JPH0413409A - 圧延機における板厚制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、熱間仕上圧延機等の圧延機において、板厚
計フィードバック制御によりストリップ板厚を制御する
板厚制御装置に関し、特に板厚修正応答時間と外乱復帰
時定数を小さくする板厚制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来の板厚計フィードバック制御においては、板厚偏差
実績を直接フィードバック量として用いて、ＰＩＤ　（
比例・積分・微分）制御器（多くは積分器のみ）により
板厚修正量を算出し、さらに推定板厚に基づいて板厚を
制御するＢ　Ｉ　ＳＲＡ方式板厚制御を行い、この指令
値に前記ＰＩＤ制御器による板厚修正量を加算するか、
又は板厚・圧下の影響係数を前記板厚修正量に乗した圧
下修正指令値により圧下を直接制御している。

しかしながら、このような方法においては、板厚制御ス
タンドと板厚計との間の距離か長く、それに伴って検出
無駄時間が無視し得ない値となる。

このため、この検出無駄時間かフィートノ＜・ンク制御
の位相特性に悪影響を及ぼし、ＰＩＤ調節ゲインを大き
くとれず、板厚修正応答を高速化できないという欠点が
ある。

このような欠点を解消するために、スミス法を適用した
板厚制御装置が開発されている（特開昭６２−３４６１
４．６２−３４６１５）。すなわち、このような装置で
は、無駄時間補償制御器を設けて無駄時間を保証し、上
述の従来技術の欠点を解消している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、スミス法は原理的に外乱復帰性が悪いと
いう問題点があり、上述の公報においてもこのような問
題点か解決されていない。すなわち、上記公報に開示さ
れた装置では、外部から外乱（張力、ロールヒートクラ
ウン変動、温度、圧下位置変動等）を受けた際に、外乱
から見た板厚実績の閉ループ伝達関数の中には検出無駄
時間の影響が残存しているため、長時間、板厚変動が残
留（オフセット）するという現象か存在し、このことが
板厚制御における板厚の的中率を低下させる等の問題点
となっている。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
外乱の影響による板厚的中率を回避することができる圧
延機における板厚制御装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る圧延機における板厚制御装置は、圧延機
から出たストリップの板厚を測定するための出側板厚計
と、出側板厚計による測定値に基づいて求められたフィ
ードバック板厚信号が入力されストリップ板厚の制御信
号を出力する第１の制御器と、圧延機の操業条件に基づ
いて出側板厚を推定する出側板厚推定器と、出側板厚推
定器により求められた出側推定板厚に基づいてストリッ
プ板厚の制御信号を出力する第２の制御器と、前記出側
板厚推定器の推定板厚及び前記出側板厚計による測定板
厚により検出無駄時間が補償されたフィードバック板厚
信号を出力する検出無駄時間補償器と、このフィードバ
ック板厚信号に対する外乱の影響を排除するための外乱
補償器とを具備したことを特徴とする。

［作用］ この発明においては、検出無駄時間補償に外乱補償器を
適用したので、外乱の影響を回避することができる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例について詳細に説明する。

第１図はこの発明の実施例に係る板厚制御装置を示す構
成図である。この板厚制御装置は、ＰＩＤ制御器１と、
ＢＩＳＲＡ方式制御器２と、Ｘ線板厚計４と、出側板厚
推定器５と、出側板厚推定トラッキング装置６と、外乱
補償器７とを備えており、圧延機３を通過後のストリッ
プ板厚が出側板厚指令ｈＬとなるように制御する。すな
わち、この装置はＸ線板厚計４で測定された板厚りに基
づき、圧延機通過後のストリップ板厚をフイドバソク制
御するものであり、スミス法を用いた板厚制御装置に外
乱補償器を備えたものである。

ＰＩＤ制御器１は、Ｘ線板厚計４で測定された厚みｈに
基づいて後述するようにして求められた板厚フィードバ
ック量ｈＰＢが入力されることにより、指令値ｈＬにな
るように板厚を比例・積分・微分制御するだめのもので
ある。また、ＢＩＳＲＡ方式制御器２は、圧延機３の板
厚制御スタンドのロールギャップ及び加重から公知のゲ
ジメータ式により出側板厚を推定する出側板厚推定器５
からの信号に基いて、板厚がＰＩＤ制御器１からのＢＩ
ＳＲＡ板厚指令値ｈｒ＊ｔになるように板厚を制御する
ものである。このＢＩＳＲＡ式制御器２からは制御板厚
に対応する板厚制御スタンドのロールギャップ変化量Δ
Ｓが出力される。

