JPH04135007A - 圧延機による圧延材の板形状調整方法 - 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］ 本発明は、多段に組み合わされた複数のロールからなる
圧延機により圧延される圧延材の板幅方向に関する板形
状を５上記ロールに作用するアクチュエータを制御する
ことによって調整する圧延材の板形状調整方法に関する
。

〔従来技術〕

上記したような圧延機による圧延材の板形状調整方法と
しては９例えば特開昭６３−１７７９１０号公報に開示
された方法が挙げられる。

この圧延材の板形状調整方法は、現在検出されている圧
延材の板幅方向に関する１例えば１−ユニットの伸び率
分布により表現される板形状を。

目標とする板形状に近づけるように、ワークロール又は
中間ロールに作用するそれぞれのアクチュエータをＭｆ
ｌｌすることによって、ワークロールベンダ力及び中間
ロールベンダ力を調整するものである。上記アクチュエ
ータは各ロールベンダ力毎に複数基配備されている場合
もある。

上記板形状調整方法によれば、アクチュエータの制御量
に対する上記板形状の変化量の程度を表わしこれらのア
クチュエータ毎に予め設定された影響係数に基づいて、
上記アクチュエータの制御量を演算するための制御関数
が演算され、この制御関数により上記アクチュエータが
所定の制御周期毎、いわゆるデータサンプリング周期毎
に制御されるようになっている。

特に、上記板形状調整方法では、一方のロールベンダ力
を調整するアクチュエータがその駆動限界に達したとき
、このアクチュエータは上記駆動限界の状態のまま維持
され、現在検出されている板形状を目標とする板形状に
近づけるべく、他方のロールベンダ力の制御系のゲイン
が修正されてこの他方のロールベンダ力を調整するアク
チュエータが制御される。これにより、上記一方のロー
ルベンダ力を調整するアクチュエータが駆動限界に達し
た後、上記他方のロールベンダ力を調整するアクチュエ
ータは２つのロールベンダ力が作用しているときの修正
ゲインをそのまま用いることがないため、上記圧延材の
板形状の調整を適切に行うようになっている。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記従来の板形状調整方法によれば、一方のロールベン
ダ力を調整するアクチュエータがその駆動限界に達した
とき、他方のロールベンダ力を調整するアクチュエータ
に係る制御系のゲインを調整するとされているが、各ロ
ールベンダ力を調整するそれぞれのアクチュエータのい
ずれもが同時にそれぞれの駆動限界に達する場合や同じ
ロールベンダ力を調整する複数のアクチュエータが同時
にそれぞれの駆動限界に達する場合もある。

しかしながら、上記従来の板形状調整方法では。

上記したような２以上のアクチュエータが同時にそれぞ
れの駆動限界に達した場合において、いずれのアクチュ
エータのゲインを優先的に修正するかについての指標が
与えられていない。

一方、２以上のアクチュエータが同時にそれぞれの駆動
限界に達したとき、これらのアクチュエータの全てに、
現時点においてこれらのアクチュエータが制御周期内に
且つ機械的に駆動できる駆動可能量を制御量として与え
ると、これらのアクチュエータがいずれも制御されない
ことになり上記圧延材の板形状を最適に調整する上で不
都合であった。

又、上記アクチュエータの駆動限界に関する種類として
は、駆動速度に制約される速度的限界とアクチュエータ
の構成により制約される機械的限界とが挙げられる。上
記速度的限界とは、上記アクチュエータが演算により与
えられた制御量を制御周期内に駆動完了することができ
ない状態をいう６例えば、最高駆動速度０．８ｍｓ／秒
のアクチュエータに対し３秒間の＠ｍＦ＠期で１（１＠
ｍの駆動指令にかかる制御量が与えられた場合に、この
アクチュエータは上記速度的限界に陥いる。

又、上記機械的限界とは、アクチュエータの構成により
駆動不能になる状態をいう０例えば１機械的に駆動可能
な範囲が±６５ｍ−のアクチュエータは、現在位置から
＋６５−又は−６５ｍｍの位置までの距離を駆動したと
き上記機械的限界に達し反対方向以外にはそれ以上駆動
することができない、このとき、アクチュエータが上記
機械的限界に一旦達すると、再度の演算により与えられ
た制御量によっても、このアクチュエータは繰り返し上
記機械的限界に達する場合が多い。上記機械的限界は絶
対的な限界であるから他の限界と同等に扱うことができ
ない。このような事情の下で従来のように制御系のゲイ
ンを修正する方法により対応しても無駄である。そこで
、上記絶対的な限界は早く駆動限界にかかる制御量に固
定し制御量演算の対象から除外するといった優先性が必
要になる。

そこで１本発明の目的とするところは、複数のアクチュ
エータが同時にそれぞれの駆動限界に達した場合でも、
これら全てのアクチュエータの制御量を同時にそれぞれ
の駆動限界にかかる制御量に固定することなく、上記圧
延材の板形状を適切に調整することのできる圧延機によ
る圧延材の板形状調整方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために９本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、多段に組み合わされた
複数のロールからなる圧延機により圧延される圧延材の
板幅方向に関する板形状を上記ロールに作用するアクチ
ュエータを制御することによって調整するにあたり、上
記アクチュエータの制御量に対する上記板形状の変化量
の程度を表わし上記アクチュエータ毎に予め設定された
影響係数に基づいて、上記アクチュエータの制御量を演
算するための上記アクチュエータ毎に設定された制御関
数を１）ｌ、　　この制御関数により上記アクチュエー
タを所定の制御周期毎に制御する圧延材の板形状調整方
法において、上記演算された制御量によって上記アクチ
ュエータの駆動限界を超えるアクチュエータが複数個出
現した時、所定の優先順位に応じてその内少なくともひ
とつのアクチュエータの制御量を上記駆動限界にかかる
制御量に固定し、残りのアクチュエータに関する新たな
制御関数を上記制御周期内に再度演算しなおすようにし
た点に係る圧延機による圧延材の板形状調整方法である
。

