JPH0417913A - 連続圧延機のルーパ高さ制御装置 - Google Patents
連続圧延機のルーパ高さ制御装置Info
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- JPH0417913A JPH0417913A JP2123596A JP12359690A JPH0417913A JP H0417913 A JPH0417913 A JP H0417913A JP 2123596 A JP2123596 A JP 2123596A JP 12359690 A JP12359690 A JP 12359690A JP H0417913 A JPH0417913 A JP H0417913A
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
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。
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、連続圧延機において圧延材料のスタンド間張
力およびルーパ位置を制御するルーパ高さ制御装置に関
する。
力およびルーパ位置を制御するルーパ高さ制御装置に関
する。
〈従来の技術〉
連続圧延機において、各スタンド間のストリップ張力は
成品の板厚、板幅、板形状等の精度に及ぼす影響が大き
く、種々の圧延外乱に対してこの張力値を一定に制御す
ることが要求される。このため各スタンド間にルーパ装
置が設置されている。
成品の板厚、板幅、板形状等の精度に及ぼす影響が大き
く、種々の圧延外乱に対してこの張力値を一定に制御す
ることが要求される。このため各スタンド間にルーパ装
置が設置されている。
瞬間的な張力変動はルーパが動いて吸収するが、定常的
な張力はルーパ高さ（ルーパ角）で決まる。
な張力はルーパ高さ（ルーパ角）で決まる。
このため、圧延外乱のもとで、いかにルーパ高さを設定
位置の近傍に制御するかが重要な課題となる。
位置の近傍に制御するかが重要な課題となる。
従来のルーパ高さ制御装置を第４図に示す。同図におい
て、１，２は連続圧延機の圧延スタンド、３は圧延材料
、４はルーパ装置で、スタンド１．２間のストリップ張
力が適切な値となるように、ルーパモータ５によってル
ーパ６に適当なトルクを与えるようになっている。８は
ミルモータ、９はミルモータ速度制御器、１０はルーパ
角検出器、１１はルーパ位置設定装置、１２はＰ１コン
トローラであり、ルーパ高さは、ルーパ角検出器１０に
よって検出したルーパ位置とルーパ位置設定装置１１に
よって設定した設定位置との偏差に基づき、ＰＩコント
ローラ１２によりスタンド１，２間の圧延速度を修正し
、各スタンド間ストリップ長さを介してルーパ位置が安
定にその設定位置に復帰保持するようにフィードバック
制御をする。
て、１，２は連続圧延機の圧延スタンド、３は圧延材料
、４はルーパ装置で、スタンド１．２間のストリップ張
力が適切な値となるように、ルーパモータ５によってル
ーパ６に適当なトルクを与えるようになっている。８は
ミルモータ、９はミルモータ速度制御器、１０はルーパ
角検出器、１１はルーパ位置設定装置、１２はＰ１コン
トローラであり、ルーパ高さは、ルーパ角検出器１０に
よって検出したルーパ位置とルーパ位置設定装置１１に
よって設定した設定位置との偏差に基づき、ＰＩコント
ローラ１２によりスタンド１，２間の圧延速度を修正し
、各スタンド間ストリップ長さを介してルーパ位置が安
定にその設定位置に復帰保持するようにフィードバック
制御をする。
〈発明が解決しようとする課題〉
ルーパ系の応答特性はその周波数特性で表わせる。実際
の操業状態、すなわち多種多様な圧延材料、圧延中にも
変化する圧延条件の下では、ルーバ系の周波数特性は変
動している。例えば、圧延材料の特性によりルーバ系の
共振周波数でのゲインピーク値が変動したり、観測雑音
の影響により高周波域でのゲインが大きくなったりする
ことがある。