検出無駄時間補償装置ｆ！ｔｌｏは、出側板厚推定トラ
ッキング装置６と、外乱補償器７とを何している。出側
板厚推定トラッキング装置６は、出側推定板厚りをＸ線
板厚計４の位置まで移送するためのものである。すなわ
ち、Ｘ線板厚測定位置は圧延機の板厚制御スタンドから
離れているため、その間に検出無駄時間要素ε−ＬＳが
存在し、この無駄時間を加味したトラッキング板厚ｈＴ
Ｌを出側板厚推定トラッキング装置６により求める。そ
して、Ｘ線板厚計実績りとの偏差を算出する。この偏差
をΔｈ８とすると、以下の（１）式で表される。

Δｈ！＝ｈ　　ｈｔｔ　　　　・・・（１）このΔｈ８
は外乱補償器７に入力される。外乱補償器７は、過渡応
答を改善すると共に安定性を保つような条件を定式化し
た関数に基く関数オブザーバＨ４９，を用いて、ΔＨ８
を以下の（２）式で表されるΔｈに変換する。

Δｈ＝Ｈ＋ｓ＋”Δｈ、　　−１２） なお、関数オブザーバＨ９５，は、以下の（３）式また
は（４）式で示され、場合に応じてこれらを切り替える
ことができるようにしておく。

Ｈ（Ｓｌ　　　−ａｏ　　　十　　（ａｔ　　　／　　
（Ｓ　　＋　β　）ｌ　　　　　・（３）Ｈ＋ｓ＋　−
（ａｏ　／　（Ｓ十β。））十　　ｉａ＋／（Ｓ　　＋
　β　、））　　　　　　　　　　・　（４）なお、（
３）（４）式中、Ｓはラプラス演算子を示し、ａ、βは
過渡応答を改善すると共に安定性を保つような条件を定
式化した関数を示す。

外乱補償器からの出力Δｈに現在の出側推定板厚りを加
えることにより板厚フィードバック量ｈＰＢを求める（
以下の（５）式参照）。

ｈ　ＦＢ−ｈ＋Δｈ　（−Ｈ・　（ｈ　　ｈｔｔ））・
・・（５）このような板厚制御装置によれば、板厚推定
トラッキング装置６により検出無駄時間を補償すること
ができると共に、外乱補償器７により目標値・実績値の
閉ループ伝達関数（入力から見た出力の周波数特性）及
び外乱実績値の閉ループ関数（圧延プロセスに外乱が生
じた際にそれを打ち消すための周波数特性）に対し検出
無駄時間の影響を与えないようにすること（すなわち外
乱の影響を早急に消失させること）ができる。

従って、外乱復帰性に優れた、つまり外乱に強い板厚制
御を実現することができる。

なお、出側板厚推定器５、出側板厚推定トラッキング装
置６、及び外乱補償器７における演算は、これらを一定
周期で演算するコンピュータでプログラム処理してコン
ピュータによる直接制御とすることか好ましい。その際
のフローチャートを第２図に示す。

［発明の効果コ この発明によれば、外乱の影響を早急に消失させること
ができる外乱補償器をフィードバック板厚制御装置内に
導入したので、外乱復帰性に優れた高精度の板厚制御装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る圧延機における板厚制
御装置を示す概略構成図、第２図はこの発明の実施例に
おいて行われる演算のフローチャトである。 １・ＰＩＤ制御器、２．ＢＩＳＲＡ方式制御器、３；圧
延機、４；板厚計、５：出側板厚推定器、６：出側板厚
推定トラッキング装置、７．外乱補償器 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延機から出たストリップの板厚を測定するための出側
   板厚計と、出側板厚計による測定値に基づいて求められ
   たフィードバック板厚信号が入力されストリップ板厚の
   制御信号を出力する第１の制御器と、圧延機の操業条件
   に基づいて出側板厚を推定する出側板厚推定器と、出側
   板厚推定器により求められた出側推定板厚に基づいてス
   トリップ板厚の制御信号を出力する第２の制御器と、前
   記出側板厚推定器の推定板厚及び前記出側板厚計による
   測定板厚により検出無駄時間が補償されたフィードバッ
   ク板厚信号を出力する検出無駄時間補償器と、このフィ
   ードバック板厚信号に対する外乱の影響を排除するため
   の外乱補償器とを具備したことを特徴とする圧延機にお
   ける板厚制御装置。