JPH04157009A - 板厚偏差外乱除去制御方法 - 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〕 本発明は、圧延機の自動板厚制御システムに関するもの
である。

〔従来の技術〕

近年の板厚制御においては、例えば、 「塑性と加工Ｊ　Ｖｏｌ、１６　ｎｏ、１６８（１９７
５−１）　Ｐ、２５−Ｐ、３＋及び「システム制御情報
学会誌」Ｖｏｌ、２．Ｎｏ、５゜Ｐ、　＋４７−Ｐ、　
１５４．１９８９ナラヒｉ：　ｒ板圧延ノ理論ト実１１
ＪＰ、２２３−Ｆ’、２５６等に示されるように、Ｍｉ
ｌｌ　ＭｏｄｕｌｕｓＣｏＩｌｔｒｏｌ　タイプ（この
タイプはＢ１５ｒａタイプと称されることもある）及び
Ｇａｕｇｅ　Ｍｅ＋ｅｒタイプの自動板内板厚偏差制御
系（以下、ＡＧＣ（＾ｕｌｏｏ＋ａｔｉｃ　Ｇａｕｇｅ
ＣｏｎＨｏｌ）と称する）が採用されている。

第８図は、従来の自動板内板厚偏差制御系を取り入れた
圧延システムを示す図であり、第８図において、１が圧
延機、２が圧延材、３が圧下位置検出器、４が圧延荷重
計、５が圧下機構、６が自動板内板厚偏差制御系Ｉであ
り、圧延機１が圧延材２を圧延しているとき、自動板内
板厚偏差制御系６は、圧延荷重計４からの信号と圧下位
置検出器３かもの信号とを入力として圧下位置制御信号
を圧下機構５に対して出力する。

第９図は、従来の板肉板厚偏差制御系を装備した圧延シ
ステムの原理図をブロック線図で表現したものである。

第９図において、 Ｍ゛圧延機剛性係数［ｋｇＷ／ｍｅコ Ｑ°圧延材塑性係数［：ｋｇＷ／ｍｅ］ΔＵ：圧下系機
構動作指令量［ｍｍ］ ΔＳ゛圧下機構動作量［ｍｍ］ ΔＰ、圧延荷重変動量［ｋｇＷ］ Ｇ、：ΔＵからΔＳ伝達関数（無単位）Δｈ：出側板厚
偏差［ｍｍ］ ΔＨ：入側板厚偏差［ｍｍ］ ΔＳｅ：ロール偏芯［ｍｍ］ ΔＲｒ：圧下リファレンス［ｍｌｌ１コＩ：自動板内板
厚偏差制御系（−点鎖線内）Ｃ２，伝達関数（無挙位）
。圧下機構動作量（ΔＳ）を表す信号を用いるときは「
１ノ、圧下機構動作量（ΔＳ）を表す信号を用いないと
きはＱＪ Ｃ２：荷重偏差信号を板厚偏差信号に変換する伝達関数
［ｍＩｌ／ｋｇＷ］ Ｃ３ニ一般の伝達関係（無単位） であり、ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３に具体的な伝達関数を付与す
ることにより従来の自動板内板厚偏差制御系を装備した
圧延システムとなる。

以下、具体的に従来の鋼板の板厚制御方法を第９図、第
１０図及び第１１図を参照しながら説明する。

まず、Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　タ
イプのＡＧＣを装備した圧延システムについて説明する
。

Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　タイプの
ＡＧＣは、−般に自動板内板厚偏差制御系Ｉを有し、第
９図にそれの原理図を示す。

Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　タイプの
ＡＧＣは、第９図において、 Ｃ，＝　Ｏ・・・（３−］） Ｃ２＝□　　　　　　　・・・（３−２）Ｃ３＝１　　
　　　　　　　・・・（３−３）なる代表値を採用した
場合であり、これを第１０図に示す。第１０図において
、 α゛チユーニングフアクタ無単位） （α：任意の実数） であり、Ｇつは油圧圧下機構等の高速圧下機構を用いた
場合には、 Ｔ１゛時定数［ｓｅｃコ但し、Ｔ　、　（１，０を用い
て となる。このとき、入側板厚偏差（ΔＨ）から出側板厚
偏差（Δｈ）への伝達関数Ｇ、とロール偏芯（ΔＳｅ）
から出側板厚偏差（Δｈ）への伝達関数６２は、 である。