の操業状態、すなわち多種多様な圧延材料、圧延中にも
変化する圧延条件の下では、ルーバ系の周波数特性は変
動している。例えば、圧延材料の特性によりルーバ系の
共振周波数でのゲインピーク値が変動したり、観測雑音
の影響により高周波域でのゲインが大きくなったりする
ことがある。
従来のＰＩ制御では、比例Ｐや積分Ｉのフィードバック
ゲインはルーパ高さ系の周波数特性やその変動特性と無
関係に、全周波数域において一定の値であった。このた
め、応答特性や外乱抑制特性が良くなるまで、フィード
バックゲインを大きくするとルーパ高さが不安定となっ
たり、たとえ第５図に示すようにルーパ高さが安定とな
るように調整できたとしても、ルーパ高さ系の周波数特
性が変動したときに、第６図に示すようにルーパ高さが
不安定になることがあった。
ゲインはルーパ高さ系の周波数特性やその変動特性と無
関係に、全周波数域において一定の値であった。このた
め、応答特性や外乱抑制特性が良くなるまで、フィード
バックゲインを大きくするとルーパ高さが不安定となっ
たり、たとえ第５図に示すようにルーパ高さが安定とな
るように調整できたとしても、ルーパ高さ系の周波数特
性が変動したときに、第６図に示すようにルーパ高さが
不安定になることがあった。
本発明は上記問題点に鑑み、ルーパ高さ系の周波数特性
とその変動特性を考慮することにより、応答特性や外乱
抑制特性が良くかつ安定性にもすくれたルーパ高さ制御
を実現できるようにしたものである。
とその変動特性を考慮することにより、応答特性や外乱
抑制特性が良くかつ安定性にもすくれたルーパ高さ制御
を実現できるようにしたものである。
〈課題を解決するための手段〉
この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、連続
圧延機の圧延スタンド２Ｌ２２間にルーパ装置２４を設
置し、該ルーパ装置２４のルーパ位置及びルーパの設定
位置に応じて隣接する圧延スタンド２Ｌ２２の圧延速度
を変更するようにしたルーパ高さ制御装置において、ル
ーパ設定位置より目標位置を演算する目標値フィルタ３
３と、圧延速度よリルーパ予測位置を演算するルーパ高
さ応答モデル３５と、ルーパ位置とルーパ予測位置との
差より目標位置の修正量を演算するロバストフィルタ３
６と、ルーパが修正された目標位置となる圧延速度を演
算するメインコントローラ３７とを備える点にある。
圧延機の圧延スタンド２Ｌ２２間にルーパ装置２４を設
置し、該ルーパ装置２４のルーパ位置及びルーパの設定
位置に応じて隣接する圧延スタンド２Ｌ２２の圧延速度
を変更するようにしたルーパ高さ制御装置において、ル
ーパ設定位置より目標位置を演算する目標値フィルタ３
３と、圧延速度よリルーパ予測位置を演算するルーパ高
さ応答モデル３５と、ルーパ位置とルーパ予測位置との
差より目標位置の修正量を演算するロバストフィルタ３
６と、ルーパが修正された目標位置となる圧延速度を演
算するメインコントローラ３７とを備える点にある。
〈作 用〉
ルーパ高さ応答モデル３５によるルーパ予測位置がルー
パ位置と一致する場合は、ロバストフィルタ３６への入
力はなく、したがって目標値フィルタ３３で演算された
目標位置に追従するようにメインコントローラ３７が必
要な圧延速度を演算する。すなわち、ルーパ高さ系の応
答特性は目標値フィルタ３３により決定される。
パ位置と一致する場合は、ロバストフィルタ３６への入
力はなく、したがって目標値フィルタ３３で演算された
目標位置に追従するようにメインコントローラ３７が必
要な圧延速度を演算する。すなわち、ルーパ高さ系の応
答特性は目標値フィルタ３３により決定される。
ルーパ高さ応答モデル３５によるルーパ予測位置がルー
パ位置と一致しない場合、すなわちルーパ高さ系への外
乱が存在したり、ルーパ高さ系の周波数特性が変動した
場合は、その差よりロバストフィルタ３６で演算された
分だけ目標位置が修正される。このため、ロバストフィ
ルタ３６の通過周波数域が外乱の問題となる周波数域に
、遮断周波数域が周波数特性の変動する周波数域に選ば
