JPH0327285B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧延機の板厚制御方法、さらに詳し
くいえば、高精度を得る板厚制御方法に関するも
のである。

従来の技術 圧延機の板厚制御においては圧延ロールギヤツ
プを変化させるが、圧延ロールギヤツプのみの制
御では圧延ロールギヤツプ変更に伴う張力変化、
特に後方張力変化が起こるため、所期の板厚精度
を得ることができない。そこで、圧延ロールギヤ
ツプと張力の両方を制御する方法がとられてい
る。

第３図にタンデム圧延機における従来の第ｉス
タンドにおける板厚制御方法の概略を示す。圧延
ロールギヤツプ制御装置３０６と圧延ロール速度
制御装置３０５は互いに独立となつている。第
（ｉ−１）スタンド３０１には圧延ロール速度制
御装置３０５が設けてある。第（ｉ−１）スタン
ド３０１と第ｉスタンド３０２の間に設けた張力
計３０３で検出された張力偏差の比例積分値が圧
延ロール速度制御装置３０５にフイードバツクさ
れて圧延ロール速度が調整される。第ｉスタンド
３０２には圧延ロールギヤツプ制御装置３０６が
設けてある。第ｉスタンド３０２出側に設けた板
厚計で検出された板厚偏差の比例積分値がフイー
ドバツクされて圧延ロールギヤツプが調整され
る。板厚計としては例えばＸ線板厚計が用いられ
る。

この方法では圧延ロールギヤツプに応乱が加わ
つた場合に、その外乱によつて生じる張力変化が
検出されて圧延ロール速度が変化する。この場合
本来は、圧延ロール速度は調整する必要がない。
従つて、圧延ロールギヤツプを適正な値に調整す
るのに不要な時間を費すことになるため、高精度
の板厚を得ることができない。

発明が解決しようする問題点 上記のように、従来のタンデム圧延機において
は、圧延ロールギヤツプ制御装置と圧延ロール速
度制御装置が独立に設けてあるため、この２つの
制御装置間の連繋がうまくいかず高精度の板厚を
得ることができない。

そこで、本発明は、圧延ロールギヤツプ制御と
圧延ロール速度制御を連結させて同時に行ない高
精度の板厚制御を行なう方法を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明では、圧延
ロールギヤツプ制御手段と、圧延ロール速度調整
手段とを備える圧延機の板厚制御方法において、
板厚変化、張力変化および圧下力変化の検出値を
もとにして、該圧延機に加わる外乱を圧延ロール
速度調整のみにより補正すべき外乱、圧延ロール
ギヤツプ調整のみにより補正すべき外乱、および
圧延ロール速度調整と圧延ロールギヤツプ調整の
両者により補正すべき外乱に分類して各外乱の値
の推定を行ない、該推定値に応じて上記圧延ロー
ルギヤツプ調整手段および上記圧延ロール速度調
整手段の操作を同時に行なうことにより板厚変動
を回避する。

上記圧延ロール速度調整のみにより補正すべき
外乱、上記圧延ロールギヤツプ調整のみにより補
正すべき外乱、上記圧延ロール速度調整と圧延ロ
ールギヤツプ調整の両者により補正すべき外乱の
各値の推定、および上記圧延ロールギヤツプ調整
手段と圧延ロール速度調整手段の操作は以下の式
に基づいて行なう。