尚、上記所定の優先順位は、速度的限界にかかるアクチ
ュエータよりも機械的限界に係るアクチュエータを優先
させること、あるいは上記圧延材の板形状にかかる特定
のパターン毎に設定されていることであってもよいし、
更に上記速度的限界にかかるアクチュエータの優先順位
と上記機械的限界にかかるアクチュエータの優先順位と
が、上記圧延材の板形状にかかる特定パターン毎にそれ
ぞれ設定されていること、或いは上記速度的限界にかか
るアクチュエータの優先順位と上記機械的限界に係るア
クチュエータの優先順位とが、上記圧延材の板形状にか
かる特定パターン毎に設定される優先順位と予め設定さ
れた優先順位との組み合わせにより設定されていること
であってもよい。

一方２本発明方法では、上記制御量を同時に固定すべき
アクチュエータをこれらのアクチュエータの種類により
、予め複数個決定しておくことも可能であり、上記制御
量を同時に固定すべきアクチュエータをこれらのアクチ
ュエータの種類により、上記圧延材の板形状にかかる特
定パターン毎に予め複数個決定しておいてもよい。

〔作用］ 本発明方法によれば、上記制御関数により演算された制
御量がそのアクチュエータの駆動限界を超えるようなア
クチュエータが複数個出現した時所定の優先順位に応じ
てその内少なくともひとつのアクチュエータの制御量が
上記駆動限界にかかる制御量に固定される。そのため、
上記複数個出現したアクチュエータの全てが同時にそれ
ぞれの駆動限界にかかる制御量に固定されることがない
。

そして、上記駆動限界にかかる制御量に固定されたアク
チュエータ以外の残りのアクチュエータに関する新たな
制御関数が上記制御周期内に再度演算しなおされ、この
制御間数により上記残りのアクチュエータが制御されて
、上記圧延材の板形状が調整される。この残りのアクチ
ュエータの自復数個のアクチュエータの演算された制御
量がこれらのアクチュエータの駆動限界を超えた場合、
これらのアクチュエータに対して上記優先順位に応じて
１例えば演算された制御量が駆動限界を超えるアクチュ
エータが出現しなくなるまで、上記同様の方法が上記制
御周期内で繰り返される。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して１本発明を具体化した実施例に
つき説明し１本発明の理解に供する。尚以下の実施例は
２本発明を具体化した一例であって１本発明の技術的範
囲を限定する性格のものではない。

ここに、第１図は本発明方法の一実施例が適用される圧
延機及び板形状調整装置を示す全体構成図、第２図は第
１図の圧延機の概略構成を示す正面図、第３図は第１図
の板形状調整装置による圧延材の板形状の調整にかかる
処理手順を示すフローチャートである。

本実施例にかかる圧延機２０は、第１図に示すように、
原料の圧延材Ｅを狭接して圧延し￥ＩＩ＠の圧延材Ｆと
する上下一対に配備されたワークロール２と、それぞれ
のワークロール２の背後の外周に接して設けられた第１
中間ロールとしてのテーパロール３と、該テーパロール
３の背後の外周に接して配備された第２の中間ロールと
してのペンダロール４と５該ベンダロール４の更に背後
の外周に接して配備されたバックアップロール５とから
なる２０段の圧延機として構成されている。

そして、上記上側のバックアップロール５の上方には、
この軸方向の複数位置Ｃ本実施例では４つの位置）にク
ラウンアクチュエータ１２がそれぞれ配備されている。

各クラウンアクチュエータ１２は、それぞれ独立して駆
動され、その配備位置におけるバックアップロール５の
外周面を押下することにより、ワークロール２の軸方向
のたわみを修正するとともに、上記ワークロール２に発
生した熱クラウンと称せられる軸方向の変形を是正して
上記圧延材Ｆの板形状を整えるようになっている。

又、上側と下側のテーパロール３はそれぞれそのテーパ
方向が反対向きに配置され、それぞれの細径部側の軸方
同端部に、ラテラルアクチュエータ１３が配備されてい
る。このラテラルアクチュエータ１３は、上記テーパロ
ール３を上記各ロール２．３，４．５全体の組み込み位
置に対し軸方向に出し入れ駆動させることにより、上記
圧延材Ｆの板幅方向端部の板形状を調整するようになっ
ている。

そして、上記上側若しくは下側の各ロール２゜３．４．
５が軸支される共通のロール軸受部（図外）には、上記
各ロール２，３，４．５全体を軸方向に傾けるための２
基のチルトアクチュエータ１４が左右一対に備えられて
いる。このチルトアクチュエータ１４の駆動によって、
上記圧延材Ｆは１例えば板幅方向一端部の伸び率が他端
部に比べて高くされる。

更に、上記下側のバンクアップロール５の下方には、圧
延材Ｆの板厚を調整するために、上記バックアップロー
ル５を押し上げたりする押し上げアクチュエータ１１が
配備されている。上記押し上げアクチュエータ１１は、
上記クラウンアクチュエータ１２が配設されたロール軸
方向の４つの異なる位置に対応してそれぞれの下方の位
置に配備され、各押し上げアクチュエータ１１はそれぞ
れ同一の駆動量で一体的に駆動されるようになっている
。

