JPH0413410A - 連続ミルの自動板厚制御方法 - 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〕 本発肋は、冷間連続圧延機などの連続ミルの自動板厚制
御方法に関する。

〔従来の技術〕

冷間連続圧延機等の連続ミルでは、目標板厚が一定の操
業時には長手方向板厚変動はたとえば定常部の±１〜２
％程度であるが、コイル切り替え時等の加減速・低速圧
延部では板厚変動がたとえば±５％と大きくなる。

連続ミルのメリット、即ち、コイル全長のオンゲージ化
による歩留向上という効果を最大限に生かすためには、
コイル切り替え時等の加減速・低速圧延部の板厚変動が
大きくなるという問題に対処することが必須である。

連続ミルは、板が圧延機の最終スタンドから板厚計に達
するまでに大きなむだ時間を持つ制御対象として捉える
ことができる。このような系では位相遅れが大きいため
、通常のフィードバック制御では閉ループ系の安定性か
らオーブンループゲインを大きくとることができず、所
望の制御特性を得るのが困難である。このような大きな
むだ時間を持つ系の制御補償法として、スミス補償法が
知られている。

これは、第３図に示すように、むだ時間を持つ制御対象
の伝達関数をＧｐｅ”とし、制御対象のモデルとしてＧ
Ｐ゛を用い、むだ時間を補償する。

そして、Ｇ　ｐ’　−Ｇ　ｐ　とすることがスミス制御
系の高精度化につながる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、これを実現するには、次のような難点がある
。

即ち、スミス法の適用には、モデルＧＰ′を高精度にＧ
、に合致させることが必要である。しかし、冷間圧延機
では、Ｇｐ　が圧延ロール表面の精度、圧延油の濃度等
により刻々変化する。

そこで本発明が解決しようとする課題は、学習により刻
々変化するＧ、にモデルＧ　ｐ’を一致させることにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る連続ミルの自動板厚制御方法は、連続ミル
の板厚制御系にスミス制御系による遅れ時間補償を適用
するに際し、板厚計出力と制御対象モデル内の板厚変動
出力相当の変数とを比較して同変数が板厚計出力に等し
くなるように学習によって同変数を最適値に設定する。

このとき、入側板厚変動を前段スタンド圧延力変動に基
づいて推測して同推測値を外乱として換算することによ
り外乱の影響を除去することを特徴とする。

〔作用〕

制御系内に制御対象系のモデルを持ち、遅れ時間を補償
するスミス制御系では、制御の高精度化にとってモデル
Ｇ、の高精度化が必須である。そこでモデル内での計算
値と実績値とを比較し、学習を行うわけであるが、この
とき外乱の影響が問題となる。

外乱の主たるものは当該スタンド入側板厚変動であり、
これを前段スタンド圧延力の変化により推定し、この影
響を排除することによって高精度に学習を行う。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を参照しながら具体的に説明する
。

第１図は本発明に係る自動板厚制御方法を実施するため
の制御系の構成を示すブロック図である。

図中１は圧延材料、２は圧延力検出器、３は圧延機の〔
最終−１〕スタンド、４は同最終スタンド、５は例えば
Ｘ線等の板厚計、６はミルモータである。

制御対象である圧延機の伝達関数をＧｐ　　とし、遅れ
時間をｅ　−Ｔ　ｓ　とすると、スミス制御系１０内に
おける遅れ時間要素１１の伝達関数を圧延機の遅れ時間
ｅ　−Ｔ　ｍ　に一致させるようにする。また、圧延機
の制御モデル１２の伝達関数Ｇｐ’を後述の学習計算部
２２により圧延機の伝達関数Ｇ、に一致させるようにす
る。１３は制御器であり、その伝達関数をＧｃ　　とす
る。また７は制御器１３から出力された制御信号に基づ
いてミルモータ６を制御する自動速度制御器である。

第１図において２０は外乱除去・学習部であり、外乱を
推定する外乱算出部２１ｂ、推定した外乱の出力タイミ
ングを決めるトラッキング部２１とＧｐ’をＧ、に一致
させるよう学習を行う学習計算部２２を有している。

以下に外乱除去・学習Ｂ２０における処理について述べ
る。

１）　前段スタンドの圧延力偏差ΔＰ（−圧延力実績値
−圧延力ロックオン値）をミル定数Ｍで割ることによっ
て当該スタンド入側板厚変動Δｈ、を推定する。

２）　△ｈ、に板厚比り。／ｈ＋　及び影響係数ｋを掛
けることにより板厚計５での板厚変動△ｈｏに変換する
。

３）　板厚計５による実測値ｈ０とモデルによる計算値
との差から、さらに上記で求めたΔｈｏ　を弓くことに
より、モデルＧｐ’の誤差による計算値のズレを求める
。このとき、△ｈｏ　は板速によりトラッキングを行い
、板厚計５の検出タイミングに合わせて出力するように
する。

４〉　学習計算部２２により、上記ステップ３）で求め
た計算値のズレにより学習計算を行い、Ｇｐ’をダイナ
ミックに変更していく。

このようにして、制御系モデルＧ、”を圧延機の実際の
伝達関数Ｇ、に近づける。

第２図は最終スタンドの出側板厚変動の例を示すもので
あり、（ａ）は現状（従来）の場合、（ｂ）は本発明を
適用した場合を示す。

このグラフから、スミス法の適用により、加減速時の板
厚変動ｔが小さく　（約５０％）抑えられていることが
よく判る。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、精度の高いスミ
ス補償法を実現することができ、遅れ時間の補償及び外
乱による影響を抑制してコイル切り替え時等の加減速・
低速圧延部での板厚変動を著しく低減して、歩留りの高
い冷間圧延を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動板厚制御方法を実施するため
の制御系の構成を示すブロック図、第２図は従来方法と
本発明方法による板厚変動の様子を示すタイムチャート
、第３図はスミス法を適用した制御系を示すブロック図
である。 １：圧延材料　　　　　２：圧延力検出器３；　〔最終
−１〕スタンド ４：最終スタンド　　　５：板厚計 ６：ミルモータ　　　　７：自動速度制御器１０ニスミ
ス制御系　　　１１：遅れ時間要素１２：制御モデル　
　　　１３：制御器２０：外乱除去・学習部　２１ニド
ラッキング部２１ｂ：外乱算出部　　　　２２：学習計
算部特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、連続ミルの板厚制御系にスミス制御系による遅れ時
   間補償を適用するに際し、板厚計出力と制御対象モデル
   内の板厚変動出力相当の変数とを比較して同変数が板厚
   計出力に等しくなるように学習によって同変数を最適値
   に設定し、さらに入側板厚変動を前段スタンド圧延力変
   動に基づいて推測して同推測値を外乱として換算するこ
   とにより外乱の影響を除去することを特徴とする連続ミ
   ルの自動板厚制御方法。