d^_h＝Ｐ／Ｍ−（ε_s−１）（S^_c＋d^_s）−ε〓σ U_s＝［１−１／ε_sT_s／T_s′−１／ε_sT_s／T_s
′］S^_c d^_s−T_s／T_s′１／ε_sＰ／Ｍ＋T_S／T_s′ε〓／ε_sσ ｆ（ｔ）＝S^_c＋d^_s v₁＝−（K₃＋K₄）（−１／T_v′＋K₃M_v） ＋K₃M〓−１／T_v′M_s／M_vε〓／ε_s v₂＝−（K₃＋K₄）K₄M_v＋K₄M〓 U_v＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^＋K₃σ U_v＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^＋K₃σ d^_v＋K₄σT_v／T_v′M_s／M_v１／ε_sＰ／Ｍ−T_v／T_v′M_s／
M_vε_s−１／ε_sｆ（ｔ） ＋（T_v／T_vK₃＋T_v／T_v′K₄−K₃−T_v／T_v′M_s／
M_vε〓／ε_s）σ ここに、d^_vは圧延ロール速度調整のみにより補
正すべき外乱の推定値であり、d^_sは圧延ロールギ
ヤツプ制御のみにより補正すべき外乱の推定値で
あり、d^_hは圧延ロール速度調整と圧延ロールギヤ
ツプ制御の両者により補正すべき外乱の推定値で
あり、U_sは圧延ロール速度変更指令値であり、
U^_vは圧延ロールギヤツプ変更指令値であり、S^_c
は圧延ロールギヤツプ変化量の推定値であり、Ｖ
は圧延ロール速度変化量の推定値であり、σは後
方張力変化量であり、Ｐは圧下力であり、Ｍはミ
ル定数であり、ε_s、ε〓は圧延対象材等により決ま
る定数であり、T_sは応答性調整前の圧延ロール
ギヤツプ制御装置の時定数であり、T_s′は応答性
調整後の圧延ロールギヤツプ制御装置の時定数で
あり、T_vは応答性調整前の圧延ロール速度制御
装置の時定数であり、T_v′は応答性調整後の圧延
ロール速度制御装置の時定数であり、h_xは検出さ
れた板厚偏差であり、K₁、K₂はS^_cとd^_sの推定速
度を調整するゲインであり、K₃、K₄はV^とd^_vの
推定速度を調整するゲインであり、M〓、M_s、
M_vは圧延対象材等による決まる定数である。

本発明の板厚制御手段はさらに、上記圧延ロー
ルギヤツプ調整手段と上記圧延ロール速度調整手
段の応答性を調整するフイードバツク手段を備え
ることが望ましい。

作 用 本発明の板厚制御方法は以下の３段階からなる
ことを特徴とする。

−板厚、張力、圧下力を検出する。

−上記検出値をもとにして、圧延機に加わる外乱
を、圧延ロール速度調整のみにより補正すべき
外乱と、圧延ロールギヤツプ調整のみにより補
正すべき外乱と、圧延ロール速度調整と圧延ロ
ールギヤツプ調整の両者により補正すべき外乱
とに分類して、それぞれの外乱値を推定する。
その外乱が圧延ロールギヤツプ調整のみにより
補正すべきものなら圧延ロールギヤツプを調整
し、圧延ロール速度調整のみにより補正すべき
ものなら圧延ロール速度を調整し、圧延ロール
速度調整と圧延ロールギヤツプ調整の両者によ
り補正すべき外乱なら両方同時に調整する。

−また、圧延ロール速度変更指令値および圧延ロ
ールギヤツプ変更指令値に圧延ロール速度変化
量の推定値および圧延ロールギヤツプ変化量の
推定値をフイードバツクすることにより、圧延
ロール速度調整と圧延ロールギヤツプ調整を効
果的に行なうことができるため、高精度の板厚
制御が可能となる。

以下、本発明を実施例により説明するが、これ
らの実施例は本発明の単なる例示であり、本発明
の技術的範囲を何等制限するものではない。

実施例 タンデム圧延機の第（ｉ−１）スタンドと第ｉ
スタンドに注目して説明を行なう。為すべきこと
は、外乱を３種類d_s、d_v、d_hに分類してそれぞれ
の値を推定し、圧延ロール速度変更指令U_v ^(i-1)と
圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾を求めることで
ある。

そこでまず、圧延ロールギヤツプ変更命令U_s ⁽ⁱ⁾
と圧延ロール速度変更指令U_v ^(i-1)が与えられる
と、検出可能な量である第ｉスタンド後方張力変
化量σ^(i-1)と、板厚計で検出される板厚偏差h_x ⁽ⁱ⁾と
第ｉスタンド圧下力変化量P⁽ⁱ⁾とがどうなるかを
調べる。

第ｉスタンド出側板厚変化量h_f ⁽ⁱ⁾は次式のよう
に表わすことができる。

h_f ⁽ⁱ⁾＝ε_s・S⁽ⁱ⁾＋ε〓・σ^(i-1)＋d_h …(1) ただし、 S⁽ⁱ⁾：第ｉスタンド圧延ロールギヤツプ変化量 σ^(i-1)：第ｉスタンド後方張力変化量 d_h：入側板厚変動等のS⁽ⁱ⁾、σ^(i-1)以外のh_f ⁽ⁱ⁾に影響
を及ぼす外乱 ε_s、ε〓：圧延対象材等によつて求まる係数 また、後方張力変化σ^(i-1)は次式で表わされる。