また、Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｃｏ１ｒｏｌ　タイ
プのＡＧＣは、圧延荷重変動量を表す信号（ΔＰ）を圧
延機剛性係数（Ｍ）で出側板厚偏差信号（Δｈ）に相当
する信号に変換してフィードバックしているため、チュ
ーニングファクタαを変化させることにより見かけの圧
延機剛性を近似的にＭ／（１−α）に変化させることが
できる。

次に、Ｇａｕｇｅ　ＭｅｔｅｒタイプのＡＧＣを装備し
た圧延システムについて説明する。

ＧＨｙｇｅＭｅｔｅｒタイプのＡＧＣを装備した圧延シ
ステムは、一般的に自動板内板厚偏差制御系Ｉを有する
が、Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　タイ
プのＡＧＣとの相違点は、自動板内板厚偏差制御系Ｉに
おいて、Ｃ２は同じ関数系であるがＣ１＋　Ｃ２が真な
ることである。すなわち、第９図において、Ｃ１＝１　
　　　　　　　　・・・（３−７）Ｃ２＝□　　　　　
　　　・・・（３−８）Ｃ３＝□　　　　　　　　・・
・（３−９）なる代表値を採用した例を第１１図に示す
。

第１１図において、 α°チューニングファクタ（無単位）（０≦α≦ｌ）Ｓ
ニラプラスの演算子［１／ｓｅｃコ であり、Ｇ、は油圧圧下機構等の高速圧下機構を用いた
場合には、 １２１時定数［ｓｅｃコ但し、Ｔ　、　＜　１．０を用
いて となる。このとき、入側板厚偏差（ΔＨ）から出側板厚
偏差（Δｈ）への伝達関数Ｇ１とロール偏芯（ΔＳｅ）
から出側板厚偏差（Δｈ）への伝達関数Ｇ２は、 である。

また、Ｇａｕｇｅ　ＭｅｔｅｒタイプのＡＧＣでは、圧
下機構動作量を表す信号（ΔＳ）と圧延荷重変動量を表
す信号（ΔＰ）を用いて Δｈ＝Δｓ十−ＸΔＰ　　　　　　　　・−・（３−１
３）なるＧａｕｇｅ　Ｍｅｔｅｒ式に基づいて出側板厚
偏差信号（Δｈ）をつくり、フィードバンクをおこなっ
ている。

さて、第９図において、入側板厚偏差（ΔＨ）から出側
板厚偏差（Δｈ）への伝達関数０１とロール偏芯（ΔＳ
ｅ）から出側板厚偏差（Δｈ）への伝達関数０２は、 を用いて、 と表され、任意のＣＩ＋　Ｃ２＋　Ｃ３に対してＧ１＋
Ｇ２＝１．０　　　　　　　　　・・・（３−１７）が
成立している。

したがって、Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｃｏｎ１ｔｏ
ｌタイプのＡＧＣでも、Ｇｓｕｇｅ　Ｍｅｔｅｒタイプ
のＡＧＣの場合でも、Ｇ、、Ｇ２のいずれか一方の特性
を決めると他方も自動的に決まってしまう性質をもつ。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の自動板内板厚偏差制御系を用いた
制御方法では、以下に詳細に示すような問題点がある。

熱間圧延プｏ−１！−スにおいては、 ■塑性係数の変化（ΔＱ　［ｋｇＷ／ｍｏｌ　）　。

■圧延機入側板厚偏差（ΔＨ［ｍｍ］　）　。

■ロール偏芯（ΔＳｅ［ｍｍ］） が、圧延機出側板厚偏差（Δｈ　［ｍｍ］　）に大きく
影響する。

■のΔＱは、主に加熱炉中でスラブを支えるスキッドが
スラブ長手方向にスキッド間距離と等しい周期をもつ温
度のむらを生じさせるために生じるスラブ長手方向の変
形抵抗の、スキッド間距離と等しい周期をもつ偏りであ
り、これにより、圧延機出側板厚に大きな偏差を誘発す
る。これは−般に、スキッドマークと言われている。

■のΔＨは、圧延機入側板厚偏差で、タンデムに装備さ
れた圧延機では、前段圧延機においてスキッドマーク（
ΔＱ）によって生じた板厚偏差は、次段の圧延機による
圧延においては、入側板厚偏差の中に含まれる。以下、
入側板厚偏差（ΔＨ）には、スキッドマーク（ΔＱ）が
中に含まれと考える。

■のΔＳｅは、圧延機のバックアップロールの軸受部の
キー溝が原因となって、ロールが偏芯するために生ずる
圧延荷重の変動が、圧下位置偏差を引き起こすために生
ずる板厚偏差であり、ロール偏芯と称されている。

