JPH01170510A - Device for controlling tension between stands of continuous rolling mill - Google Patents

Device for controlling tension between stands of continuous rolling mill

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JPH01170510A
JPH01170510A JP62328253A JP32825387A JPH01170510A JP H01170510 A JPH01170510 A JP H01170510A JP 62328253 A JP62328253 A JP 62328253A JP 32825387 A JP32825387 A JP 32825387A JP H01170510 A JPH01170510 A JP H01170510A
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rolling
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rolling mill
signal
motor
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Sumiyasu Kodama
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Abstract

PURPOSE:To accurately detect rolling torque and to perform high accurate rolling by inputting an armature current signal and a speed signal of a motor and using a minimal dimension observer of a basic equation simulating a system consisting of a rolling mill and a motor. CONSTITUTION:A rolling torque arithmetic unit 30 operates a rolling torque G1 of a rolling stand 1 based on an armature current signal Ia of a motor 3 detected by a current detector 15 and a rotating speed signal NF1 of the motor 3 detected by a speed detector 5. A speed correction amount arithmetic unit 40 operates and outputs a speed correction amount DELTAN1 based on a rolling load signal P1 detected by a load detector 14, the rotating speed signal NF1 of the motor 3 detected by the speed detector 5, and the rolling torque G1 found by operation. Thus, tension control for tension between stands without detection delay is performable.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、連続圧延機のスタンド間張力制御装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an inter-stand tension control device for a continuous rolling mill.

(従来の技術) 圧延機で圧延される製品の寸法精度を悪化させる外乱の
一つに、スタンド間張力の変動がある。
(Prior Art) One of the disturbances that deteriorate the dimensional accuracy of products rolled by a rolling mill is fluctuations in tension between stands.

このスタンド間張力の変動をなくするために、従来はル
ーバによる制御が行われていた。
In order to eliminate this variation in tension between stands, control using louvers has conventionally been performed.

しかしながら、熱間圧延機の粗圧延のように材料が厚い
場合、あるいは、材料の形状が複雑なものにあってはル
ーパを使用することが困難である。
However, it is difficult to use the looper when the material is thick, such as during rough rolling in a hot rolling mill, or when the shape of the material is complex.

そこで、圧延機駆動用電動機の発生トルクの変動から、
スタンド間張力の変動を検出し、その変動分に基づいて
スタンド間張力を制御する技術が特開昭54−1327
12号公報や、特開昭56−117816号公報等に開
示されている。
Therefore, from the fluctuation of the generated torque of the rolling mill driving electric motor,
A technology for detecting fluctuations in the tension between stands and controlling the tension between the stands based on the fluctuation was disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-1327.
This method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 117816/1983, and the like.

第4図は特開昭54−132712号公報に示され、2
スタンドタンデム圧延機に適用したスタンド間張力制御
装置を示すブロック図である。同図において、圧延機1
.2はそれぞれ電動機3゜4で駆動され、さらに、これ
らの電動機はそれぞれ速度制御装置7.8により目標の
速度に制御される。両スタンドの速度基準はスタンド相
互の速度比を決定する速度比設定器11.12と、ライ
ン速度を設定する主速度比設定器13によって与えられ
る。そして、スタンド1においては、速度基準NR1と
電動機3の回転速度を検出する速度検出器5の速度信号
NPIとを加算器9で加算し、その差が零になるように
速度制御装置7が電動機3の速度を制御する。同様にス
タンド2においては、速度基準NR2と速度検出器6の
速度信号NF2とを加算器10で加算し、その差が零に
なるように速度制御装置8が電動機4を制御する。そし
て、これらスタンド毎の制御系統の他にスタンド間張力
制御装置17が設けられている。このスタンド間張力制
御装置17は圧延荷重検出器14で検出したスタンド1
の圧延荷重P1、および電流検出器15で検出した電動
機3の電機子電流11、電圧検出器16で検出した電動
機3の端子電圧V1および速度検出器5で検出した電動
機3の速度NFLを用いて速度修正量ΔN1を求め、こ
の速度修正量ΔN1を加算器9の第3の入力として加え
て電動機3の速度を操作することによりスタンド1とス
タンド2間の張力を制御するものである。このスタンド
間張力制御装置の原理を以下に説明する。
Figure 4 is shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 132712/1982
FIG. 2 is a block diagram showing an inter-stand tension control device applied to a stand tandem rolling mill. In the same figure, rolling mill 1
.. 2 are each driven by an electric motor 3.4, which is each controlled to a target speed by a speed control device 7.8. The speed reference for both stands is given by a speed ratio setter 11.12 that determines the speed ratio between the stands and a main speed ratio setter 13 that sets the line speed. In the stand 1, an adder 9 adds the speed reference NR1 and the speed signal NPI of the speed detector 5 that detects the rotational speed of the electric motor 3, and the speed control device 7 controls the electric motor so that the difference becomes zero. Control the speed of 3. Similarly, in the stand 2, an adder 10 adds the speed reference NR2 and the speed signal NF2 from the speed detector 6, and the speed control device 8 controls the electric motor 4 so that the difference becomes zero. In addition to these control systems for each stand, an inter-stand tension control device 17 is provided. This inter-stand tension control device 17 controls the stand 1 tension detected by the rolling load detector 14.
, the armature current 11 of the motor 3 detected by the current detector 15, the terminal voltage V1 of the motor 3 detected by the voltage detector 16, and the speed NFL of the motor 3 detected by the speed detector 5. The tension between the stands 1 and 2 is controlled by determining a speed correction amount ΔN1 and adding this speed correction amount ΔN1 as the third input of the adder 9 to manipulate the speed of the electric motor 3. The principle of this inter-stand tension control device will be explained below.