ｄ／dtσ^(i-1)＝M〓σ^(i-1)＋M_sS⁽ⁱ⁾ ＋M_v（V^(i-1)＋d_v） …(2) ただし、d_vは、入側板厚変動、圧延材の変形抵
抗変動等によつて生じる第（ｉ−１）スタンド先
進率変化、すなわち第（ｉ−１）スタンド出側板
速度変化等のS⁽ⁱ⁾、V^(i-1)以外のσ^(i-1)に影響を及ぼ
す外乱である。M〓、M_s、M_vは定数である。

第ｉスタンド出側板厚変化h_f ⁽ⁱ⁾は次式でも表わ
される。

h_f ⁽ⁱ⁾＝S⁽ⁱ⁾＋P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾ …(3) ただし、 P⁽ⁱ⁾：第ｉスタンド圧下力変化量 M⁽ⁱ⁾：第ｉスタンドミル定数 圧延ロールギヤツプ変化量S⁽ⁱ⁾は油圧圧下装置
等の圧延ロールギヤツプ制御装置への変更指令
U_s ⁽ⁱ⁾により決定される圧延ロールギヤツプ変化量
S_c ⁽ⁱ⁾のほかにロールの熱膨張等の影響d_sも受ける。
式で表現すると次のようになる。

S⁽ⁱ⁾＝S_c ⁽ⁱ⁾＋d_s …(4) T_sｄ／dtS_c ⁽ⁱ⁾＝S_c ⁽ⁱ⁾＋U_s ⁽ⁱ⁾ …(5) (5)式は圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾により
決定される圧延ロールギヤツプ変化量S_c ⁽ⁱ⁾の動特
性を一次遅れで表わしたものであり、T_sは時定
数である。

圧延ロール速度変化量V^(i-1)は圧延ロール速度
制御装置に与えられる圧延ロール速度変更指令
U_v ^(i-1)により次式のように表わされる。

T_vｄ／dtV^(i-1)＝−V^(i-1)＋U_v ^(i-1) …(6) (1)〜(6)式の関係をブロツク線図に表わすと第２
図のようになる。

この図は、圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾と
圧延ロール速度変更指令U_v ^(i-1)が与えられると検
出可能な量である第ｉスタンド後方張力変化量
σ^(i-1)と、板厚計で検出される板厚偏差h_x ⁽ⁱ⁾と第ｉ
スタンド圧下力変化量P⁽ⁱ⁾とがどうなるかを示し
たものである。

圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾により、(5)式
をもとにした積分がブロツク２５１で行なわれて
圧延ロールギヤツプ量S_c ⁽ⁱ⁾が求まる。この圧延圧
延ロールギヤツプ量S_c ⁽ⁱ⁾が求まる。この圧延ロー
ルギヤツプ変化量S_c ⁽ⁱ⁾に点２６１で外乱d_sが加わ
り、(4)式で表わされる圧延ロールギヤツプ変化量
S⁽ⁱ⁾が決定される。

一方、圧延ロール速度変更指令U_v ^(i-1)により、
(6)式をもとにした積分がブロツク２５５で行なわ
れて圧延ロール速度変化量V^(i-1)が求まる。この
圧延ロール速度変化量V^(i-1)に点２６４で外乱d_v
が加わつたものにブロツク２５６である係数M_v
を掛け、圧延ロールギヤツプ変化量S⁽ⁱ⁾にブロツ
ク２５２である係数M_sを掛けたものを点２６５
で加えて、(2)式をもとにした積分をブロツク２５
７で行ない後方張力変化σ^(i-1)を求める。

圧延ロールギヤツプ量S⁽ⁱ⁾にブロツク２５３で
ある係数ε_sを掛けたものと、後方張力変化σ^(i-1)に
ブロツク５４である係数ε〓をかけたものと外乱d_h
が点２６４で加え合わせて(1)式の第ｉスタンド出
側板厚変化量h_f ⁽ⁱ⁾が決まる。