スキッドマークは、０．２Ｈｚ〜１．ＯＨｚの外乱であ
り、ロール偏芯は４．０Ｈｚ　＝ＩＯ，ＯＨｚの外乱で
あり、周波数帯域が近接している。

従来の自動板内板厚偏差制御系Ｉを使用しないか、使用
しても使用方法が不適切な場合には、第１５図の製品板
厚グラフに示されるように、１００μｍはどの大きな板
厚偏差を生じる。第１５図において、大きな周期の波は
スキッドマーク等の入側板厚偏差に起因するものであり
、小さな周期の波はロール偏芯に起因するものである。

従来の自動板内板厚偏差制御系■を使用した場合でも、
第１４図の製品板厚グラフに示されるように板厚偏差は
軽減されていない。

０．２Ｈｚ〜１．０Ｈｚの外乱であるスキッドマ〜りを
除去するには、定常状態（ｓ　＝０．Ｏ「ａｄ／５ｅｃ
）付近において通常Ｇ１のゲインを０．０に近づけるこ
とが望まれるが、極めて実現が困難である。

以下、その理由を、従来の制御方法を用いた場合のＧ、
および０２周波数特性をボード線図でそれぞれ表した第
１２図及び第１３図と、従来の制御方法を用いた場合の
製品板厚グラフである第１４図及び第１５図を参照しな
がら詳細に説明する。

まず、Ｍｉｌｌ　Ｍｏｄｕｌｕｓ　ＣｏｎＤｏｌタイプ
のＡＧＣの場合、定常状態（ｓ　＝０．０　ｒａｄ／５
ｅｅ）付近においてＧ１のゲインをＯｌＯに近づけるた
めには、（３−５）式より、α＝１．０が必要である（
油圧圧下機構のようにスキッドマーク低減に効果的な高
速圧下機構を用いることを前提として）が、α＝１．０
とすると、Ｔ、（１，０であるため、第１２図に実線に
示されるように、スキッドマークの周波数帯域（０，２
Ｈｚ〜１．θＨｚ）のみならず、ロール偏芯外乱の周波
数帯域（４，０Ｈｚ　〜ＩＯ，ＯＨｚ　）おいて０．０
にまで下げることが困難であり、第１３図の実線に示さ
れる特性しか得られない。

その結果として、自動板内板厚偏差制御系Ｉを用いても
、第１４図に示されるようにロール偏芯外乱（ΔＳｅ）
が顕著に圧延材にプリントされ、７０μｍはどの板厚偏
差が生じてしまうのである。

反対に、チューニングファクタαを０．７または０．５
と設定した場合等は、第１５図に示されるようにロール
ＯＫ芯の出側板厚偏差（Δｈ）に対する影響はなくなる
が、低周波域でＧ１ゲインが低減されきれずにスキッド
マーク等の入側板厚偏差（ΔＨ）が圧延材に残り、１０
０μｍはどの板厚偏差が生じるのである。

第１２図及び第１３図にそれぞれ点線でえかかれたＧ、
及び６２周波数特性が望ましい特性なのである。

また、Ｇａｕｇｅ　ＭｅｔｅｒタイプのＡＧＣの場合も
、定常状態（ｓ　＝０．０　（ａｄ／５ｅｅ）付近にお
いてＧ１のゲインを０゜０に近づけるためには、（３−
１１）式より、α＝１．０が必要である（油圧圧下機構
のようにスキッドマーク低減に効果的な高速圧下機構を
用いることを前提として〉が、α＝１，０とすると。

Ｔ、＜１．０であるため、第１２図実線に示されるよう
に、スキッドマークの周波数帯域（０，２Ｈｚ〜１．０
Ｈｚ＞のみならず、ロール偏芯外乱の周波数帯域（４，
０Ｈｚ　〜ＩＯ，ＯＨｚ　）おいてもＧ、のゲインがＯ
１Ｏ近傍となることがあり、（３−１７）式の関係から
必然的にＧ２のゲインはロール偏芯外乱の周波数帯域（
４，０Ｈｚ　〜ＩＯ，ＯＨｚ　）おいて０．０にまで下
げることが困難であり、第１３図の実線に示される特性
しか得られない。

その結果として、自動機内板厚偏差制御系■を用いても
、第１４図に示されるようにロール偏芯外乱（ΔＳｅ）
が顕著に圧延材にプリントされ、７０μｍはどの板厚偏
差が生じてしまうのである。