そして２上記圧延機２０の圧延材搬送方向下流側には、
圧延材Ｆの板幅方向の伸び率（Ｉ−ユニット）分布（板
形状）を検出するための板形状検出器６が配備されてい
る。この板形状検出器６は上記板幅方向に分割して配備
され当該位置における伸び率を検出する複数の板形状検
出センサ（図外）により構成されている。そして、上記
圧延機２０の圧延材搬送方向の上流側及び下流側には。

それぞれ板厚計７及び板厚計８が配備されている。

上記板厚計７，８により検出された圧延材Ｅ。

Ｆの板厚に係る検出信号ａ、ｂは板厚調整部９に入力さ
れる。

上記板厚調整部９は、上記板厚計７．８からの圧延前後
の検出信号ａ、ｂと予め設定入力された圧延材Ｆの目標
板厚信号Ｃとに基づいて上記押し上げアクチュエータ１
１の制御量を演算し、該演算された制御量に係る制御信
号ｅを出力する。

又、上記板形状検出器６により検出された圧延材Ｆの板
形状に係る検出信号ｆは板形状調整部１０に入力される
。この板形状調整部１０は、上記板形状検出器６からの
検出信号ｒと予め設定入力された圧延材Ｆの目標板形状
信号Ｇとに基づいて。

上記各クラウンアクチュエータＩ２の駆動量Δｘ１〜Δ
χ４　（第２図）、各ラテラルアクチュエータ１３の駆
動量ΔＸＳ＋　Δｘ６．各チルトアクチュエータ１４の
駆動量ΔＸ？＋　ΔＸ、及び上記板厚調整部９から出力
された上記押し上げアクチュエータ１１の駆動量にかか
る制御信号ｅに加算される補正駆動量を演算し、これら
の駆動量に対応する制御信号ｑ、ｐ、ｒ、ｄをそれぞれ
出力する。

即ち、上記板厚調整部９及び板形状調整部ｌＯを中心に
、上記各アクチュエータを駆動制御し圧延材Ｆの板形状
を調整する板形状調整装置１が構成される。

上記押し上げアクチュエータ１１の駆動量に係る制御信
号ｅに対し上記補正駆動量に係る制御信号ｄが加算され
ることにより、上記クラウンアクチュエータ１２．ラテ
ラルアクチュエータ１３及びチルトアクチュエータ１４
の駆動量を変更することによって生しる板厚変化を考慮
して補正された制御信号が得られ、この＠種信号に基づ
いて上記押し上げアクチュエータ１１が駆動制御される
ようになっている。同様に、上記上側のバックアップロ
ール５．上側及び下側のテーバロール３及び上記各ロー
ラ全体を軸支する軸受部は、それぞれ上記制御信号ｑ、
ｐ、ｒに応じて駆動されるクラウンアクチュエータ１２
．ラテラルアクチュエータ１３及びチルトアクチュエー
タ１４によりそれぞれの位置が制御されて上記圧延材Ｆ
の板形状が調整されるようになっている。

更に、上記板形状調整装置１には、圧延機２０により圧
延された圧延材Ｆの板形状及び板厚を評価するための評
価関数φを格納する図外のメモリが設けられている。上
記評価関数φは以下の（１）式のように定義される。

φ（ε６．Δｅ直、Δｈｋ） 十（Δｈ、＋Δｈａ　）　”　−Ｗｔ　　　　・・・（
１）δｔ＝−ｇ　・　（ε１．−εア、）＋Δε、　　
　・・・（２）（１）式及び（２）式において Ｗ、　　：板幅方向１番目の板形状検出センサの位置に
おける形状評価に対する重み Δｈｍ：に番目のアクチュエータの駆動による板厚変化
量を示す、ただし、アクチュ エータ番号には、ロールシフト機構に 係る２基のラテラルアクチュエータ１ ３かに−１，２，クラウン調整機構に 係る４基のクラウンアクチュエータ１ ２かに＝＝３〜６．ロール傾斜機構に係る２基のチルト
アクチュエータ１４か に−７，８である。

Ｗｔ　　：板厚に関する重み ｎ　　：板幅内の板形状検出センサの総数ｇ　　：制御
ゲイン εｒｉａ１番目の板形状検出センサの位置において検出
された調整すべき板形状 εＴ（：１番目の板形状検出センサの位置において予め
設定されている目標となる板 形状 Δε、：後述する（３）式により定義される予測された
板形状変化量 上記評価関数φは、全てのアクチュエータを最適に制御
して上記圧延材Ｆの板厚変動を抑制しつつ板形状を適切
に調整するためのものであって（１）式の如く最小２乗
法が適用されている。

又、この評価関数φは、後述する予測された板形状変化
量Δε、及び上記板厚変化量Δｈ１の関数である。そこ
で、上記評価関数φを最小とするような各アクチュエー
タの制御量を決定するために、板形状変化量Δε正及び
Δｈ、とアクチュエータの制御量ΔＸ、との関係が次の
（３）式及び（４）式のように予めモデル化されている
。

ｊ番目のアクチュエータを駆動制御したときこの制御量
Δｘ、によってｉ番目の板形状検出センサにより検出さ
れた板形状がどれ位変化するかを予測する板形状変化量
Δε、の響係数モデルが（３）式に定義される。尚、ア
クチュエータ番号に係る記号及び添字としてはＪ又はｊ
、Ｋ又はｋが以下用いられるが１　これは各式中の総和
演算を実行するために便宜上使い分けられる。

Δε、−Σα、×ΔＸ、　　・・・（３）ただし、α、
、　：ｊ番目のアクチュエータの駆動によるｉ番目の板
形状検出 センサの位置における板形状 変化量への影響係数（Ｉ−ユ ニット／−一） ΔＸｉ’Ｊ番目のアクチュエータの制 御量　（−一） 又、上記アクチュエータの駆動によって上記圧延材Ｆの
板厚がどれ位変化するかを予測する板厚変化量Δｈ、の
影響係数モデルが（４）式のように定義される。