一般に、鋼板等の圧延において、圧延荷重Pと圧延トル
クGの間には次式の関係がある。
Generally, in rolling a steel plate or the like, there is a relationship between rolling load P and rolling torque G as shown in the following equation.

−m 、1  ・・・(1) ここでaはトルクアームと呼ばれ、材料の変形抵抗の変
化にかかわらず一定とされている。また、材料を加熱し
て圧延する、いわゆる、熱間圧延においては、材料に印
加される張力の変化に対する圧延荷重の変化は、圧延ト
ルクの変化に比べ非常に小さいことが知られている。こ
れらの関係を用いてスタンド間張力制御が行われている
-m, 1...(1) Here, a is called a torque arm, and is assumed to be constant regardless of changes in the deformation resistance of the material. Furthermore, in so-called hot rolling, in which a material is heated and rolled, it is known that changes in rolling load with respect to changes in tension applied to the material are much smaller than changes in rolling torque. Inter-stand tension control is performed using these relationships.

第4図において、材料18がスタンド1に噛込まれ、ス
タンド2に到達するまでの無張力状態におけるスタンド
1の圧延荷重をPol、圧延トルクをG。1とする。ま
た、スタンド2に材料が噛込まれた後の圧延荷重、圧延
トルクをそれぞれPl、G1とすると、スタンド1とス
タンド2間に発生している張力によるトルクGt、は次
式で表される。
In FIG. 4, the rolling load of the stand 1 in a tension-free state until the material 18 is bitten by the stand 1 and reaches the stand 2 is Pol, and the rolling torque is G. Set to 1. Further, if the rolling load and rolling torque after the material is bitten by the stand 2 are Pl and G1, respectively, the torque Gt due to the tension generated between the stands 1 and 2 is expressed by the following equation.

ここで、圧延荷重P1は圧延荷重検出器14で検出され
、圧延トルクG1は、有効負荷電流を■  逆起電力係
数をΦ1とすると、次式で計算R1ゝ することができる。
Here, the rolling load P1 is detected by the rolling load detector 14, and the rolling torque G1 can be calculated by the following formula R1, where the effective load current is 1 and the back electromotive force coefficient is Φ1.

G1−Φ111?1   ・・・(3)この第(3)式
中の有効負荷電流IR工は、特開昭54−132712
号公報に詳しく説明されているように、電機子電流Ia
tから演算される。
G1-Φ111?1...(3) The effective load current IR in this equation (3) is based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 132712-1982.
As explained in detail in the publication, the armature current Ia
Calculated from t.

上記(2)式で求められる張力トルクGt□をある目標
の張力トルクになるようにスタンド1の速度を修正する
。この速度修正量は次式で求めることができる。
The speed of the stand 1 is corrected so that the tension torque Gt□ determined by the above equation (2) becomes a certain target tension torque. This speed correction amount can be determined using the following equation.