反対に、チューニングファクタαを０．７または０．５
と設定した場合等は、第１５図に示されるようにロール
偏芯の出側板厚偏差（ΔＦンに対する影響はなくなるが
、低周波域でＧ１ゲインが低減されきれずにスキッドマ
ーク等の入側板厚偏差（ΔＦ）が圧延材に残り、１００
μｍはどの板厚偏差が生じるのである。

第１２図及び第１３図にそれぞれ点線でえかかれたＧ、
及び６２周波数特性が望ましい特性なのである。

言い換えれば、従来の板厚偏差制御方法では、ただ１個
の自動機内板厚偏差制御系しかもたないために、定常状
態（ｓ　＝０．ＯＲａｄ／５ｅｃ）付近のゲインをり、
Ｏに近づけるべくチューニングファクタαを１．０に近
づけると、Ｇ２ゲインを高めてしまい、ロール偏芯（Δ
Ｓｅ）の圧延材へのプリントを助長することになり、反
対に、チューニングファクタαを０．７または０．５と
設定した場合等は、ロール偏芯の出側板厚偏差（ΔＦ）
に対する影響はなくなるが、低周波域でＧｌゲインが低
減されきれずにスキッドマーク等の入側板厚偏差（ΔＦ
）が圧延材に残ってしまうのである。

以上述べたように、従来の板厚偏差制御方法では、ヌキ
ノドマーク等の入側板厚偏差（ΔＦ）を除去しようとす
ると、ロール偏芯（ΔＳｅ）が除去できなくなり、ロー
ル偏芯（ΔＳｅ）を除去しようとすると、スキッドマー
ク等の入側板厚偏差（ΔＦ）が除去できなくなる。

本発明の制御方法は、 ■ロール偏芯（ΔＳｅ）を除去すること及び。

■ロール偏芯（ΔＳｅ）と入側板厚偏差（ΔＦ）とを同
時に除去するための板厚傷差外乱除去制御方法を提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の方法
は、以下の特徴を有する。

（１）鋼板圧延時に、圧延荷重計からの圧延荷重変動量
を表す信号（ΔＦ　［ｋｇＷ］　）を入力とし、演算結
果を圧下機構に出力し鋼板の厚さを制御する自動機内板
厚偏差制御系Ｉを有する板厚傷差外乱除去制御方法にお
いて、自動扱内厚偏差制御系■を併設することを特徴と
する板厚傷差外乱除去制御方法。

（２）前記特許請求の範囲第（＋）項記載の自動機内板
厚偏差制御系Ｉでは、 圧延機剛性係数（Ｍ　［ｋｇＷ／ａ＋ｍ］　）とチュー
ニングファクタ（α１０・・・コ）とにより、ΔＦ　、
　＝　−ＸΔＰ　　　　　・・・（３−１８）なる演算
によりΔＦ＋　（［ｍｍ］　）を算出するとともに、自
動機内板厚偏差制御系■では、圧延機剛性係数（Ｍ　［
：ｋｇＷ／＋＋＋ｍ］　）と、チューニングファクタ（
Ｇ１［・・・コ）と、Ｇ１とは独立なチューニングファ
クタ（Ｇ２［・・・］）と、圧延材の塑性係数（Ｑ　［
ｋｇｗ／ｎｕｎ］　）と、積分定数（Ｇ［１７ｓｅｃ］
）と、ラプラスの演算子（ｓ　［ｌ／ｓｅｅコ）とによ
り、 なる演算にΔＦ２　（［ｍｍ］　）を算出し、圧下系機
構動作指令量（ΔＦ　［ｍｍ］　）を、ΔＦ１［ｍｍ］
　とΔＦ２［ａｕｏ］と圧下リファレンス（ΔＲｒ［ｍ
ｍ］）により、 ΔＵ＝ΔＲｒ−ΔＦ１−ΔＦ２　　　・・（３−２０）
なる式に基づいて算出することを特徴とする板厚傷差外
乱除去制御方法。

（３）鋼板圧延時に、圧延荷重計からの圧延荷重変動量
を表す信号（ΔＰ　［ｋｇ１１’］　）及び圧下位置検
出器からの圧下機構動作量を表す信号（ΔＳ　［ｍｍ］
）を入力とし、演算結果を圧下機構に出力し鋼板の厚さ
を制御する自動板内板厚偏差制御系Ｉを有する板厚傷差
外乱除去制御方法において、自動板内板厚偏差制御系■
と自動板内板厚偏差制御系■を併設することを特徴とす
る板厚傷差外乱除去制御方法。

