input unit, 202: pseudo differentiation unit , 203: disturbance estimation unit, 204/504/604: leveling operation amount derivation unit, 205: output unit
Claims (6)
前記圧延機の上流側の位置に設置され、通板中の板圧延材の蛇行量を測定する蛇行計と、
を有し、圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量を制御する蛇行制御システムであって、
前記蛇行計により測定された前記板圧延材の蛇行量の測定値を擬似微分した値を、前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値として導出する擬似微分手段と、
前記擬似微分手段により導出された前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値を用いて、前記圧延機のレベリング操作量を導出する導出手段と、を有する、ことを特徴とする蛇行制御システム。 a rolling mill;
a meandering meter installed at a position on the upstream side of the rolling mill for measuring the meandering amount of the rolled strip being threaded;
A meandering control system that controls the meandering amount of the rolled plate material at the rolling mill position,
pseudo-differentiation means for deriving a value obtained by pseudo-differentiating the measured value of the meandering amount of the rolled sheet material measured by the meandering meter as a calculated value of the time-differentiated value of the meandering amount of the rolled sheet material at the position of the rolling mill; ,
derivation means for deriving the leveling operation amount of the rolling mill using the calculated value of the time differential value of the meandering amount of the rolled strip at the rolling mill position derived by the pseudo-differentiation means. Characterized meandering control system.
前記導出手段は、前記推定手段により推定された前記外乱の推定値をフィードフォワードすることにより、当該外乱の推定値に基づいて前記圧延機のレベリング操作量を導出する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の蛇行制御システム。 Using a one-dimensional observer, the calculated value of the time differential value of the meandering amount of the rolled strip at the rolling mill position derived by the pseudo differentiating means, and the meandering amount of the rolled strip measured by the meandering meter and an actual value of the leveling amount of the rolling mill, an estimating means for deriving an estimated value of disturbance to the rotational angular velocity occurring in the rolled plate material on the entry side of the rolling mill,
3. The deriving means feeds forward the estimated value of the disturbance estimated by the estimating means to derive the leveling operation amount of the rolling mill based on the estimated value of the disturbance. 3. A meandering control system according to 1 or 2.
前記導出手段は、前記推定手段により推定された前記外乱の推定値をフィードフォワードすると共に、前記蛇行計により測定された前記板圧延材の蛇行量の測定値と、前記擬似微分手段により導出された前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値とをフィードバックすることにより、当該外乱の推定値と、当該板圧延材の蛇行量の測定値と、当該圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値とに基づいて前記圧延機のレベリング操作量を導出する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の蛇行制御システム。 Using a one-dimensional observer, the calculated value of the time differential value of the meandering amount of the rolled strip at the rolling mill position derived by the pseudo differentiating means, and the meandering amount of the rolled strip measured by the meandering meter and an actual value of the leveling amount of the rolling mill, an estimating means for deriving an estimated value of disturbance to the rotational angular velocity occurring in the rolled plate material on the entry side of the rolling mill,
The deriving means feeds forward the estimated value of the disturbance estimated by the estimating means, and the measured value of the meandering amount of the rolled strip material measured by the meandering meter and the meandering amount derived by the pseudo-differential means By feeding back the calculated value of the time derivative of the meandering amount of the strip rolled material at the rolling mill position, the estimated value of the disturbance, the measured value of the meandering amount of the rolled strip, and the 3. The meandering control system according to claim 1, wherein the leveling operation amount of the rolling mill is derived based on a calculated value of a time derivative value of the meandering amount of the rolled strip.
前記圧延機の上流側の位置に設置され、通板中の板圧延材の蛇行量を測定する蛇行計と、
を用いて、圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量を制御する蛇行制御方法であって、
前記蛇行計により測定された前記板圧延材の蛇行量の測定値を擬似微分した値を、前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値として導出する擬似微分工程と、
前記擬似微分工程により導出された前記圧延機位置における前記板圧延材の蛇行量の時間微分値の計算値を用いて、前記圧延機のレベリング操作量を導出する導出工程と、を有する、ことを特徴とする蛇行制御方法。 a rolling mill;
a meandering meter installed at a position on the upstream side of the rolling mill for measuring the meandering amount of the rolled strip being threaded;
A meandering control method for controlling the meandering amount of the rolled plate material at the rolling mill position using
a pseudo-differentiation step of deriving a value obtained by pseudo-differentiating the measured value of the meandering amount of the rolled sheet material measured by the meandering meter as a calculated value of the time-differentiated value of the meandering amount of the rolled sheet material at the position of the rolling mill; ,
and a derivation step of deriving the leveling operation amount of the rolling mill using the calculated value of the time differential value of the meandering amount of the strip rolled material at the rolling mill position derived by the pseudo differentiation step. Meandering control method characterized by:
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