ΔN1−g1  (G t l−G t Ot )−(
4)ここで、glはスタンド間張力制御のゲイン、G 
t olはスタンド1とスタンド2との間の目標張力ト
ルクである。
ΔN1-g1 (G t l-G t Ot )-(
4) Here, gl is the gain of tension control between stands, G
t ol is the target tension torque between stand 1 and stand 2.

一方、(3)式中の有効電流を求めるために、特開昭5
4−132712号公報では、第5図に示す電動機模擬
回路22を用いている。ここで、ブロック19で示した
Φは逆起電力係数、ブロック20内のJは電動機軸換算
の慣性モーメント、Sはラプラス演算子であり、ブロッ
ク21は電機子回路の伝達関数でその内部のRは電機子
抵抗、T は電機子回路の時定数、Sはラプラス演算子
である。また、■ は電動機端子電圧、■ は電a  
                    a様子電流
である。
On the other hand, in order to obtain the effective current in equation (3),
No. 4-132712 uses a motor simulation circuit 22 shown in FIG. Here, Φ shown in block 19 is the back electromotive force coefficient, J in block 20 is the moment of inertia converted to the motor axis, S is the Laplace operator, and block 21 is the transfer function of the armature circuit, and the internal R is the armature resistance, T is the time constant of the armature circuit, and S is the Laplace operator. Also, ■ is the motor terminal voltage, ■ is the electric a
This is the a-state current.

ここで、電機子電流I は前述したように、圧延トルク
Gに対応する有効負荷電流工 と、速度NFの変化に伴
う加減速電流1 accが含まれている。
Here, as described above, the armature current I includes the effective load current 1acc corresponding to the rolling torque G and the acceleration/deceleration current 1acc associated with changes in the speed NF.

この電動機模擬回路22は実際の電動機部の無負荷状態
を模擬しているもので、これに、実際の電機子電圧に等
しい信号V を印加する。従って、この電動機模擬回路
22における電機子電流は実際の電動機の加減速に応じ
た加減速電流しか流れない。加算器23を用いてこの加
減速電流1 aceを実際の電機子電流l から差引け
ば、その出力が有効負荷電流JRとなる。
This motor simulation circuit 22 simulates the no-load state of the actual motor section, and a signal V 1 equal to the actual armature voltage is applied to it. Therefore, only the acceleration/deceleration current corresponding to the actual acceleration/deceleration of the motor flows as the armature current in the motor simulation circuit 22. If this acceleration/deceleration current 1 ace is subtracted from the actual armature current l 2 using the adder 23, the output becomes the effective load current JR.

(発明が解決しようとする問題点) 第5図に示す従来の有効負荷電流検出装置は、電動機端
子電圧V だけを観測して有効負荷電流IRを模擬して
いるため、圧延トルクGの変化に起因する速度NFの変
化により生じる加減速電流I accを直接検出来す、
速度Npを一定に保つよう電機子電圧V を変化させる
までの検出遅れを生じてしまい、その結果、圧延トルク
Gの急変時等に有効負荷電流が正確に求まらないという
問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) The conventional effective load current detection device shown in FIG. 5 simulates the effective load current IR by observing only the motor terminal voltage V. Directly detects acceleration/deceleration current Iacc caused by changes in speed NF.
There was a detection delay until the armature voltage V was changed to keep the speed Np constant, and as a result, there was a problem that the effective load current could not be accurately determined when the rolling torque G suddenly changed. .

また、第5図に示す従来の有効負荷電流検出装置におい
て、直流電動機の界磁電流がある程度大きければ、ブロ
ック19A、19Bとして所定の伝達関数のものを用い
るだけですむが、直流電動機が弱め界磁制御される場合
には、ブロック19A、19Bで逆起電力係数Φを次式
で計算している。
In addition, in the conventional effective load current detection device shown in FIG. 5, if the field current of the DC motor is large to a certain extent, it is sufficient to use blocks 19A and 19B with predetermined transfer functions. In this case, the back electromotive force coefficient Φ is calculated by the following formula in blocks 19A and 19B.