（４）前記特許請求の範囲第（３）項記載の自動板内板
厚偏差制御系Ｉでは、 圧延機剛性係数（Ｍ　［ｋｇＩＦ／ｍｍ］　）とチュー
ニングファクタ（ａｌ［・・・］）とにより、Δ　Ｆ　
、＝−Ｘ　　Δ　Ｐ　　　　　　　　　　　・・・（３
−２］ンなる演算によりΔＦ１（［ｍｍ］　）を算出す
るとともに、自動板内板厚偏差制御系■では、圧延機剛
性係数（Ｍ　［ｋｇＷ／ｍｍ］　）と、チューニングフ
ァクタ（α１Ｃ・・・コ）と、ａｌとは独立なチューニ
ングファクタ（α２０・・・］）と、圧延材の塑性係数
（Ｑ　［ｋｇＷ／ｍｍｌ　）と、積分定数（Ｇ［ｌ／ｓ
ｅＣコ）と、ラプラスの演算子（ｓ　［＋／５ｃｃｌ　
）とにより、 なる演算にΔＦ２（［ｍｍ］　）を算出し、圧下系機構
動作指令量（Δｕ　［ｍｍ］）を、ΔＦ１［、ｎ、］と
］Δｚ［ｍｍ］と圧下リファレンス（ΔＲｒ［ｍｍ］）
により、 ΔＵ＝ΔＲｒ−ΔＦ１−ΔＦ　２　　　・”　（３−２
３）なる式に基づいて算出することを特徴とする板厚傷
差外乱除去制御方法。

以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の板厚外乱除去制御方法の原理を説明
するブロック線図である。

第１図において、本発明は、自動板内板厚偏差制御系（
Ｉ）（−点鎖線内）及び自動板内板厚偏差制御系（■）
（−点鎖線内）を有する。

第１図において、 Ｃ２，伝達関数口・・・］。圧圧下機構動作量ΔＳ）を
表す信号を用いるときは１、圧下機構動作量（ΔＳ）を
表す信号を用いないきはＯＣ２□：荷重偏差信号を板厚
偏差信号に変換する伝達関数［ｍｍ／ｋｇＷコ Ｃ２３ニ一般の伝達関係［・・・］ ΔＦ１゛自動板内板厚偏差制御系Ｉの出力［ｍｏ］ΔＦ
２：自動板内板厚偏差制御系■の出力［ｍ−］である。

本発明の方法は第１図に示す自動板内板厚偏差制御系■
及び自動板内板厚偏差制御系■を併設することにより（
以下、２自由度自動板内板厚偏差制御系と称する）　、
０．２Ｈｚ〜１．ＯＨｚの周波数帯域における６１ゲイ
ンを０．０近くにまで低減し、４．０Ｈｚ〜１０．０Ｈ
ｚの周波数帯域におけるＧ２ゲインを０，０近くにまで
低減することにより、スキンドマーク外乱とロール偏芯
外乱を同時に除去することを保証する。

０．１Ｈｚ〜１．０Ｈｚの周波数帯域におけるＧ１ゲイ
ンを０，０近くにまで低減し、　４．０Ｈｚ　〜ＩＯ，
ＯＨｚの周波数帯域におけるＧ２ゲインを０．０近くに
まで低減するために、Ｇ、には第３図に示すような周波
数特性を、Ｇ２には第４図に示すような周波数特性が与
えられるようにＣ１ｊ（ｉ＝１〜２．」＝１〜３）を決
定するのであるが、Ｃ１ｊ（ｉ＝１〜２．　　Ｊ＝１〜
３）に（３〜ｌ）式から（３−３）式及び（３−７）式
から（３−９）式を与えるだけでは不十分であり、第２
図に示すとおり、 Ｃ１１＝　０　、０　　　　　　　　　　　　　・・・
（３−２４）ＣＩ２＝□　　　　　　　　　　　・・・
（３−２５）Ｃｌ５＝１．０　　　　　　　　　　　　
　・・・（３−２６）Ｃ２１＝１．０　　　　　　　　
　　　　　・・・（３−２７）Ｃ２□＝□　　　　　　
　　　　　・・・（３−２８）ＸＧ Ｃ２３＝□　　　　　　　　　・・・（３−２９）Ｍ＋
（１−０１）×Ｑ Ｋ＝□　　　　・・・（３−３０） とする。

ただし、 Ｔ１°圧下圧下の時定数［ｓｅｃコ Ｓ　ラプラスの演算子［］／ｓｅｃコ Ｇ゛積分定数［１７ｓｅｃ］ Ｇ１：チューニングファクタ［・・・コα２．チューニ
ングファクタ［・・・］である。