Δｈ、＝β、×ΔＸｊ　　　　・・・（４）ただし、β
ｉ　：ｊ番目のアクチュエータの駆動による板厚変化へ
の影響係数 上記影響係数α４４．β、の値は予め実験によって得ら
れ、上記各影響係数モデルに設定されている。

そして、上記評価関数φを最小にしたとき、上記圧延材
Ｆの板形状及び板厚が最適に調整されるが、この評価関
数φを最小にする条件が次の（５）式により与えられる
。

かΔｘｋ この（５）式をΔＸ、に関して解くことにより上記板形
状及び板厚を適切に調整するための、各アクチュエータ
の制御量Δｘ１〜ΔＸ、を求めることができる。

そこで、この（５２弐に先述した式（１）〜式（４）を
代入すると１次の（６）式が得られる。

＋ｗ、　”　ｘ　（Σ　δｊｌ＋１）×β５（６）式に
おいて、δｉ、＋ｊはクロネッカのデルタを意味し。

ｉ−ｊのとき、　　δｉ＋　ｊ　”’　１　＋ｉ≠ｊの
とき、　　δｉ＋　ｊ　”’　Ｏである。

（６）式をマトリックス表示すると１次の（７）式とし
て表現される。

〔Ａ０〕　・　〔ΔＸＪ）−ｇ・　〔Ｂ８〕・・・（７
）ただし、（７）式のマトリクス中の各要素は以下の式
に示す通りである。尚、各符号（Ａ、ΔＸ、　　Ｂ）に
付した添字の大文字はマトリクス全体を、小文字はマト
リクスの要素を示す。

Ａ、Ｊ−Σ　　　αム、×　α五皺ＸＷ。

＋（Σ　Σ　　δつ１．×δ４１．＋ Σ　　Σ　　δ、、、×δ、１．） ｘｗｔ　”　　ｘβｋ　×βノ　　　　　　　・・・（
８）ＡＫＪ　−ΔＸ、　　　　　　　　　　　　　　・
・・０ω（７）式を展開すると。

〔ΔＸａ）＝ｇ・　（Ａ　Ｘ　Ｊ　）刊・　［ＢＫ　）
・・・００となる。この００式において、　　（ＡＩＪ
）−’はＩＩＩ宿マトリクスと称され、上記影響係数α
ｉｊ＋　　β、に関する（８）式の要素ＡＩＩＪからな
る逆行列である。

ＣＢ、）は状態ベクトルと称され、検出された板形状ε
Ｐ１と目標とする板形状ε７．との差に関する（９）式
の要素Ｂｋからなっている。又、〔ΔＸ、〕は増分ベク
トルと称され、上記制御マトリクス〔ＡＫＪ）−’と状
態ベクトル（ＢＥ　）の積として演算される。この増分
ベクトル〔ＡＫＪ）は００式の要素ΔＸｊからなり、こ
の要素ΔＸ、は各アクチュエータを駆動させるための制
御量ΔＸ、として演算される。

即ち、上記００式が、上記アクチュエータの制御量ΔＸ
ｊに対する上記板形状変化量Δε、若しくは板厚変化量
ΔｈＪの程度を表わし影響係数α８゜β４に基づいて、
上記アクチュエータの制御量を演算するための上記アク
チュエータ毎に設定される制御関数である。

このような圧延Ｉ！２０では、圧延材Ｆにおいて圧延開
始初期に検出された板形状が目標とする板形状から大き
くかけはなれている段階では、　（Ｉ＋）式より演算さ
れたアクチュエータの制御ｉＩΔχ、が大きすぎて制御
周期内にこのアクチュエータの駆動量が上記制御量に到
達できない場合がある。

このため２本実施例装置では、各アクチュエータ毎に、
演算された制御量Δｘｋ　と、現時点において制御周期
内で機械的に駆動できる駆動可能量ΔＸ０１、とを比較
し、上記制御量Δχヶが上記駆動可能量ΔＸ０．、を超
えると（１ΔＸｋｌ＞ｌΔχ、□１）、そのアクチュエ
ータが駆動限界を超えると判断されるようになっている
。ここで、上記駆動限界を超えるアクチュエータには、
上記駆動可能量ΔＸ工、えがこのときのｆ１ｉ重量とし
て与えられる。

そして、上記駆動限界を超えたアクチュエータに関する
要素が上記制御マトリクスから除去された後、この制御
マトリクスＣＡｔ−＋、Ｊ−＋　）　−’が演算される
。この制御マトリクス（ＡＫ−＋、Ｊ＝＋　）　−を用
いて上記駆動限界を超えたアクチュエータ以外のアクチ
ュエータの制御量が再度演算される。

ただし、上記制御量の再演算において状態ベクトル（Ｂ
Ｋ−１）を演算する際には、上記駆動限界を“超えたア
クチュエータに制御量として駆動可能量Δχよ１．８を
与えた二七により影響される板形状ε−１（（９）弐）
の代わりに、この影響を考慮した補正板形状ｅ″７．が
（９）式に適用される。この補正板形状ε　ｒｉは次の
０式に示される。

ε０□ＭａｃｒＩ＋α、×ΔＸ工□　・・・ａり但し、
に：演算された制御量が駆動限界を超えたアクチュエー
タ番号 そして、本実施Ｎ装置では、上記演算された制御量が駆
動限界を超えたアクチュエータが複数個出現したときに
、制御量がその駆動可能量に固定されるその内ひとつの
アクチュエータを選択するために、全てのアクチュエー
タに優先順位が予め設定されている。