圧延ロールギヤツプ変化量S⁽ⁱ⁾と第ｉスタンド
出側板厚変化量h_f ⁽ⁱ⁾から(3)式の第ｉスタンド圧下
変化量P⁽ⁱ⁾が求まる。

以下では、上記したのとは反対に、検出可能な
量である第ｉスタンド後方張力変化量σ^(i-1)と、
板厚計で検出される板厚偏差h_f ⁽ⁱ⁾と第ｉスタンド
圧下力変化量P⁽ⁱ⁾とから圧延ロール速度変更指令
U_v ^(i-1)と圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾を求め
る操作を説明する。

板厚および張力に偏差が生じる原因は、外乱
d_h、d_v、d_sが加わるためであり、それらの外乱量
を知るとができれば適正な操作を行なうことがで
きる。例えば外乱d_sが加わつた場合、第２図から
わかるように板厚h_f ⁽ⁱ⁾と張力σ^(i-1)の両方が変動す
ることになるが、この場合ギヤツプの調整のみで
板厚と張力を制御すべきであり、外乱d_vが加わつ
た場合は速度調整のみでよい。また、外乱d_hに対
しては、板厚h_f ⁽ⁱ⁾への影響をギヤツプ操作−１／ε_sd_h で補正し、それと同時にギヤツプ変化の張力
σ^(i-1)への影響を速度操作（M_s／M_v１／ε_sd_h）で補正
す る必要がある。

したがつて、外乱d_s、d_vd_hに対する圧延ロール
ギヤツプおよび圧延ロール速度の調整は以下のよ
うに行なうことが考えられる。

U_s ⁽ⁱ⁾＝−d_s−１／ε_sd_h …(7) U_v ^(i-1)＝−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h …(8) 上記したように、外乱d_hに対しては圧延ロール
ギヤツプと圧延ロール速度を同時に操作しなけれ
ばならないが、圧延ロールギヤツプ制御装置の応
答性T_sと圧延ロール速度制御装置の応答性T_vに
大きな差がある場合は、(7)(8)式のような操作量の
与え方では、過渡的に外乱d_hに対する圧延ロール
ギヤツプと圧延ロール速度操作の同時性が崩れる
ことになる。従つて圧延ロールギヤツプ制御装置
の応答性と圧延ロール速度制御装置の応答性に差
がある場合は(7)(8)式にかえて次式のように操作量
を与える。

U_s′⁽ⁱ⁾＝（１−T_s／T_s′）S_c ⁽ⁱ⁾ ＋T_s／T_s′（−d_s−１／ε_sd_h） …（7′） U_v′^(i-1)＝（１−T_v／T_v′）V⁽ⁱ⁾ ＋T_v／T_v′（−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h） …（8′） ただし（7′）（8′）式の第１項がそれぞれ圧延
ロールギヤツプ制御装置および圧延ロール速度制
御装置の応答性を調製するためのフイードバツク
であり、T_s′、T_v′が調整後の時定数となる。
T_s′＝T_v′とすればそれぞれの制御装置の応答性
が一致する。また（7′）（8′）式の第２項の係数
T_s／T_s′、T_v／T_v′は第１項の応答性調整のため
のフイードバツクによるゲイン変化分を補正した
ものである。

すなわち、圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾お
よび圧延ロール速度変更指令U_v ^(i-1)から実際のギ
ヤツプ変化量S_c ⁽ⁱ⁾および圧延ロール速度変化量
V^(i-1)への動特性は(5)式および(6)式で表わされる
が、伝達関数表現すると次のようになる。

S_c ⁽ⁱ⁾＝１／T_sｓ＋１U_s ⁽ⁱ⁾ …（Ａ−１） V^(i-1)＝１／T_vｓ＋１U_v ^(i-1) …（Ａ−２） ただし、ｓ：ラプラス演算子 （7′）（8′）式に示された操作量を（Ａ−１）
（Ａ−２）式に代入すると次式のようになる。

S_c ⁽ⁱ⁾＝１／T_sｓ＋１・｛（１−T_s／T_s′）S_c ⁽ⁱ⁾ ＋T_s／T_s′（−d_s−１／ε_sd_h）｝ …（Ａ−３） V^(i-1)＝１／T_vｓ＋１・｛（１−T_v／T_v′）V^(i-1) ＋T_v／T_v′（−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h）｝…（Ａ−４
） （Ａ−３）、（Ａ−４）式を変形すると次のよう
になる。