以下、（３−２９）式および（３−３０）式のようにし
た理由を詳細に説明する。

まず、第２図において、入側板厚偏差（ΔＨ）から出側
板厚偏差（Δｈ）への伝達特性Ｇ１とロール偏芯（ΔＳ
ｅ）から出側板厚偏差（Δｈ）への伝達特性Ｇ２を算出
するにあたり、第１図の入側板厚偏差（ΔＨ）から出側
板厚偏差（Δｈ）への伝達特性Ｇ１とロール偏芯（ΔＳ
ｅ）から出側板厚偏差（Δｈ）への伝達特性Ｇ２を算出
してがら、（２３ン式から（３０）式をＧ＋＋、Ｃｔ　
ｌ　　（ｉ＝ｌ〜２、ｊ＝１〜３）に具体的に代入する
こととする。

第１図において、入側板厚偏差（ΔＨ）から出側板厚偏
差（Δｈ）への伝達特性Ｇ１は、Ｗ、　Ｍ。

ＧＲ，Ｃｉ　ｊ（ｉ＝１〜２．ｊ＝１〜３）の関数系と
して表すことができ、これを（３−３２）式に示す。

また、ロール偏８（ΔＳｅ）から出側板厚偏差（Δｈ）
への伝達特性Ｇ２は、Ｗ、　Ｍ、　ｃ、、　ＣＩ　Ｊ（
１＝１〜２．３＝１〜３）の関数系として表すことがで
きる。これを（３−３３）式に示す。

従って、第２図において、入側板厚偏差（ΔＨ）から出
側板厚偏差（Δｈ）への伝達特性Ｇ１と、ロール偏芯（
ΔＳｅ）から出側板厚偏差（Δｈ）への伝達関数０２は
それぞれ、（３−３２）式よりＴｌｓ”＋（］−Ｗａ　
＋）ｓ　　十　ＫＧ（＋−α２）（３−３３）式より、 と表される。

ここで、（３−３４）式及び（３−３５）式を、（３−
５）式及び（３−６）式や（３−１１）式及び（３−１
２）式と比較してみると、（３−５）式及び（３−６）
式や（３−１１）式及び（３−１２）式は調整できるパ
ラメータが唯一αなのに対し、（３−３４）式及び（３
−３５）式には、（３−３０）式に注意すると、Ｇ１．
Ｇ２．Ｇの３１１が調整可能なパラメータがある。

一方、 ｓ　＝０．０　　　　　　　　　　　・・・（３−３６
）とすると、 となるため、Ｇ１の定常ゲインを０．０に近づけるには
、α、にかかわりなく、 α２＝１．０　　　　　　　　　　　　・・・（３−３
８）でよい。

このとき、 と表せて、さらにＧ１．ＧによりＧ２のゲインを調整で
きる。

ここで、（３−３９）式と（３−４０）式のボード線図
をえかくために（３〜３９）式と（３−４０）式の近似
を行う。

いま、Ｔ１は圧下機構の時定数であり、油圧圧下機構等
を用いたときはＴ１（１であることを考慮すると、ラブ
ランスの演算子Ｓの２次の項はほとんど無視できるので
、 １−Ｗα１ でおるが、Ｋを（３−３０）式のように工夫して決めれ
ば、（３−１４）式より、簡単に（−Ｇ）となる。

このとき、Ｇ２の零点は、−ＫＧすなわち、Ｍ＋（１−
０１）×Ｑ −ＸＧ　　　　・・・（３−４４） である。

以上まとめると、 また、α１≦１．０のときは、（３−３０）式より、Ｋ
Ｇ　≦Ｇ　　　　　　　・・・（３−４７）であること
を考えあわせて、（３−４５）式及び（３−４６）式よ
り、Ｇ１及びＧ２はそれぞれ、第３図及び第４図に示さ
れる周波数特性をもつボード線図が得られることがわか
る。

以下、具体的に０１．Ｇ２．　Ｇの値を決定する手順を
示す。

入側板厚偏差（ΔＨ）の周波数帯域Ｃ以下、周波数帯域
１と称する）は、加熱炉のスキッドの間隔及び圧延材の
通板速度から算出し、ロールが偏芯する周波数（以下１
周波数帯域２と称する）は、バックアップロール径およ
び通板速度から決定する。