上記アクチュエータに予め設定された優先順位を以下の
表−１に示す０表中において、左側に位置するアクチュ
エータ番号（ｋ）のアクチュエータ程、上記優先順位が
高いことを表す、以時の表に付いても同様である。

表−１ そこで、第３図のフローチャートを参照して上記板形状
調整装置ｌによるアクチュエータの制御手順につきステ
ップＳ１．Ｓ２．・・・の順に以下説明する。尚、上記
フローチャートの内容は、シーケンスプログラムとして
、上記板形状調整装置１の２例えばメモリに予め格納さ
れている。

先ず、原料側の圧延材Ｅば圧延１１２０の一対のワーク
ロール２により出側の圧延材Ｆとして圧延される、この
圧延材Ｆは板形状検出器６により板形状としての板幅方
向の伸び重分布が検出される（Ｓｌ）。この場合、上記
圧延材Ｆは板幅方向に関して伸びている部位の伸び率が
高く、張っている部位の伸び率が低く検出される。

そして、現在使用され得るアクチュエータが選択される
（Ｓ　２　）　、尚、このステップにおいて。

初期設定時には、全てのアクチュエータは使用可能であ
ると設定されている。

次に、上記全てのアクチュエータに関して、これらのア
クチュエータの組み合わせによって予め決定されている
上記影響係数α、っ、β、に基づいて、制御マトリクス
（Ｗ−’が（８）式を用いて演算される（Ｓ３）。

引き続くステップＳ４においては、後述するようにある
アクチュエータに与えられた制御量がそのアクチュエー
タの駆動限界を超える場合、このアクチュエータの制御
量を上記駆動限界にかかる制御量ΔＸｋａ□に固定した
ことにより影響される板形状ε７．が０式によって補正
板形状ε“１．として補正演算される。ここでは、上記
駆動限界を超えるアクチュエータは存り得ないので、板
形状検出器６により検出された板形状ε□は補正演算さ
れることなく、そのままの値が次のステップＳ５に供さ
れる。

このステップＳ５では、上記検出された板形状εＦ、と
目標とする板形状ε７．との差及び上記影響係数α、１
に基づいて、上記状態ベクトル〔Ｂ１〕が（９）式によ
って演算される。

そして、上記演算された状態ベクトル（ＢＫ　）と制御
マトリクス［ｇｌ）−’とから、これらの積の増分ベク
トルとして、各アクチュエータの制御量Δχよが００式
により演算される（Ｓ６）。

そこで、上記演算された各アクチュエータの制御量ΔＸ
えによってこれらのアクチュエータを駆動させる場合、
上記制御量ΔＸｋによってこれらのアクチュエータの駆
動限界を超えるアクチュエータが存在することがある。

いわゆるアクチュエータがその駆動限界にかかることで
ある。

即ち、上記演算された制御量Δχ、と、上記アクチュエ
ータが制御周期内で駆動できる駆動可能量ΔＸｋｓ□と
をアクチュエータ毎に比較し、上記制御量Δｘ５が上記
駆動可能量ΔＸｋｗｈ□よりも大きなアクチュエータが
存在すれば（Ｓ７）、処理手順はステップＳ８に進む。

このステップＳ８では、先ず上記駆動限界にかかるアク
チュエータの個数がチェンクされる。そして、上記アク
チュエータの個数が１であれば。

処理手順はそのまま次のステップＳ９に進む。

方、上記アクチュエータの個数が２以上であった場合に
は、上記したように各アクチュエータに予め設定されて
いる優先順位に応じてその中で最も優先順位の高いアク
チュエータのみが選択される。

上記選択されたアクチュエータの制御量ΔＸｋはこのア
クチュエータの駆動限界にかかる駆動可能量ΔＸ工、ヨ
に固定される（Ｓ９）。例えば、上記駆動限界にかかっ
たアクチュエータがラテラルアクチュエータ１３　（ｋ
−１）、　クラウンアクチュエータ１２（ｋ−３）及び
チルトアクチュエータ１４　（ｋ＝７）であった場合、
上記予め設定されている優先順位の最も高いラテラルア
クチュエータ１３　（ｋ−１）の制御量がその駆動可能
量に固定される。このラテラルアクチュエータＩ３はス
テップＳ２において使用可能なアクチュエータとして選
択されず以下の制御量演算（Ｓ３〜Ｓ６）の対象とされ
ない。

上記クラウンアクチュエータ１２．チルトアクチュエー
タ１３及び他の残りのアクチュエータはステップＳ２を
経て、再度制御マトリクス（ＡＫ−＋。

Ｊ−１］　”の演算対象とされる。

即ち、ステップＳ３において制御マトリクス〔ＡｗＪｙ
−’が演算される際に、この制御マトリクス［Ａｇａ）
−’の中の上記ラテラルアクチュエータ１３に関する要
素は削除され残りのアクチュエータにかかる要素に関す
る制御マトリクス（ＡＫ−１＋Ｊ−１〕弓が演算される
。

引き続き、ステップＳ４において、上記ラテラルアクチ
ュエータ１３をその移動可能量Δｘｋ、□に固定したこ
とにより影響される板形状ε、正の補正板形状ε”　ｒ
ｉ　（−ｇ、、＋α、□・ΔＸ工ａｚ）が演賞され、こ
の補正板形状ｌ”ｒｒが上記検出された板形状εゎ、の
代わりに上記状態ベクトル（Ｂｘ−＋　）の演算に用い
られる（Ｓ５）。