れていると、外乱の影響を打ち消し、かつ周波数特性の
変動には影響されないルーパ目標位置の修正量が得られ
る。
パ位置と一致しない場合、すなわちルーパ高さ系への外
乱が存在したり、ルーパ高さ系の周波数特性が変動した
場合は、その差よりロバストフィルタ３６で演算された
分だけ目標位置が修正される。このため、ロバストフィ
ルタ３６の通過周波数域が外乱の問題となる周波数域に
、遮断周波数域が周波数特性の変動する周波数域に選ば
れていると、外乱の影響を打ち消し、かつ周波数特性の
変動には影響されないルーパ目標位置の修正量が得られ
る。
〈実施例〉
以下、本発明を図示の実施例に従って説明すると、第１
図において、２１．２２は連続圧延機の圧延スタンド、
２３は圧延材料、２４はルーパ装置で、ルーパ２５とル
ーパモータ２６とを備え、スタンド２１２２間のストリ
・ノブ張力が適切な値となるように、ルーパモータ２６
によってルーパ２５に適切なトルクを与えるように構成
されている。２７はミルモータ、２８はミルモータ速度
制御器、２９はルーパ角検出器、３０はルーパ位置設定
装置である。
図において、２１．２２は連続圧延機の圧延スタンド、
２３は圧延材料、２４はルーパ装置で、ルーパ２５とル
ーパモータ２６とを備え、スタンド２１２２間のストリ
・ノブ張力が適切な値となるように、ルーパモータ２６
によってルーパ２５に適切なトルクを与えるように構成
されている。２７はミルモータ、２８はミルモータ速度
制御器、２９はルーパ角検出器、３０はルーパ位置設定
装置である。
３３は目標値フィルタで、これは、ルーパ位置設定装置
３０によって設定したルーパ設定位置より目標位置を演
算するもので、応答特性の優れたバターワースフィルタ
等により構成され、ルーパ高さ系への外乱がなく、また
ルーパ高さ系の周波数特性の変動もない理想的な状態で
は、ルーパ高さ応答特性は目標値フィルタ３３の応答特
性と一致するようになっている。
３０によって設定したルーパ設定位置より目標位置を演
算するもので、応答特性の優れたバターワースフィルタ
等により構成され、ルーパ高さ系への外乱がなく、また
ルーパ高さ系の周波数特性の変動もない理想的な状態で
は、ルーパ高さ応答特性は目標値フィルタ３３の応答特
性と一致するようになっている。
３５はルーパ高さ応答モデルで、圧延速度よりルーバ予
測位置を演算する。このモデル３５にはアクチュエータ
の制御遅れ、センサの検出遅れ、制御量計算に必要な演
算時間等より生じるむだ時間も含められており、むだ時
間をし、むだ時間を取り除いた部分をＰＭ （Ｓ） と
すれば、ルーパ高さ応答モデル３５はＰＭ（Ｓ）ｅ−Ｌ
″となる。なお、鉄綱の熱間仕上げ連続圧延機の場合、
実機データの＾ＲＭＡ解析により、上流スタンド間での
ルーパ高さ系は１次遅れ＋むだ時間、下流スタンド間で
のルーパ高さ系は２次遅れ＋むだ時間でモデル化できた
。
測位置を演算する。このモデル３５にはアクチュエータ
の制御遅れ、センサの検出遅れ、制御量計算に必要な演
算時間等より生じるむだ時間も含められており、むだ時
間をし、むだ時間を取り除いた部分をＰＭ （Ｓ） と
すれば、ルーパ高さ応答モデル３５はＰＭ（Ｓ）ｅ−Ｌ
″となる。なお、鉄綱の熱間仕上げ連続圧延機の場合、
実機データの＾ＲＭＡ解析により、上流スタンド間での
ルーパ高さ系は１次遅れ＋むだ時間、下流スタンド間で
のルーパ高さ系は２次遅れ＋むだ時間でモデル化できた
。
３６はロバストフィルタで、ルーパ角検出器２９ニよっ
て検出したルーバ位置とルーパ高さ応答モデル３５によ
って演算した予測位置との差より目標位置の修正量を演
算する。フィルタ３６のゲインが１となる周波数では差
がＯとなるまでフィルタ３６の出力があるため、外乱の
周波数帯がフィルタ３６の通過周波数域となるようにす
ることにより、外乱を打ち消すまで目標位置が適切な修
正をうけるようになっている。また、フィルタ３６のゲ
インがＯに近ければフィルタ３６の出力はほとんど０と
なるため、周波数特性の変動や観測雑音のある周波数帯
がフィルタ３６の遮断周波数域になるようにすることに
より、周波数特性の変動や観測雑音の存在に不感な制御