周波数帯域１の１隈より大きく、かつ、周波数帯域２に
含まれない周波数を［Ｒａｄ／ｓｅｃ］で表し、Ｇ　［
Ｒａｄ／ｓｅｃ］　とする。

無条件で０２＝０．０とする。

ロール偏芯周波数をＲａｄ／ｓｅｃで表し、これがＭ＋
（１−Ｇ１）×Ｑ ＸＧ　　　・・・（３−４８） となるようにＧ１を決定する。

本発明の、２自由度自動板内板厚偏差制御系により、ス
キンドマーク等の入側板厚偏差を除去する周波数特性を
６１に、ロール偏芯外乱を除去する周波数特性を０２に
もたせることにより、スキッドマーク外乱とロール偏芯
外乱を同時に除去し、板厚偏差を従来の板厚偏差に比し
て１７２以下にすることができる。

〔実施例〕

鋼板の熱間圧延機及び鋼板の諸元が、−例としＭ　−５
００，ＯＯＯ［ｋｇＷ／ｍｍ］Ｑ　＝　２．０００．０
００［ｋｇＷ／ｍｍ］Ｔ　＋　＝　１／２４０［：ｓｅ
ｅ／Ｒａｄコの場合に本システムを採用した。

入側板厚偏差外乱（ΔＨ）は０　、２　Ｈ！〜０　、４
　ＨＺの帯域にあり、ロール偏芯外乱が４．０Ｈｚ〜ｌ
Ｏ，ＯＨ２の帯域にあるので、両者を分離する周波数は
０．５５８Ｚ　（３，５Ｒａｄ／５ｅｅ）とした。

Ｇ　＝３．５［Ｒｉｄ／ｓｅｅ］ 入側板厚偏差外乱（ΔＨ）を除去するには。

α２＝１．０ とし、さらに、ロール偏芯外乱が５．０Ｈｚ　（３１，
５［Ｒａｄ／ｓｅｅ］）なので、Ｇ２ゲインを所定の値
にするために、 α、＝−１，０ とおく。

このとき、第５図に示すように、０．２Ｈｚ〜０．４Ｈ
ｚの帯域においてＧ１のゲインが低減されており、第６
図に示すように、４．ＯＨ！〜１０．ＯＨｓの帯域にお
いて、Ｇ２のゲインが低減されており、実施例をもちい
れば、０．２８！〜０．４Ｈｚの帯域のスキッドマーク
外乱と４　、　ＯＨ１〜＋０．０Ｈｚの帯域のロール偏
芯外乱を同時に除去することが保証される。

時刻０．０秒から０．１秒間、 圧延荷重変動量：ΔＰ　＝４０．０００　［ＫｇＷコ圧
下機構動作量：ΔＳ　＝０．０７０００　［ｍｍ］と計
測され、 圧下リファレンス°ΔＲｒ　＝０．０３００　［ｍｍ］
と与えられた場合、（１，１秒後は、 自動板内板厚偏差制御系Ｉの出力８ 自動板内板厚偏差制御系■の出カニ ＡＦ２　＝　（０，０７００＋−Ｘ　４０，０００）　
Ｘ５ｏｏ、　ｏｏ。

５（ｔｏ、０００ 従って、圧下機構動作指令量（Δｕ　［ｍｍ］　）は、
Δｕ−０，０３００（０，０８）−０，４７２５＝−０
，３６５と算出されて圧下機構に送られる。

第７図に示すように、製品板厚の偏差は、５０μｍ以下
となり、第１４図に示す従来の方法による板厚偏差（約
１００μω）と比べて、約１／２以下に減少している。

以上、本発明の（］）及び（２）についての実施例を説
明した。本発明（３）及び（４）による場合も本発明の
（１）及び（２）についての実施例と全く同じであるの
で省力する。