ここで、L は電機子のりアクタンス、Rは電a   
                      a様子
抵抗、■ は電機子電流であるが、このうち、電機子電
流I は実際にはリップルを含むため、逆起電力係数を
正確に推定することができず、これがために、有効負荷
電流が正確に求まらないという問題点もあった。
Here, L is the armature glue actance, R is the electric a
The a-like resistance, ■ is the armature current, but since the armature current I actually includes ripples, the back electromotive force coefficient cannot be estimated accurately, and for this reason, the effective load current There was also the problem that it could not be determined accurately.

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、圧延状態が変化しても、圧延トルクを正確に検出で
き、これによって高精度の圧延を可能にする圧延機のス
タンド間張力制御装置を得ることを目的とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems. Even if the rolling condition changes, the rolling torque can be accurately detected, thereby controlling the tension between the stands of a rolling mill that enables high-precision rolling. The purpose is to obtain equipment.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) この出願の第1の発明は、スタンド間張力が一定になる
ように、圧延機を駆動する電動機の速度基準を修正する
連続圧延機のスタンド間張力制御装置において、前記電
動機の電気子電流信号および速度信号を入力し、前記圧
延機および電動機からなる系を模擬する基本式の最少次
元オブザーバを用いて、前記圧延トルクを求める第1の
演算回路と、前記圧延機の圧延荷重信号、前記電動機の
速度信号および前記第1の演算回路によって求められた
圧延トルクに基づいて前記速度基準を修正するための速
度補正量を求める第2の演算回路とを備えたことを特徴
とするものである。
(Means for Solving the Problems) The first invention of this application is an inter-stand tension control device for a continuous rolling mill that corrects the speed standard of an electric motor that drives the rolling mill so that the inter-stand tension is constant. a first arithmetic circuit that inputs an armature current signal and a speed signal of the electric motor and calculates the rolling torque using a minimum dimension observer of a basic equation that simulates a system consisting of the rolling mill and the electric motor; and a second arithmetic circuit that calculates a speed correction amount for correcting the speed reference based on a rolling load signal of a rolling mill, a speed signal of the electric motor, and a rolling torque obtained by the first arithmetic circuit. It is characterized by this.

また、この出願の第2の発明は、スタンド間張力が一定
になるように、圧延機を駆動する電動機の速度基準を修
正する連続圧延機のスタンド間張力制御装置において、
前記電動機の電気子電流信号、電気子電圧信号および速
度信号を入力し、前記電動機を模擬する基本式の最少次
元オブザーバを用いて、前記電動機の逆起電力係数を演
算する第1の演算回路と、前記電動機の電気子電流信号
および速度信号を入力し、前記圧延機および電動機から
なる系を模擬する関係式の最少次元オブザーバを用いて
、前記圧延トルクを求める第2の演算回路と、前記圧延
機の圧延荷重信号、前記電動機の速度信号および前記第
2の演算回路によって求められた圧延トルクに基づいて
前記速度基準を修正するための速度補正量を求める第3
の演算回路とを備えたことを特徴とするものである。
Further, a second invention of this application is an inter-stand tension control device for a continuous rolling mill that corrects the speed standard of an electric motor that drives the rolling mill so that the inter-stand tension is constant.
a first calculation circuit that receives an armature current signal, an armature voltage signal, and a speed signal of the motor and calculates a back electromotive force coefficient of the motor using a minimum-dimensional observer of a basic equation that simulates the motor; , a second arithmetic circuit that inputs an armature current signal and a speed signal of the electric motor and calculates the rolling torque using a minimum dimension observer of a relational expression that simulates a system consisting of the rolling mill and the electric motor; A third step of determining a speed correction amount for correcting the speed reference based on the rolling load signal of the machine, the speed signal of the electric motor, and the rolling torque determined by the second calculation circuit.
The present invention is characterized by comprising an arithmetic circuit.

(作 用) 一般に、電動機と圧延機からなる電機−機械系の基本的
な運動方程式は次式で表される。
(Function) Generally, the basic equation of motion of an electric machine-mechanical system consisting of an electric motor and a rolling mill is expressed by the following equation.