そして、上記ラテラルアクチュエータ１３の制御量を固
定した条件で演算された上記制御マトリクス（Ａｗ−＋
ｙ−０）−’と状態ベクトル〔Ｂに一１〕とから上記残
りのアクチュエータの制御量にかかる〔ΔＸｒ−＋）が
演算される（Ｓ６）。

そこで、上記演算された残りのアクチュエータがそれぞ
れの駆動限界にかかっていないかどうかが判断され（Ｓ
７）、前回制御量が固定されたラテラルアクチュエータ
１３　（ｋ−１）以外のアクチュエータが今回駆動限界
にかかっていれば５前回同様のステップ（Ｓ８．Ｓ９．
Ｓ２〜Ｓ７）が繰り返される。この繰り返しステップは
上記駆動限界にかかるアクチュエータが存在しなくなる
まで実行される。

そして、上記駆動限界にかかるアクチュエータがなくな
れば（３７）、　このとき演算された制御ベクトルの値
が制御量に係る＃櫃信号として各アクチュエータに向け
て出力され（ＳＩＯ）、　　これらの制御信号に基づい
て全てのアクチュエータが同時に駆動制御される。

尚、この形状調整装置１では、今回の制御周期が経過す
ると、上記制御量演算の内容がリセットされ１次回の制
御周期においては、初期設定状態から新たに板形状及び
板厚の調整が実行される。

尚、上記した実施例では、アクチュエータの速度的限界
あるいは機械的限界といった駆動限界の種類によらず、
全てのアクチュエータに対し、適宜の優先順位を予め設
定したが、上記駆動限界の種類を考慮して上記優先順位
を設定することもできる。

例えば、上記板形状調整装Ｗ１に、上記アクチュエータ
が駆動限界にかかった場合にこの駆動限界の種類を判断
する判断手段を設け、上記駆動限界にかかったアクチュ
エータが１例えば２基出現した場合に　上記判断手段に
よりこれらのアクチュエータの駆動限界の種類を判断さ
せるとともに。

速度的限界にかかるアクチュエータよりも絶対的限界で
ある機械的限界にかかるアクチュエータを優先してその
制御量を上記駆動可能量に固定する方法である。これに
よって２機械的限界にかかるアクチュエータが出現した
とき、再度の制御量演算結果によってこのアクチュエー
タが繰り返し上記機械的限界にかかることを回避しよう
とするものである。

加えて、上記アクチュエータの駆動限界の種類毎にアク
チュエータの優先順位を予め設定しておくと好ましい。

これは、上記駆動限界の種類を上記判断手段により判断
させた後、先ず機械的限界にかかるアクチュエータを速
度的限界にかかるアクチュエータよりも優先して選択し
、上記機械的限界にかかるアクチュエータの内上記予め
設定された優先順位が最上位のアクチュエータの制御量
を上記駆動可能量に固定するものである。

そこで、上記駆動限界の種類毎に予め設定されたアクチ
ュエータの優先順位を以下の表−２に示す。

表−２ 今、に＝２．３のアクチュエータが同時に機械的限界に
かかると共に、に−１，４のアクチュエータが同時に速
度的限界にかかったとすると、この場合には、に−２の
アクチュエータの制御量がその駆動可能量に固定されて
制御量演算から除外される。さらに、残りのアクチュエ
ータについて制御量演算を再度行った結果、ここでは機
械的限界にかかるアクチュエータが出現せず、に＝３゜
１のアクチュエータが速度的限界に掛かった場合には、
速度的限界に関して優先的順位の高いに−３のアクチュ
エータが上記と同様に制御量演算から除外される。従っ
て、上記したような実施例方法によれば、−度機械的限
界にかかったアクチュエータを制御量演算から除外する
ことにより、このアクチュエータが繰り返し上記機械的
限界にかかることを回避できる。これによって、残りの
駆動可能なアクチュエータを有効に制御することが可能
である。

一方、上記したそれぞれの実施例において示したような
、制御量の固定及び制御量演算からの除外を受けるアク
チュエータの優先順位が予め固定的に設定された方法に
よれば、圧延開始初期のように、検出された板形状と目
標とする板形状との差が極めて大きいとき２そのときの
板形状によっては板切れ等の問題を生じることがある。

即ち。

上記検出された板形状を目標とする板形状に近づけるた
めに各アクチュエータ毎に演算された制御量は、上記圧
延開始初期には大きくなる。ところが、上記優先順位の
高いアクチュエータはど早期にその駆動可能量に固定さ
れるため、このアクチュエータの演算された制御量と上
記駆動可能量との差が比較的大きいからである。

そこで、上記板形状に現れる問題となる形状パターンを
予め複数の形状パターンに分類すると共に、上記検出さ
れた板形状が上記分類されたいずれの形状パターンに属
するかを認識する認識手段を設け、上記形状パターン毎
に上記優先順位を設定しておくことにより上記したよう
な問題を解消することができる。この場合、上記形状パ
ターンとしては　圧延材Ｆの板幅方向の両端部が伸びて
いる耳波パターン、上記板幅方向の片側に偏って伸びて
いる片伸びパターン及び上記板幅方向の中央部が伸びて
いる中伸びパターンの３種類に分類されている。

そして、上記認識手段としては、ここでは数値演算によ
る方法が採用される０例えば、上記板形状検出器６によ
り検出された圧延材Ｆの板幅方向一端部の伸び率をｆ、
１．他端部の伸び率をｆ、２゜板幅方向中央部の伸び率
をｆｅとすると、上記分類された形状パターンは９次の
各式により定義することができる。