S_c ⁽ⁱ⁾＝１／T_s′ｓ＋１（−d_s−１／ε_sd_h）…（Ａ−５
） V^(i-1)＝１／T_v′ｓ＋１（−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h） …（Ａ−６） 従つて、T_s′＝T_v′とすれば、外乱d_h、d_v、d_s
から圧延ロールギヤツプ変化量S_c ⁽ⁱ⁾および圧延ロ
ール速度変化量V^(i-1)への応答性は一致する。

（7′）（8′）式を実現するためには外乱d_s、d_v、
d_hおよびギヤツプS_c ⁽ⁱ⁾、速度V^(i-1)が必要となる。
以下では、それらを検出された板厚・張力および
圧下力から推定する方法について述べる。

d_hの求め方 (1)(3)式より、次式が成立する。

d_h＝P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾−（ε_s−１）S⁽ⁱ⁾−ε〓σ^(i-1)…(9
) したがつて、P⁽ⁱ⁾σ^(i-1)はそれぞれ荷重計、張力
計により検出可能であるからS⁽ⁱ⁾が分ればd_hを求
めることができる。S⁽ⁱ⁾は(4)式よりS_c ⁽ⁱ⁾、d_sが分れ
ばよい。

d_sS_c ⁽ⁱ⁾の求め方 外乱d_sのモデルとして次式を仮定する。

ｄ／dtd_s＝０ …(10) (10)式は外乱d_sが一定であることを意味するもの
であるが、その変動がゆるやかな場合は近似的に
成立する。なお、外乱d_sの変動がゆるやかでない
場合は次式のように高次微分を考えればよい。

dⁿ／dtⁿd_s＝０（ｎ＞２の整数） …(11) 以下では(10)式にもとづいて外乱d_sを推定する方
法について述べるが(11)式を用いても同様な方法で
行なうことができる。

外乱d_sおよび圧延ロールギヤツプ変化量S_c ⁽ⁱ⁾の
推定値をd^_s、S^⁽ⁱ⁾とすると次式で求めることがで
きる。

ｄ／dtS^_c ⁽ⁱ⁾ d^_s＝−１／T_s ０ ０ ０ S^_c ⁽ⁱ⁾ d^_s＋１／T_s ０u_s ⁽ⁱ⁾＋K₁ K₂（h_x ⁽ⁱ⁾−h^_f ⁽ⁱ⁾） …(12) ただし、 h^_f ⁽ⁱ⁾＝S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s＋P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾ …（13） U_s ⁽ⁱ⁾＝（１−T_s／T_s′）S^_c ⁽ⁱ⁾ ＋T_s／T_s′（−d^_s−１／ε_sd^_h） …（14） d^_h＝P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾−（ε_s−１）（S^⁽ⁱ⁾＋d^_s）−εσ
^(i-1) …（15） h_x ⁽ⁱ⁾：Ｘ線板厚計等で検出される板厚偏差 K₁、K₂：S^_cとd^_sの推定速度を調整するゲイン h^_f ⁽ⁱ⁾は推定値（S^_c ⁽ⁱ⁾、d^_s）から求まる板厚偏差
で、（h_x ⁽ⁱ⁾−h^_f ⁽ⁱ⁾）が推定誤差となる。(12)式の右
辺
第２項までは(5)、(10)式で示される圧延ロールギヤ
ツプ変化量と外乱のモデルであり、モデルから求
まる推定値（d^_s、S^_c ⁽ⁱ⁾）を推定誤差（h_x ⁽ⁱ⁾−h^_f ⁽ⁱ⁾
）
で修正していく構造となつている。(12)式に（13）、
（14）、（15）式を代入して整理すると次のように
なる。

U_s ⁽ⁱ⁾＝［１−１／ε_sT_s／T_s′−１／ε_sT_s／T_s′］S^_c
⁽ⁱ⁾ d^_s −T_s／T_s′１／ε_sP⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾＋T_s／T_s′ε〓／ε_sσ
^(i-1)…（17） （16）式が外乱d_sおよび圧延ロールギヤツプ変
化量S_c ⁽ⁱ⁾の推定方法を与える式であり、（17）式
は、その推定値にもとづいて圧延ロールギヤツプ
操作量を決める式である。