ここで、Φは逆起電力係数、Jは電動機軸換算の慣性モ
ーメント、Dは電動機軸換算の制動係数、Gは圧延トル
クである。最近の制御装置においては、ディジタル化が
進んでいるので、これに対応すべく(6)式をサンプリ
ング時間Δtで離散化すると、iステップにおける離散
化された状態方程式は次のようになる。
Here, Φ is a back electromotive force coefficient, J is a moment of inertia in terms of a motor shaft, D is a braking coefficient in terms of a motor shaft, and G is a rolling torque. Since digitalization is progressing in recent control devices, in order to cope with this, equation (6) is discretized by the sampling time Δt, and the discretized state equation at the i step becomes as follows.

この式から速度N、(t)と圧延トルクG (i)を状
態量と見なし、最小次元の有限整定オブザーバの理論(
本発明を含めて最小次元オブザーバともいう)の理論に
従ってこの式を変形すると次式のようになる。
From this equation, the speed N, (t) and rolling torque G (i) are considered as state quantities, and the theory of the minimum-dimensional finite-settling observer (
If this equation is transformed according to the theory of the minimum dimension observer (including the present invention), it becomes the following equation.

ω (1+1)−0≦αL1αωc (1) + (1
−α)・・・(8A) ・・・(8B) ここで、αはオブザーバの時定数で、その太きさはリッ
プル等の大きさにより、0≦αく1の範囲に整定され、
例えばα−0の時、有限整定オブザーバとなる。この(
8A)、(8B)式を繰返し演算することにより圧延ト
ルクGを推定することができる。
ω (1+1)−0≦αL1αωc (1) + (1
-α)...(8A)...(8B) Here, α is the time constant of the observer, and its thickness is set in the range of 0≦α to 1 depending on the size of ripples, etc.
For example, when α-0, it becomes a finitely stable observer. this(
The rolling torque G can be estimated by repeatedly calculating equations 8A) and (8B).

なお、この最小次元オブザーバの原理およびその構成は
、「ディジタル制御理論」 (美多勉著、昭晃堂発行、
昭和61年)に詳しく説明されているので、上記(8A
)、 (8B)式を導出する過程を省略しである。
The principle of this minimum dimension observer and its configuration are described in "Digital Control Theory" (written by Tsutomu Mita, published by Shokodo,
1986), so please refer to the above (8A).
), the process of deriving equation (8B) is omitted.

この出願の第1の発明においては、この最小次元オブザ
ーバの機能を持つ演算部により圧延トルクを演算してい
るので、電動機の加減速電流I aceの変化に伴う圧
延トルクの急変を確実に捉えることができ、これによっ
て高精度のスタンド間張力制御ができる。
In the first invention of this application, since the rolling torque is calculated by the calculation unit having the function of this minimum dimension observer, it is possible to reliably capture sudden changes in the rolling torque due to changes in the acceleration/deceleration current I ace of the electric motor. This allows for highly accurate tension control between the stands.

一方、直流電動機の誘起電圧は上記(5)次式で表され
る。この(5)式をサンプリング時間Δtで離散化する
と、iステップ目の離散化された状態方程式は次式のよ
うになる。
On the other hand, the induced voltage of the DC motor is expressed by the following equation (5) above. When this equation (5) is discretized using the sampling time Δt, the discretized state equation of the i-th step becomes as shown in the following equation.

I  (1+1)−e    ’   ”I  (i)
a         a    a この式から1 a(1)とΦ・NF(i)を状態量と見
なし、最小次元オブザーバの理論に基づいて変形すると
、下式のようになる。
I (1+1)-e' ”I (i)
a a a From this equation, if 1 a(1) and Φ・NF(i) are regarded as state quantities and transformed based on the theory of the minimum dimension observer, the following equation is obtained.

ω (i+ 1)−βωΦ(4) +(1−β)■Φ 
                        a
・・・(IOA) ・・・(IOB) ここで、βはオブザーバの時定数で、その大きさはリッ
プル等の大きさにより、0≦βく1の範囲に調整され、
例えばβ−0の時、有限整定オブザーバとなる。この(
IOA) 、(IOB)式を繰返し演算することにより
逆起電力係数Φを推定することができる。
ω (i+ 1)−βωΦ(4) +(1−β)■Φ
a
...(IOA) ...(IOB) Here, β is the time constant of the observer, and its size is adjusted in the range of 0≦β to 1 depending on the size of ripples, etc.
For example, when β-0, it becomes a finitely stable observer. this(
The back electromotive force coefficient Φ can be estimated by repeatedly calculating the equations IOA) and (IOB).

