JPH05245519A - 張力制御装置 - Google Patents
張力制御装置Info
- Publication number
- JPH05245519A JPH05245519A JP4051570A JP5157092A JPH05245519A JP H05245519 A JPH05245519 A JP H05245519A JP 4051570 A JP4051570 A JP 4051570A JP 5157092 A JP5157092 A JP 5157092A JP H05245519 A JPH05245519 A JP H05245519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tension
- controlling
- stand
- proportional
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多品種の材料に適応した高精度の張力制御を
可能にする。 【構成】 各スタンドの圧延荷重及び圧延トルクに基づ
いてスタンド間の圧延材の張力を演算する張力演算手段
と、演算された張力と目標張力との偏差に基づいて比例
積分動作を行ってスタンドを駆動する電動機の回転速度
の修正量を求める比例積分要素と、前記回転速度の修正
量に基づいて電動機の回転速度を制御する速度制御手段
とを備えている張力制御装置において、圧延材の情報に
基づいて前記比例積分要素の制御定数をファジイ推論す
る推論手段を設け、前記比例積分要素の制御定数は前記
推論手段によって、推論された値に設定されることを特
徴とする。
可能にする。 【構成】 各スタンドの圧延荷重及び圧延トルクに基づ
いてスタンド間の圧延材の張力を演算する張力演算手段
と、演算された張力と目標張力との偏差に基づいて比例
積分動作を行ってスタンドを駆動する電動機の回転速度
の修正量を求める比例積分要素と、前記回転速度の修正
量に基づいて電動機の回転速度を制御する速度制御手段
とを備えている張力制御装置において、圧延材の情報に
基づいて前記比例積分要素の制御定数をファジイ推論す
る推論手段を設け、前記比例積分要素の制御定数は前記
推論手段によって、推論された値に設定されることを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続圧延機のスタンド間
張力を制御する張力制御装置に関するものである。
張力を制御する張力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の連続圧延機では、圧延トルク及び
圧延荷重に基づいてスタンド間張力を演算し、この演算
張力と目張張力との偏差をＰＩコントローラで制御し、
結果として、対応する圧延機の速度を修正することによ
って張力が目標値になるように、いわゆるＦＴＣ（Free
Tension Control）制御を行っている。この場合、ＦＴ
Ｃ制御系の適正なＰＩゲイン（制御定数）を求めるに
は、張力発生系の時定数及び張力発生ゲインが必要とな
るが、これらは、全て、現地調整時に頻度の多い圧延材
料に対して実機測定を重ねて行いながら、所定の定数に
設定されることとなる。
圧延荷重に基づいてスタンド間張力を演算し、この演算
張力と目張張力との偏差をＰＩコントローラで制御し、
結果として、対応する圧延機の速度を修正することによ
って張力が目標値になるように、いわゆるＦＴＣ（Free
Tension Control）制御を行っている。この場合、ＦＴ
Ｃ制御系の適正なＰＩゲイン（制御定数）を求めるに
は、張力発生系の時定数及び張力発生ゲインが必要とな
るが、これらは、全て、現地調整時に頻度の多い圧延材
料に対して実機測定を重ねて行いながら、所定の定数に
設定されることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧延は少品種大
量生産である為、ある程度長期間の現地調整を経て、安
定した制御系を構成する制御定数の選定は可能であっ
た。しかし、今後の圧延に対する需要は多品種少量生産
へ移行していく動向にあり、従来のように単一または少
数の制御定数によって安定し、かつ製品の品質の向上を
図る制御系を構成することは不可能となってきており、
製品の品種、材質を判断し、適応した制御定数を決定
し、高精度な制御が実施できるような対策が必要となっ
てきた。本発明の目的は、従来の張力制御装置では、対
応が難しかった多品種の場合にでも、高精度な制御を可
能とする張力制御装置を提供することにある。
量生産である為、ある程度長期間の現地調整を経て、安
定した制御系を構成する制御定数の選定は可能であっ
た。しかし、今後の圧延に対する需要は多品種少量生産
へ移行していく動向にあり、従来のように単一または少
数の制御定数によって安定し、かつ製品の品質の向上を
図る制御系を構成することは不可能となってきており、
製品の品種、材質を判断し、適応した制御定数を決定
し、高精度な制御が実施できるような対策が必要となっ
てきた。本発明の目的は、従来の張力制御装置では、対
応が難しかった多品種の場合にでも、高精度な制御を可
能とする張力制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による張力制御装
置は、各スタンドの圧延荷重及び圧延トルクに基づいて
スタンド間の圧延材の張力を演算する張力演算手段と、
演算された張力と目標張力との偏差に基づいて比例積分
動作を行ってスタンドを駆動する電動機の回転速度の修