装置となるようにしている。通常、定値外乱（オフセッ
ト）を取り除くため、周波数Ｏでのフィルタゲインは１
とし、低周波域ではゲインを大きく取る。高周波域では
周波数特性の変動や観測雑音が存在するので、ゲインを
小さく取る。すなわち、ローパスフィルタとして設計す
るのがよい。鉄鋼の熱間仕上げ連続圧延機の場合、上流
スタンド間では２次、下流スタンド間では４次のバター
ワースフィルタが適用可能である。
て検出したルーバ位置とルーパ高さ応答モデル３５によ
って演算した予測位置との差より目標位置の修正量を演
算する。フィルタ３６のゲインが１となる周波数では差
がＯとなるまでフィルタ３６の出力があるため、外乱の
周波数帯がフィルタ３６の通過周波数域となるようにす
ることにより、外乱を打ち消すまで目標位置が適切な修
正をうけるようになっている。また、フィルタ３６のゲ
インがＯに近ければフィルタ３６の出力はほとんど０と
なるため、周波数特性の変動や観測雑音のある周波数帯
がフィルタ３６の遮断周波数域になるようにすることに
より、周波数特性の変動や観測雑音の存在に不感な制御
装置となるようにしている。通常、定値外乱（オフセッ
ト）を取り除くため、周波数Ｏでのフィルタゲインは１
とし、低周波域ではゲインを大きく取る。高周波域では
周波数特性の変動や観測雑音が存在するので、ゲインを
小さく取る。すなわち、ローパスフィルタとして設計す
るのがよい。鉄鋼の熱間仕上げ連続圧延機の場合、上流
スタンド間では２次、下流スタンド間では４次のバター
ワースフィルタが適用可能である。
３７はメインコントローラで、前記目標値フィルタ３３
によって演算した目標位置に対してロバストフィルタ３
６によって演算した修正量にて修正を加え、ルーパ２５
が修正された目標位置となるよう必要な圧延速度を演算
する。すなわち、ルーパ高さ応答モデル３５をＰＭ（Ｓ
）ｅ−”とすれば、そのむだ時間を取り除いた部分の逆
特性ＰＭ（Ｓ） −’となるよう目標位置を修正する。
によって演算した目標位置に対してロバストフィルタ３
６によって演算した修正量にて修正を加え、ルーパ２５
が修正された目標位置となるよう必要な圧延速度を演算
する。すなわち、ルーパ高さ応答モデル３５をＰＭ（Ｓ
）ｅ−”とすれば、そのむだ時間を取り除いた部分の逆
特性ＰＭ（Ｓ） −’となるよう目標位置を修正する。
第２図及び第３図は、上記実施例を適用した鉄鋼の熱間
仕上げ連続圧延機を想定したシミュレーション結果を示
し、ルーパ高さ系の特性変動がない場合、第２図に示す
ようにルーパ高さが安定していると共に、ルーパ高さ系
の特性変動がある場合でも、第３図に示すようにルーパ
高さが安定している。
仕上げ連続圧延機を想定したシミュレーション結果を示
し、ルーパ高さ系の特性変動がない場合、第２図に示す
ようにルーパ高さが安定していると共に、ルーパ高さ系
の特性変動がある場合でも、第３図に示すようにルーパ
高さが安定している。
〈発明の効果〉
本発明によれば、ルーバ設定位置より目標位置を演算す
る目標値フィルタ３３と、圧延速度よりルーパ予測位置
を演算するルーパ高さ応答モデル３５と、ルーパ位置と
ルーパ予測位置との差より目標位置の修正量を演算する
ロバストフィルタ３６と、ルーパが修正された目標位置
となる圧延速度を演算するメインコントローラ３７とを
備えるので、ルーパ高さ系の外乱が存在したり、ルーパ
高さ系の周波数特性が変動しても、その差よりロバスト
フィルタ３６で演算して目標値を修正し、応答特性や外
乱抑制特性が良くかつ安定性にもすくれたルーパ高さ制
御を実現することができる。
る目標値フィルタ３３と、圧延速度よりルーパ予測位置
を演算するルーパ高さ応答モデル３５と、ルーパ位置と
ルーパ予測位置との差より目標位置の修正量を演算する
ロバストフィルタ３６と、ルーパが修正された目標位置
となる圧延速度を演算するメインコントローラ３７とを
備えるので、ルーパ高さ系の外乱が存在したり、ルーパ
高さ系の周波数特性が変動しても、その差よりロバスト
フィルタ３６で演算して目標値を修正し、応答特性や外