〔本発明の効果〕

本発明の２自由度自動板内板厚制御系導入により、 （１）比較的接近した入側板厚偏差外乱とロール偏芯外
乱とを同時に除去できる。

（２）板厚の精度を向上させうる。

（３）製品の歩留まりを向上させうろことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を一態様で実施する自動板内板厚偏差
制御系の構成を示すブロック図である。 第２図は、第１図に示す構成要素の処理内容を示すブロ
ック図である。 第３図、第４図、第５図及び第６図は、本発明の実施に
よるゲインの変更特性を示すグラフである。 第７図は、本発明の実施による製品板厚の変化を示すグ
ラフである。 第８図は、従来の圧延システムを示すブロック図である
。 第９図は、従来の自動板内板厚偏差制御系の構成を示す
ブロック図である。 第１０図及び第１１図は、第９図に示す構成要素の処理
内容を示すブロック図である。 第１２図及び第１３図は、従来の方法によるゲインの変
更特性を示すグラフである。 第１４図及び第１５図は、従来の方法による製品板厚の
変化を示すグラフである。 １　圧延機　　　　　　　２：圧延材 ３：圧下位置検出器　　　４：圧延荷重計５゛圧下機構
　　　６゛自自動面内板厚偏差系特許出願新日本製鐵株
式會社 第２図 第３図 ０１ゲイツ 第４図 魁担１刑、。 ０２ゲイン　　　　　　！　　　　　　　　“第５図 ＯＭＥＧＡ　　　（ＲＡＤ／５ＥＣ） 第６図 ＯＭＥＧＡ　　　（ＲＡＤ／ＳＥＣ） 第７図 Ｔ　Ｉ　ＭＥ　（ＳＥＣ） 第８図 第１４図 ＴＩＭＥ　　（ＳＥＣＩ 第１５図 Ｔ　Ｉ　ＭＥ　　（ＳＥＣ） 手続補正書印発） 平成２年１１月２９日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板圧延時に、圧延荷重計からの圧延荷重変動量
   ΔＰを表す信号を入力とし、演算結果を圧下機構に出力
   し鋼板の厚さを制御する自動板内板厚偏差制御系 I を
   有する板厚偏差外乱除去制御方法において、自動板内板
   厚偏差制御系IIを併設することを特徴とする板厚偏差外
   乱除去制御方法。
2. （２）前記特許請求の範囲第（１）項記載の自動板内板
   厚偏差制御系 I では、 圧延機剛性係数Ｍとチューニングファクタα＿１とによ
   り、 ΔＦ＿１＝α＿１／Ｍ×ΔＰ・・・（２−１）なる演算
   によりΔＦ＿１を算出するとともに、自動板内板厚偏差
   制御系IIでは、圧延機剛性係数Ｍと、チューニングファ
   クタα＿１と、α＿１とは独立なチューニングファクタ
   α＿２と、圧延材の塑性係数Ｑと、積分定数Ｇと、ラプ
   ラスの演算子ｓとにより、ΔＦ＿２＝（Δｓ＋α＿２／
   Ｍ×ΔＰ）×Ｍ＋（１−α＿１）×Ｑ／Ｍ×Ｇ／ｓ・・
   ・（２−２）なる演算によりΔＦ＿２を算出し、 圧下系機構動作指令量Δｕを、ΔＦ＿１とΔＦ＿２と圧
   下リファレンスΔＲｒにより、 Δｕ＝ΔＲｒ−ΔＦ＿１−ΔＦ＿２・・・（２−３）な
   る式に基づいて算出することを特徴とする板厚偏差外乱
   除去制御方法。
3. （３）鋼板圧延時に、圧延荷重計からの圧電荷重変動量
   ΔＰを表す信号及び圧下位置検出器からの圧下機構動作
   量ΔＳを表す信号を入力とし、演算結果を圧下機構に出
   力し鋼板の厚さを制御する自動板内板厚偏差制御系 I
   を有する板厚偏差外乱除去制御方法において、自動板内
   板厚偏差制御系 I と自動板内板厚偏差制御系IIを併設
   することを特徴とする板厚傷差外乱除去制御方法。
4. （４）前記特許請求の範囲第（３）項記載の自動板内板
   厚偏差制御系 I では、 圧延機剛性係数Ｍとチューニングファクタα＿１とによ
   り、 ΔＦ＿１＝α＿１／Ｍ×ΔＰ・・・（２−４）なる演算
   によりΔＦ＿１を算出するとともに、自動板内板厚偏差
   制御系IIでは、圧延機剛性係数Ｍと、チューニングファ
   クタα＿１と、α＿１とは独立なチューニングファクタ
   α＿２と、圧延材の塑性係数Ｑと、積分定数Ｇと、ラプ
   ラスの演算子ｓとにより、ΔＦ＿２＝（Δｓ＋α＿２／
   Ｍ×ΔＰ）×Ｍ＋（１−α＿１）×Ｑ／Ｍ×Ｇ／ｓ・・
   ・（２−５）なる演算にΔＦ＿２を算出し、 圧下系機構動作指令量Δｕを、ΔＦ＿１とΔＦ＿２と圧
   下リファレンスΔＲｒによリ、 Δｕ＝ΔＲｒ−ΔＦ＿１−ΔＦ＿２・・・（２−６）な
   る式に基づいて算出することを特徴とする板厚偏差外乱
   除去制御方法。