正量を求める比例積分要素と、前記回転速度の修正量に
基づいて電動機の回転速度を制御する速度制御手段とを
備えている張力制御装置において、圧延材の情報に基づ
いて前記比例積分要素の制御定数をファジイ推論する推
論手段を設け、前記比例積分要素の制御定数は前記推論
手段によって、推論された値に設定されることを特徴と
する。
置は、各スタンドの圧延荷重及び圧延トルクに基づいて
スタンド間の圧延材の張力を演算する張力演算手段と、
演算された張力と目標張力との偏差に基づいて比例積分
動作を行ってスタンドを駆動する電動機の回転速度の修
正量を求める比例積分要素と、前記回転速度の修正量に
基づいて電動機の回転速度を制御する速度制御手段とを
備えている張力制御装置において、圧延材の情報に基づ
いて前記比例積分要素の制御定数をファジイ推論する推
論手段を設け、前記比例積分要素の制御定数は前記推論
手段によって、推論された値に設定されることを特徴と
する。
【０００５】
【作用】このように構成された本発明の張力制御装置に
よれば、比例積分要素の制御定数が圧延材の情報に基づ
いて推論手段によってファジイ推論され、比例積分要素
の制御定数が推論された値に設定されて張力制御が行わ
れる。これにより、多品種の材料に適応した高精度の張
力制御を行うことができる。
よれば、比例積分要素の制御定数が圧延材の情報に基づ
いて推論手段によってファジイ推論され、比例積分要素
の制御定数が推論された値に設定されて張力制御が行わ
れる。これにより、多品種の材料に適応した高精度の張
力制御を行うことができる。
【０００６】
【実施例】本発明による張力制御装置の一実施例の構成
を図１に示す。この実施例の張力制御装置は連続圧延機
に用いられ、各スタンドＳk （ｋ＝１，…）毎に圧延ト
ルク演算手段２と、張力演算手段４と、加算器５と、フ
ァジイコントローラ６と、ＰＩコントローラ８と、加算
器１０と、電動機速度制御手段（以下、ＡＳＲともい
う）１２とを備えている。圧延トルク演算手段２はスタ
ンドＳk を駆動する電動機２０の電圧Ｖk 、電流Ｉk 、
及び回転速度Ｎk に基づいてスタンドＳk の圧延トルク
Ｔk を演算する。なお、回転速度Ｎk は速度検出器２２
によって検出される。張力演算手段４は演算された圧延
トルクＴk と、ロードセルによって検出されたスタンド
Ｓk の圧延荷重Ｐk と、前段のスタンドＳk-1 の演算さ
れた圧延トルクＴk-1 に基づいてスタンドＳk-1 とスタ
ンドＳk の間の張力を演算する。加算器５は目標張力と
演算された張力との偏差を演算する。ファジイコントロ
ーラ６は圧延材料の鋼種、温度、幅、長さ、厚み等の情
報に基づいてファジイ推論を行い、ＰＩコントローラ８
のパラメータを決定する。
を図１に示す。この実施例の張力制御装置は連続圧延機
に用いられ、各スタンドＳk （ｋ＝１，…）毎に圧延ト
ルク演算手段２と、張力演算手段４と、加算器５と、フ
ァジイコントローラ６と、ＰＩコントローラ８と、加算
器１０と、電動機速度制御手段（以下、ＡＳＲともい
う）１２とを備えている。圧延トルク演算手段２はスタ
ンドＳk を駆動する電動機２０の電圧Ｖk 、電流Ｉk 、
及び回転速度Ｎk に基づいてスタンドＳk の圧延トルク
Ｔk を演算する。なお、回転速度Ｎk は速度検出器２２
によって検出される。張力演算手段４は演算された圧延
トルクＴk と、ロードセルによって検出されたスタンド
Ｓk の圧延荷重Ｐk と、前段のスタンドＳk-1 の演算さ
れた圧延トルクＴk-1 に基づいてスタンドＳk-1 とスタ
ンドＳk の間の張力を演算する。加算器５は目標張力と
演算された張力との偏差を演算する。ファジイコントロ
ーラ６は圧延材料の鋼種、温度、幅、長さ、厚み等の情
報に基づいてファジイ推論を行い、ＰＩコントローラ８
のパラメータを決定する。
【０００７】一般に、ファジイモデルの形式は、多入力
１出力のプラントにおいて、ｉ番目のプラント法則をＬ
ｉとすると、 Ｌi ：if Ｘ1 is Ａ1 i ，Ｘ2 is Ａ2 i ，…，and Ｘm is Ａm i then ｙi ＝ａ0 i ＋ａ1 i ・Ｘ1 ＋…＋ａm i ・Ｘm となり、Ａj i （j-1,…,m）はファジイ変数 ｙi はｉ番目のプラント法則が主張するプラント出力、
Ａj i （j=i,…,m）は後件部線形式の係数である。
１出力のプラントにおいて、ｉ番目のプラント法則をＬ
ｉとすると、 Ｌi ：if Ｘ1 is Ａ1 i ，Ｘ2 is Ａ2 i ，…，and Ｘm is Ａm i then ｙi ＝ａ0 i ＋ａ1 i ・Ｘ1 ＋…＋ａm i ・Ｘm となり、Ａj i （j-1,…,m）はファジイ変数 ｙi はｉ番目のプラント法則が主張するプラント出力、
Ａj i （j=i,…,m）は後件部線形式の係数である。
【０００８】いま、ある値の入力Ｘ1,…，Ｘm が与えら
れた時、出力のｙの推定値ｙe は、次のようにして求め
られる。 ここで、ｇi は、ｉ番目のプラント法則の真理値（適合
度）を表わすもので「重み係数」と呼ばれるもので、 で定義される。但し、Ａj i （Ｘj ）は、ファジイ集合
Ａj i メンバーシップ関係のグレードである。
れた時、出力のｙの推定値ｙe は、次のようにして求め
られる。 ここで、ｇi は、ｉ番目のプラント法則の真理値（適合
度）を表わすもので「重み係数」と呼ばれるもので、 で定義される。但し、Ａj i （Ｘj ）は、ファジイ集合
Ａj i メンバーシップ関係のグレードである。
【０００９】ＰＩコントローラ８は加算器５によって演