なお、外乱d_hの推定値は（15）式で与えられ
る。

d_v、V^(i-1)の求め方 d_s、S_c ⁽ⁱ⁾と同様にして次のように行なう。

ｄ／dtV^^(i-1) d^_v＝−１／T_v ０ ０ ０ V^^(i-1) d^_v＋１／T_v ０U_v ^(i-1)＋K₃ K₄（y^_r ^(i-1)−y_r ^(i-1)） …（18） ただし、 y^_r ^(i-1)＝M_v（V^^(i-1)＋d^_v） ＋M_s（S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s） …（19） y_r ^(i-1)＝ｄ／dtσ^(i-1)−M〓σ^(i-1) …（20） U_v ^(i-1)＝（１−T_v／T_v′）V^^(i-1) ＋T_v／T_v′（−d^_v＋M_s／M_v１／ε_sd^_h） …（21） y_r ^(i-1)は張力の実測値から求まる量であり、y^_r ^(i
−１）は各推定値から決まる量である。(2)式より、
推定が正しければ本来y_r ^(i-1)−y^_r ^(i-1)＝０であるか
らy_r ^(i-1)−y^_r ^(i-1)が推定誤差になる。なお、各記号
の意味は次のようになる。

V^^(i-1)：V^(i-1)の推定値 d^_v：d_vの推定値 K₃、K₄：V^^(i-1)d^_vの推定速度を調整するゲイン （18）式に（15）、（19）〜（21）式を代入して
整理すると次のようになる。

ただし、 ｆ（ｔ）＝S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s …（23） v₁＝−（K₃＋K₄）（−１／T_v′＋K₃M_v） ＋K₃M〓−１／T_v′M_s／M_vε〓／ε_s …（24） v₂＝−（K₃＋K₄）K₄M_v＋K₄M〓 …（25） （22）式はV^^(i-1)＋K₃σ^(i-1)およびd^_v＋K₄σ^(i-1)
の
推定方法を与える式である。これより（21）式に
示した圧延ロール速度操作量は次のように構成さ
れる。

U_v ^(i-1)＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^^(i-1)＋
K₃σ^(i-1) d^_v＋K₄σ^(i-1)＋T_v／T_v′M_s／M_v１／ε_sP⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾ −T_v／T_v′M_s／M_vε_s−１／ε_sｆ（ｔ）＋（T_v
／T_v′K₃＋T_v／T_v′K₄−K₃−T_v／T_v′M_s／M_vε〓／ε_s
）σ^(i-1)…（26） （16）式、（17）式および（22）式、（26）式に
より所期の板厚制御系が構成される。ブロツク図
で表わすと第１図ａ、第１図ｂとなる。

なお、圧延ロールギヤツプ制御装置と圧延ロー
ル速度制御装置の応答性を調整する必要がない場
合には、上記の式でT_s＝T_s′、T_v＝T_v′と置けば
よい。

第１図ａ、第１図ｂに示したブロツク図の操作
を実行させるには、ゲイン測定器１〜２７、加算
器１０１〜１１４、積分器２０１〜２０４を用い
ればよい。

第１図ａは、検出可能な量である第ｉスタンド
後方張力変化量σ^(i-1)と、板厚計で検出される板
厚偏差h_x ⁽ⁱ⁾と第ｉスタンド圧下力変化量P⁽ⁱ⁾とから
圧延ロールギヤツプ変更指令U_s ⁽ⁱ⁾を求める手続き
を示す図である。

検出可能な量である第ｉスタンド後方張力変化
量σ^(i-1)と、板厚計で検出される板厚偏差h_f ⁽ⁱ⁾と第
ｉスタンド圧下力変化量P⁽ⁱ⁾を第ｉスタンドミル
定数M⁽ⁱ⁾で割つたものとはそれぞれゲイン設定器
２，１，３を通つた後、加算器１０１で加算され
る。他方、第ｉスタンド圧下力変化量P⁽ⁱ⁾を第ｉ
スタンドミル定数M⁽ⁱ⁾で割つたものと板厚偏差h_x ^(i
）はそれぞれゲイン設定器９，８を通つた後、加
算器１０５で加え合わされる。

加算器１０１の出力は加算器１０２を通つて積
分器２０１に送られ積分された後、ゲイン設定器
４を経て加算器１０２にフイードバツクされる。
この加算器１０２には、さらに、積分器２０２に
よる加算器１０５の出力の積分値がゲイン設定器
５を経てフイードバツクされている。積分器２０
１からの最終出力が、圧延ロールギヤツプ変化量
S_c ⁽ⁱ⁾の推定値S^_c ⁽ⁱ⁾である。