この出願の第2の発明においては、この最小次元オブザ
ーバの理論に従ぢて構成した演算器により逆起電力係数
を演算しているので、直流電動機が弱め界磁で制御され
たことにより、電気子電流にリップルが含まれる場合で
も、圧延トルクを正確に算出することができ、これによ
って高精度のスタンド間張力制御ができる。
In the second invention of this application, since the back electromotive force coefficient is calculated by the arithmetic unit configured according to the theory of the minimum dimension observer, the DC motor is controlled by field weakening, so that the electric Even if the child current includes ripples, the rolling torque can be calculated accurately, and thereby the inter-stand tension can be controlled with high precision.

(実施例) 第1図は第1の発明に対応する実施例の構成を示すブロ
ック図であり、図中、第4図と同一の符号を付したもの
はそれぞれ同一の要素を示し、第4図中のスタンド間張
力制御装置17の代わりに圧延トルク演算部30および
速度修正量演算部40を設けたものである。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment corresponding to the first invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same elements. A rolling torque calculation section 30 and a speed correction amount calculation section 40 are provided in place of the inter-stand tension control device 17 in the figure.

このうち、圧延トルク演算部30は電流検出器15で検
出された電動機3の電気子電流信号(以下、単に電機子
電流という)■ と、速度検出器5で検出された電動機
3の回転速度信号(以下、単に回転速度という)NFl
とから上記(8A)、 (8B)式を用いて圧延スタン
ド1の圧延トルクG1を演算する。また、速度修正量演
算部40は荷重検出器14で検出された圧延荷重信号(
以下、単に圧延荷重という)Pl、速度検出器5で検出
された電動機3の回転速度N、1および演算によって得
られた圧延トルクG1とから、上記(2) 、(4)式
を用いて圧延スタンド1の速度修正量ΔN1を演算出力
する。
Of these, the rolling torque calculation unit 30 receives the armature current signal (hereinafter simply referred to as armature current) of the motor 3 detected by the current detector 15 and the rotational speed signal of the motor 3 detected by the speed detector 5. (hereinafter simply referred to as rotational speed) NFl
The rolling torque G1 of the rolling stand 1 is calculated using the above equations (8A) and (8B). In addition, the speed correction amount calculation unit 40 calculates the rolling load signal (
From Pl (hereinafter simply referred to as rolling load), the rotational speed N,1 of the electric motor 3 detected by the speed detector 5, and the rolling torque G1 obtained by calculation, the rolling The speed correction amount ΔN1 of the stand 1 is calculated and output.

第2図は上記(8A)、 (8B)式を具現化した圧延
トルク演算部30の詳細な構成を示すブロック図であり
、図中、ブロック31は逆起電力係数器、ブロック32
は慣性モーメントに関する係数器、ブロック33は制動
係数に関する係数器、ブロック34.35はオブザーバ
の時定数に関する係数器、ブロック37は1サンプリン
グタイムΔtの間、前ステップの値を記憶しておく記憶
装置である。
FIG. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the rolling torque calculation section 30 that embodies the above formulas (8A) and (8B).
is a coefficient unit related to the moment of inertia, block 33 is a coefficient unit related to the braking coefficient, blocks 34 and 35 are coefficient units related to the observer time constant, and block 37 is a storage device that stores the value of the previous step for one sampling time Δt. It is.

第3図は第2の発明に係る実施例の構成を示すブロック
図であり、図中、第2図および第4図と同一の符号を付
したものはそれぞれ同一の要素を示している。これは、
第2図の構成に対して逆起電力係数演算部50を付加す
ると共に、圧延トルク演算部30の逆起電力係数器31
の代わりに乗算器37を設けて電機子電流I と逆起電
力係数Φとを乗算する構成になっている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment according to the second invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIGS. 2 and 4 indicate the same elements. this is,
A back electromotive force coefficient calculator 50 is added to the configuration of FIG. 2, and a back electromotive force coefficient calculator 31 of the rolling torque calculator 30 is added.
Instead, a multiplier 37 is provided to multiply the armature current I by the back electromotive force coefficient Φ.