算された張力偏差が零となるような、電動機２０の回転
速度の修正量を、比例積分動作を行って求めるものであ
って、そのパラメータとしてはファジイコントローラ６
によって推論されたパラメータの値が設定される。すな
わちＰＩコントローラ８の伝達関数が例えば、 として表わされるとすれば、そのパラメータＴ1 、Ｔ2
の値がファジイコントローラ６によって決定され、ＰＩ
コントローラ８のパラメータは上記決定されたパラメー
タの値に設定される。
算された張力偏差が零となるような、電動機２０の回転
速度の修正量を、比例積分動作を行って求めるものであ
って、そのパラメータとしてはファジイコントローラ６
によって推論されたパラメータの値が設定される。すな
わちＰＩコントローラ８の伝達関数が例えば、 として表わされるとすれば、そのパラメータＴ1 、Ｔ2
の値がファジイコントローラ６によって決定され、ＰＩ
コントローラ８のパラメータは上記決定されたパラメー
タの値に設定される。
【００１０】加算器１０はＰＩコントローラ８によって
求められた、回転速度の修正量と、後段のスタンドＳ
k+1 の回転速度の修正量との和を演算する。ＡＳＲ１２
は加算器１０の出力に基づいて電動機２０の回転速度を
制御する。この実施例の張力制御装置においては、圧延
材料の鋼種、温度、幅、長さ、厚み等の情報に基づいて
ＰＩコントローラの制御定数（パラメータ）がファジイ
推論されて決定され、この決定された制御定数に基づい
て張力制御が行われる。これにより多品種の材料に適応
した高精度の張力制御を行うことができる。
求められた、回転速度の修正量と、後段のスタンドＳ
k+1 の回転速度の修正量との和を演算する。ＡＳＲ１２
は加算器１０の出力に基づいて電動機２０の回転速度を
制御する。この実施例の張力制御装置においては、圧延
材料の鋼種、温度、幅、長さ、厚み等の情報に基づいて
ＰＩコントローラの制御定数（パラメータ）がファジイ
推論されて決定され、この決定された制御定数に基づい
て張力制御が行われる。これにより多品種の材料に適応
した高精度の張力制御を行うことができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、多品種の材料に適応し
た高精度の張力制御を行うことができる。
た高精度の張力制御を行うことができる。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。
２ 圧延トルク演算手段 ４ 張力演算手段 ５、１０ 加算器 ６ ファジイコントローラ ８ ＰＩコントローラ １２ 電動機速度制御手段（ＡＳＲ） ２０ 電動機 ２２ 速度検出器 ２４ ロードセル
Claims (1)
- 【請求項１】各スタンドの圧延荷重及び圧延トルクに基
づいてスタンド間の圧延材の張力を演算する張力演算手
段と、演算された張力と目標張力との偏差に基づいて比
例積分動作を行ってスタンドを駆動する電動機の回転速
度の修正量を求める比例積分要素と、前記回転速度の修
正量に基づいて電動機の回転速度を制御する速度制御手
段とを備えている張力制御装置において、 圧延材の情報に基づいて前記比例積分要素の制御定数を
ファジイ推論する推論手段を設け、前記比例積分要素の
制御定数は前記推論手段によって、推論された値に設定
されることを特徴とする張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051570A JPH05245519A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051570A JPH05245519A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 張力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245519A true JPH05245519A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12890625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051570A Pending JPH05245519A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05245519A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103341508A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-10-09 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 带钢自动张力设定系统及方法 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051570A patent/JPH05245519A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103341508A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-10-09 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 带钢自动张力设定系统及方法 |
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