加算器１０５の出力は、上で述べたように加算
器１０６を通つて積分器２０２に送られ積分され
た後、ゲイン設定器１１を経て加算器１０６にフ
イードバツクされる。この加算器１０６には、さ
らに、積分器２０１による加算器１０１の出力が
ゲイン設定器１０を通つてフイードバツクされて
いる。積分器２０２からの最終出力が、外乱d_sの
推定値d^_sである。

外乱の推定値d^_sと第ｉスタンド圧下変化量P⁽ⁱ⁾
を第ｉスタンドミル定数で割つたものはそれぞれ
ゲイン設定器１２，１３を経て、加算器１０４で
加え合わされる。

第ｉスタンド後方張力変化量σ^(i-1)をゲイン設
定器７を通したものと、ゲイン設定器６の出力
と、加算器１０４の出力が加算器１０３で加え合
わされることにより圧延ロールギヤツプ変更指令
U_s ⁽ⁱ⁾が求められる。

積分器２０１と２０２の出力は、加算器１０７
で加え合わされてｆ（ｔ）として第１図ｂに送ら
れる。

第１図ｂは、第１図ａの続きで、検出可能な量
である第ｉスタンド後方張力変化量σ^(i-1)と、板
厚計で検出される板厚偏差h_x ⁽ⁱ⁾と第１スタンド圧
力下変化量P⁽ⁱ⁾とから圧延ロール速度変更指令U_v ^(i
−１）を求める手続きを示す図である。

第ｉスタンド圧下力変化量P⁽ⁱ⁾を第ｉスタンド
ミル定数M⁽ⁱ⁾で割つたものとｆ（ｔ）と第ｉスタ
ンド後方張力変化量σ^(i-1)はそれぞれゲイン設定
器１４，１７，１６を通つた後、加算器１０８で
加え合わされる。他方、ｆ（ｔ）と第ｉスタンド
方向張力変化量σ^(i-1)はそれぞれゲイン設定器２
２，２１を通つた後、加算器１１１で加え合わさ
れる。

加算器１０８の出力は加算器１０９を通つて積
分器２０３に送られ積分された後、ゲイン設定器
１８を経て加算器１０９にフイードバツクされ
る。この加算器１０９には、さらに、積分器２０
４による加算器１１１の出力の積分値がゲイン設
定器１９を経てフイードバツクされている。

加算器１１１の出力は、上で述べたように加算
器１１２を通つて積分器２０４に送られ積分され
た後、ゲイン設定器２４を経て加算器１１２にフ
イードバツクされる。この加算器１１２には、さ
らに、積分器２０３による加算器１０８の出力が
ゲイン設定器２３を通してフイードバツクされて
いる。

ｆ（ｔ）と第ｉスタンド後方張力変化量σ^(i-1)は
それぞれゲイン設定器２６，２７を通つて加算器
１１４で加え合わされる。また、第ｉスタンド圧
下力変化量P⁽ⁱ⁾を第ｉスタンドミル定数で割つた
ものと積分器２０３の出力はそれぞれゲイン設定
器１５，２０を通つて加算器１１０で加え合わさ
れる。

加算器１１０の出力と、積分器２０４の出力を
ゲイン設定器２５を通したものと、加算器１１４
の出力とは加算器１１３で加え合わされることに
より圧延ロール速度変更指令U_v ^(i-1)が求められ
る。

本発明は、上記説明に用いたタンデム圧延機だ
けでなく、シングルスタンドの圧延機にも適用可
能である。シングルスタンドの場合は上流スタン
ドの速度変更指令がペイオフリールの速度変更指
令となる。

発明の効果 以上詳しく説明した、本発明の板厚制御方法に
は以下のような利点がある。

圧延ロールギヤツプ制御装置および圧延ロール
速度制御装置に不要な指令を与えることが少なく
なるため、外乱が加わつた場合の板厚、張力の変
動が小さくなる。特に、圧延機の加減速時に圧延
材と圧延ロールの間の摩擦係数等の変化による板
厚変動を大幅に減少させることができる。