一方、逆起電力係数演算部50は上記(IOA) 。On the other hand, the back electromotive force coefficient calculating section 50 is as described above (IOA).

(IOB)式を具現化したものであり、図中、ブロック
51は電機子インダクタンスに関する係数器、ブロック
52は電機子時定数に関する係数器、ブロック53.5
4はオブザーバの時定数に関する係数器、ブロック55
は1サンプリングタイムΔtだけ、前ステップの値を記
憶しておく記憶装置、ブロック56は除算器であり、こ
の除算器56の出力が逆起電力係数Φとなり、圧延トル
ク演算部30に加えられる。
In the figure, block 51 is a coefficient unit related to armature inductance, block 52 is a coefficient unit related to armature time constant, and block 53.5 is an embodiment of the (IOB) formula.
4 is a coefficient unit regarding the time constant of the observer, block 55
is a storage device that stores the value of the previous step for one sampling time Δt, and block 56 is a divider, and the output of this divider 56 becomes the back electromotive force coefficient Φ, which is applied to the rolling torque calculation section 30.

なお、上記実施例では、いずれもディジタル演算を前提
として電動機および圧延機の系を模擬する基本式、およ
び、電動機を模擬する基本式をそれぞれ離散化した状態
方程式に変形した後、最小次元オブザーバの理論に従っ
て変形した式を用いているが、アナログ演算を行う場合
には、基本式をそのまま最小次元オブザーバの理論に従
って変形し、この変形式を具現化した演算装置を用いて
も、同様な精度の逆起電力係数Φ、圧延トルクG およ
び速度修正量ΔN1を演算することかできる。
In the above embodiments, the basic equations for simulating the electric motor and rolling mill system and the basic equations for simulating the electric motor are transformed into discretized state equations, respectively, assuming digital calculation, and then the minimum dimension observer is Although formulas transformed according to theory are used, when performing analog calculations, it is possible to transform the basic formula directly according to the theory of the minimum dimension observer and use an arithmetic device that embodies this transformed form to achieve similar accuracy. It is possible to calculate the back electromotive force coefficient Φ, the rolling torque G, and the speed correction amount ΔN1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、圧延系を適確に模擬した式を用いて圧延トルクを求め
、さらに、この圧延トルクを用いて速度補正量を演算し
ているので、検出遅れのないスタンド間張力制御ができ
る。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, the rolling torque is determined using a formula that accurately simulates the rolling system, and the speed correction amount is calculated using this rolling torque. Tension between stands can be controlled without detection delay.