乱抑制特性が良くかつ安定性にもすくれたルーパ高さ制
御を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図及び第
３図は時間とルーパ角との関係を示すグラフである。第
４図は従来例を示す構成図、第５図及び第６図は時間と
ルーパ角との関係を示すグラフである。 ２１ 、２２・・・圧延スタンド、２４・・・ルーバ装
置、３３・・・目標値フィルタ、３５・・・ルーパ高さ
応答モデル、３６、・・ロバストフィルタ、３７・・・
メインコントローラ。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所第 図 ／２ 第 図 第６ 図 ｂσ（ 第 図 第２ 図 第３ 図
３図は時間とルーパ角との関係を示すグラフである。第
４図は従来例を示す構成図、第５図及び第６図は時間と
ルーパ角との関係を示すグラフである。 ２１ 、２２・・・圧延スタンド、２４・・・ルーバ装
置、３３・・・目標値フィルタ、３５・・・ルーパ高さ
応答モデル、３６、・・ロバストフィルタ、３７・・・
メインコントローラ。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所第 図 ／２ 第 図 第６ 図 ｂσ（ 第 図 第２ 図 第３ 図
Claims (1)
- （１）連続圧延機の圧延スタンド（２１）（２２）間に
ルーパ装置（２４）を設置し、該ルーパ装置（２４）の
ルーパ位置及びルーパの設定位置に応じて隣接する圧延
スタンド（２１）（２２）の圧延速度を変更するように
したルーパ高さ制御装置において、 ルーパ設定位置より目標位置を演算する目標値フィルタ
（３３）と、圧延速度よりルーパ予測位置を演算するル
ーパ高さ応答モデル（３５）と、ルーパ位置とルーパ予
測位置との差より目標位置の修正量を演算するロバスト
フィルタ（３６）と、ルーパが修正された目標位置とな
る圧延速度を演算するメインコントローラ（３７）とを
備えることを特徴とする連続圧延機のルーパ高さ制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2123596A JPH0818060B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 連続圧延機のルーパ高さ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2123596A JPH0818060B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 連続圧延機のルーパ高さ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417913A true JPH0417913A (ja) | 1992-01-22 |
| JPH0818060B2 JPH0818060B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=14864528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2123596A Expired - Lifetime JPH0818060B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 連続圧延機のルーパ高さ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818060B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP2123596A patent/JPH0818060B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0818060B2 (ja) | 1996-02-28 |
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