１、耳波パターン （ｆ、＋＋ｆ、ｚ）／２＞＞ｒｃ　　−０３２、片伸び
パターン （ｆ、ｌ−ｆ、り　　　　＞１００　−（１４）３、中
伸びパターン （ｒ、＋＋ｆ−ｚ）／２＜＜ｆｃ　　・・・０ω又、上
記各形状パターン毎に、アクチュエータの上記優先順位
が以下の表−３のように予め設定されている。

表−３ 上記形状パターン毎に予め設定されたアクチュエータの
優先順位は、各形状パターンを解消して目標とする板形
状により近づけるべく調整し得るアクチュエータはど低
い順位に設定されている。

そこで、圧延材Ｆの板形状が板形状検出器６により検出
されると、この板形状に含まれる上記−端部、他端部、
中央部の伸び率ｆ、、、ｆ、、、ｆｃが０９〜０５）式
による数値演算に供される。これによって、上記検出さ
れた板形状が上記いずれの形状パターンに属しているか
が認識される。

そして３例えば上記検出された板形状が中伸びパターン
に属していると認識されるとともに、このとき上記駆動
限界にかかったアクチュエータが同時に３基出現し、こ
れらのアクチュエータ番号ｋかに−２，４，５であった
とすると、この場合アクチュエータ番号ｋが４番目のク
ラウンアクチュエータ１２の制御量が上記駆動可能量に
固定され、このクラウンアクチュエータ１２は繰り返し
制御量演算に用いられない、これにより、上記板形状を
より適切に調整し得るアクチュエータが残されて、再度
制御量演算されるため、上記問題とされる形状パターン
はより迅速に解消される。

尚、この実施例では、上記形状パターン毎にアクチュエ
ータの優先順位が予め設定されたが、上記機械的限界に
かかるアクチュエータの優先順位と速度的限界にかかる
アクチュエータの優先順位とを１例えば表−３のように
それぞれ形状パターン毎に予め設定しておき、現在の板
形状がいずれの形状パターンに属するかによって１機械
的限界若しくは速度的限界にかかるアクチュエータの内
機械的限界にかかるアクチュエータを速度的限界にかか
るアクチュエータに優先してその制御量を固定するよう
に構成すれば、上記板形状をより精度よく調整できる。

更に、上記機械的限界にかかるアクチュエータの優先順
位と速度的限界にかかるアクチュエータの優先順位とを
、上記形状パターン毎に設定される優先順位と予め設定
された優先順位との組み合わせにより設定することもで
きる。

例えば１機械的限界にかかるアクチュエータの優先順位
をラテラルアクチュエータ１３．タラランアクチュエー
タ１２．チルトアクチユエータ１４の順に予め設定して
おき、速度的限界にかかるアクチュエータの優先順位を
形状パターン毎に。

そのときの板形状の形状パターンが 中伸びパターンであれば。

クラウンアクチュエータ１２ ラテラルアクチュエータ１３ チルトアクチュエータ　１４ 片伸びパターンであれば。

チルトアクチュエータ　１４ ラテラルアクチュエータ１３ クラウンアクチュエータ１２ 耳波パターンであれば。

ラテラルアクチュエータ１３ クラウンアクチュエータ１２ チルトアクチュエータ　１４ と、上から順に設定しておく。

そして、上記形状パターンの認識により、現在の板形状
が耳波パターンであって機械的限界にかかるアクチュエ
ータがな（、速度的限界にかかるアクチュエータがラテ
ラルアクチュエータ１３とチルトアクチュエータエ４で
あった場合には、ラテラルアクチュエータ１３の制御量
が固定される。

このとき２機械的限界にかかるアクチュエータがあれば
、上記形状パターンによらず、このアクチュエータを優
先することもできる。これとは逆に１機械的限界にかか
るアクチュエータの優先順位を形状パターン毎に設定し
、速度的限界にかかるアクチュエータの優先順位を予め
設定したものとしてもよい。

一方、複数のアクチュエータが同時にそれぞれの駆動限
界にかかった場合、上記したような種々の所定の優先順
位に応じて、１個ずつその制御量を固定していくと、上
記同時に駆動限界にかかったアクチュエータの数が多い
ときには、特に演算時間が増大する。又、アクチュエー
タの種類によっては、繰り返し制御量演算を実行した場
合に。

常に順次制御量が固定される複数のアクチュエータが存
在する。そして、このようなアクチュエータの制御量を
１個ずつ固定したとすれば、演算時間を浪費することに
なる。

そこで　このような複数のアクチュエータの存在が明ら
かな場合、上記複数のアクチュエータの制御量を同時に
固定することにより、上記演算時間の浪費を解消するこ
とができる。

例えば検出された板形状が極めて程度の大きな中伸びパ
ターンであるとき、ラテラルアクチュエータ１３　（ｋ
＝１．２）が２基ともそれぞれの駆動限界にかかること
が経験上分かっている。このような形状パターンの場合
には、一方のラテラルアクチュエータ１３（ｋ−１）の
制御量を固定しても、再度の制御量演算により次は他方
のラテラルアクチュエータ（ｋ−２）が駆動限界にかか
る。

そこで、この場合上記２基のラテラルアクチュエータが
駆動限界にかかった時点で、それぞれの制御量を同時に
固定することにより、上記演算時間の浪費を防ぐことが
できる。

そして、このようにアクチュエータの種類によって同時
に制御量を固定できる場合において、上記形状パターン
の認識手法を適用してもよい。例えば、アクチュエータ
番号に＝１．２．３のアクチュエータが同時にそれぞれ
の駆動限界にかかりそのとき検出された板形状について
認識された形状パターン（耳波パターン、中伸びパター
ン、片伸びパターン）により、上記アクチュエータの内
５に＝１２のアクチュエータの制御量を同時に固定する
か、或いはに＝１．２．３のアクチュエータまでの制御
量を同時に固定するといった決定を下すように構成する
。これによりアクチュエータの制御を更に精密に行うこ
とができる。