また、電動機の逆起電力係数を求める演算部を付加する
ことによって、弱め界磁の場合に生じる電機子電流のリ
ップルに対しても圧延トルクを正確に推定することがで
き、これによって高精度のスタンド間張力制御が可能と
なる。
In addition, by adding a calculation unit that calculates the back electromotive force coefficient of the motor, it is possible to accurately estimate the rolling torque even with ripples in the armature current that occur in the case of field weakening. Inter-stand tension control becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの出願の第1の発明に対応する実施例の概略
構成を示すブロック図、第2図は同実施例の詳細な構成
を示すブロック図、第3図はこの出願の第2の発明に対
応する実施例の構成を示すブロック図、第4図は従来の
スタンド間張力制御装置の構成を示すブロック図、第5
図は同装置の詳細な構成を示すブロック図である。 1.2・・・圧延スタンド、3,4・・・電動機、5,
6・・・速度検出器、7,8・・・速度制御装置、9,
10・・・加算器、14・・・荷重検出器、15・・・
電流検出器、16・・・電圧検出器、30・・・圧延ト
ルク演算部、40・・・速度修正量演算部、50・・・
逆起電力係数演算部。 出願人代理人  佐  藤  −雄 1:圧延スタンド 第3図 第5図
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic structure of an embodiment corresponding to the first invention of this application, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed structure of the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the structure of an embodiment corresponding to the invention; FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a conventional inter-stand tension control device; FIG.
The figure is a block diagram showing the detailed configuration of the device. 1.2... Rolling stand, 3, 4... Electric motor, 5,
6... Speed detector, 7, 8... Speed control device, 9,
10...Adder, 14...Load detector, 15...
Current detector, 16... Voltage detector, 30... Rolling torque calculation section, 40... Speed correction amount calculation section, 50...
Back electromotive force coefficient calculation section. Applicant's representative Mr. Sato 1: Rolling stand Figure 3 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、スタンド間張力が一定になるように、圧延機を駆動
する電動機の速度基準を修正する連続圧延機のスタンド
間張力制御装置において、前記電動機の電気子電流信号
および速度信号を入力し、前記圧延機および電動機から
なる系を模擬する基本式の最少次元オブザーバを用いて
、前記圧延トルクを求める第1の演算回路と、前記圧延
機の圧延荷重信号、前記電動機の速度信号および前記第
1の演算回路によって求められた圧延トルクに基づいて
前記速度基準を修正するための速度補正量を求める第2
の演算回路とを備えたことを特徴とする連続圧延機のス
タンド間張力制御装置。 2、前記第1の演算回路は、前記基本式をサンプリング
時間で離散化した状態方程式を作り、この状態方程式の
最少次元オブザーバを構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の連続圧延機のスタンド間張力制御
装置。 3、スタンド間張力が一定になるように、圧延機を駆動
する電動機の速度基準を修正する連続圧延機のスタンド
間張力制御装置において、前記電動機の電気子電流信号
、電気子電圧信号および速度信号を入力し、前記電動機
を模擬する基本式の最少次元オブザーバを用いて、前記
電動機の逆起電力係数を演算する第1の演算回路と、前
記電動機の電気子電流信号および速度信号を入力し、前
記圧延機および電動機からなる系を模擬する関係式の最
少次元オブザーバを用いて、前記圧延トルクを求める第
2の演算回路と、前記圧延機の圧延荷重信号、前記電動
機の速度信号および前記第2の演算回路によって求めら
れた圧延トルクに基づいて前記速度基準を修正するため
の速度補正量を求める第3の演算回路とを備えたことを
特徴とする連続圧延機のスタンド間張力制御装置。 4、前記第1および第2の演算回路は、それぞれ前記基
本式をサンプリング時間で離散化した状態方程式を作り
、この状態方程式の最少次元オブザーバを構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の連続圧延機の
スタンド間張力制御装置。
[Scope of Claims] 1. An inter-stand tension control device for a continuous rolling mill that corrects the speed standard of an electric motor that drives the rolling mill so that the inter-stand tension is constant; a first arithmetic circuit that receives a signal and calculates the rolling torque using a minimum dimension observer of a basic equation that simulates a system consisting of the rolling mill and the electric motor; a rolling load signal of the rolling mill; and a speed of the electric motor; a second method for determining a speed correction amount for correcting the speed reference based on the signal and the rolling torque determined by the first calculation circuit;
An inter-stand tension control device for a continuous rolling mill, characterized in that it is equipped with an arithmetic circuit. 2. The continuity system according to claim 1, wherein the first arithmetic circuit creates a state equation by discretizing the basic equation by sampling time, and constitutes a minimum dimension observer of this state equation. Tension control device between stands of rolling mill. 3. In an inter-stand tension control device for a continuous rolling mill that corrects the speed standard of an electric motor that drives the rolling mill so that the inter-stand tension is constant, an armature current signal, an armature voltage signal, and a speed signal of the electric motor are provided. a first calculation circuit that calculates a back electromotive force coefficient of the motor using a minimum dimension observer of a basic equation that simulates the motor, and an armature current signal and a speed signal of the motor; a second arithmetic circuit that calculates the rolling torque using a minimum dimension observer of a relational expression that simulates a system consisting of the rolling mill and the electric motor; a rolling load signal of the rolling mill; a speed signal of the electric motor; An inter-stand tension control device for a continuous rolling mill, comprising: a third calculation circuit that calculates a speed correction amount for correcting the speed reference based on the rolling torque calculated by the calculation circuit. 4. The first and second arithmetic circuits each create a state equation by discretizing the basic equation by sampling time, and constitute a minimum dimension observer of this state equation. An inter-stand tension control device for a continuous rolling mill as described in 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103722025A (en) * 2012-10-15 2014-04-16 上海宝钢工业技术服务有限公司 Rapid early warning method for fluctuation of tension in furnace in cold rolling production line

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