また、外乱推定に使用する検出信号として板厚
と張力および圧下力の３個を使用することで３種
類の外乱を推定することが可能となるため、外乱
除去効果が増大する。特に、入側板厚変動が大き
い場合にはその効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、検出可能な量から外乱の値を推定
して圧延ロールギヤツプ変更指令を出力するため
のブロツク線図であり、第１図ｂは、検出可能な
量から外乱の値を推定して圧延ロール速度変更指
令を出力するためのブロツク線図であり、第２図
は、圧延機のブロツク線図であり、第３図は、従
来の板厚制御方法を示す図である。 （主な参照番号）、１〜２７……ゲイン設定器、
１０１〜１１４……加算器、２０１〜２０４……
積分器、３０１，３０２……スタンド、３０３…
…張力計、３０４……板厚計、３０５……圧延ロ
ール速度制御装置、３０６……圧延ロールギヤツ
プ制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延ロールギヤツプ調整手段と、圧延ロール
   速度調整手段とを備える圧延機において、板厚変
   化、張力変化および圧下力変化の検出値をもとに
   して、該圧延機に加わる外乱を圧延ロール速度調
   整のみにより補正すべき外乱、圧延ロールギヤツ
   プ調整のみにより補正すべき外乱、および圧延ロ
   ール速度調整と圧延ロールギヤツプ調整の両者に
   より補正すべき外乱に分類して各外乱の値の推定
   を行ない、該推定値に応じて上記圧延ロールギヤ
   ツプ調整手段および上記圧延ロール速度調整手段
   の操作を同時に行なうことにより板厚変動を回避
   する板厚制御方法において、上記外乱の各値およ
   び上記圧延ロールギヤツプ調整手段と圧延ロール
   速度調整手段の操作を以下の式に基づいて行なう
   ことを特徴とする板厚制御方法。 d^_h＝Ｐ／Ｍ−（ε_s−１）（S^_c＋d^_s）−ε〓σ U_s＝［１−１／ε_sT_s／T_s、−１／ε_sT_s／T_s
   ′］S^_c d^_s−T_s／T_s′１／ε_sＰ／Ｍ＋T_S／T_s′ε〓／ε_sσ ｆ（ｔ）＝S^_c＋d^_s v₁＝−（K₃＋K₄）（−１／T_v′＋K₃M_v） ＋K₃M〓−１／Tv′M_s／M_vε〓／ε_s v₂＝−（K₃＋K₄）K₄M_v＋K₄M〓 U_v＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^＋K₃σ U_v＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^＋K₃σ d^_v＋K₄σT_v／T_v′M_s／M_v１／ε_sＰ／Ｍ−T_v／T_v′M_s／
   M_vε_s−１／ε_sｆ（ｔ） ＋（T_v／T_v′K₃＋T_v／T_v′、K₄−K₃−T_v／T_v′
   M_s／M_vε〓／ε_s）σ ここに、d^_vは圧延ロール速度調整のみにより補
   正すべき外乱の推定値であり、d^_sは圧延ロールギ
   ヤツプ制御のみにより補正すべき外乱の推定値で
   あり、d^_hは圧延ロール速度調整と圧延ロールギヤ
   ツプ制御の両者により補正すべき外乱の推定値で
   あり、U_vは圧延ロール速度変更指令値であり、
   U_sは圧延ロールギヤツプ変更指令値であり、S^_c
   は圧延ロールギヤツプ変化量の推定値であり、V^
   は圧延ロール速度変化量の推定値であり、σは後
   方張力変化量であり、Ｐは圧下力であり、Ｍはミ
   ル定数であり、ε_s、ε〓は圧延対象材等により決ま
   る定数であり、T_sは応答性調整前の圧延ロール
   ギヤツプ制御装置の時定数であり、T_s′は応答性
   調整後の圧延ロールギヤツプ制御装置の時定数で
   あり、T_vは応答性調整前の圧延ロール速度制御
   装置の時定数であり、T_v′は応答性調整後の圧延
   ロール速度制御装置の時定数であり、h_xは検出さ
   れた板厚偏差であり、K₁、K₂はS^_cとd^_sの推定速
   度を調整するゲインであり、K₃、K₄はV^とd^_vの
   推定速度を調整するゲインであり、M〓、M_s、
   M_vは圧延対象材等により決まる定数である。 ２ 上記圧延ロールギヤツプ調整手段と上記圧延
   ロール速度調整手段の応答性を調整するフイード
   バツク手段を備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の板厚制御方法。