尚、上記板形状の形状パターンを認識する認識手段とし
ては、これまで数値演算による方法が適用されたが、こ
れに限らず５例えばニューラルネットワークシステムを
上記認識手段として用いてもよい。

この場合、上記分類された各形状パターンを教師データ
とし、この各形状データに対応する上記板形状検出セン
サからの板形状データを学習用入力データとして用いる
ことにより、予めこのネットワークの連結重みを学習さ
せて決定しておく。

そして、形状パターンの認識処理を行う際に、そのとき
検出された板形状データは上記ニューラルネントワーク
に入力され、上記決定された連結重みに基づいて上記い
ずれかの形状パターンに属すると認識される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多段に組み合わされた複数のロールか
らなる圧延機により圧延される圧延材の板幅方向に関す
る板形状を、上記ロールに作用するアクチュエータを制
御することによって調整するにあたり、上記アクチュエ
ータの制御量に対する上記板形状の変化量の程度を表わ
し上記アクチュエータ毎に予め設定された影響係数に基
づいて。

上記アクチュエータの制御量を演算するための上記アク
チュエータ毎に設定された制御関数を演算し、この制御
関数により上記アクチュエータを所定の制ｗｊＰｉＩ期
毎に制御する圧延材の板形状調整方法において、上記演
算された制御量によって上記アクチュエータの駆動限界
を超えるアクチュエータが複数個出現した時、所定の優
先順位に応じてその内少なくともひとつのアクチュエー
タの制御量を上記駆動限界にかかる制御量に固定し、残
りのアクチュエータに関する新たな制御関数を上記制御
周期内に再度演算しなおすようにしたことを特徴とする
圧延機による圧延材の板形状調整方法が提供される。

それにより、複数のアクチュエータが同時にそれぞれの
駆動限界に達した場合でも、これら全てのアクチュエー
タの制御量を同時にそれぞれの駆動限界にかかる制御量
に固定することなく、所定の優先順位に応じて少なくと
もひとつずつ上記駆動限界にかかる制御量に固定するこ
とが可能である。

従って、上記圧延材の板形状を適切に調整することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例が適用される圧延機及び
板形状調整装置を示す全体構成図、第２図は第１図の圧
延機の概略構成を示す正面図、第３図は第１図の板形状
調整装置による圧延材の板形状の調整にかかる処理手順
を示すフローチャートである。 〔符号の説明〕 １・・・板形状調整装置 ２・・・ワークロール ３・・・テーバロール ４・・・ペンダロール ５・・・バックアップロール ６・・・板形状検出器 １０・・・板形状調整部 １２・・・クラウンアクチュエータ １３・・・ラテラルアクチュエータ １４・・・チルトアクチュエータ ２０・・・圧延機

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）多段に組み合わされた複数のロールからなる圧延
   機により圧延される圧延材の板幅方向に関する板形状を
   、上記ロールに作用するアクチュエータを制御すること
   によって調整するにあたり、上記アクチュエータの制御
   量に対する上記板形状の変化量の程度を表わし上記アク
   チュエータ毎に予め設定された影響係数に基づいて、上
   記アクチュエータの制御量を演算するための上記アクチ
   ュエータ毎に設定された制御関数を演算し、この制御関
   数により上記アクチュエータを所定の制御周期毎に制御
   する圧延材の板形状調整方法において、上記演算された
   制御量によって上記アクチュエータの駆動限界を超える
   アクチュエータが複数個出現した時、所定の優先順位に
   応じてその内少なくともひとつのアクチュエータの制御
   量を上記駆動限界にかかる制御量に固定し、残りのアク
   チュエータに関する新たな制御関数を上記制御周期内に
   再度演算しなおすようにしたことを特徴とする圧延機に
   よる圧延材の板形状調整方法。
2. （２）上記所定の優先順位が、速度的限界にかかるアク
   チュエータよりも機械的限界にかかるアクチュエータを
   優先させることである請求項（１）記載の圧延機による
   圧延材の板形状調整方法。
3. （３）上記所定の優先順位が、上記圧延材の板形状にか
   かる特定パターン毎に設定されている請求項（１）記載
   の圧延機による圧延材の板形状調整方法。
4. （４）上記所定の優先順位が、上記速度的限界にかかる
   アクチュエータの優先順位と上記機械的限界にかかるア
   クチュエータの優先順位とが、上記圧延材の板形状にか
   かる特定パターン毎にそれぞれ設定されていることであ
   る請求項（１）記載の圧延機による圧延材の板形状調整
   方法。
5. （５）上記所定の優先順位が、上記速度的限界にかかる
   アクチュエータの優先順位と上記機械的限界にかかるア
   クチュエータの優先順位とが、上記圧延材の板形状にか
   かる特定パターン毎に設定される優先順位と予め設定さ
   れた優先順位との組み合わせにより設定されていること
   である請求項（１）記載の圧延機による圧延材の板形状
   調整方法。
6. （６）上記制御量を同時に固定すべきアクチュエータが
   これらのアクチュエータの種類により、予め複数個決定
   されている請求項（１）乃至（５）記載の圧延機による
   圧延材の板形状調整方法。
7. （７）上記制御量を同時に固定すべきアクチュエータが
   これらのアクチュエータの種類により、上記圧延材の板
   形状にかかる特定パターン毎に予め複数個決定されてい
   る請求項（１）乃至（５）記載の圧延機による圧延材の
   板形状調整方法。