JPH05337529A - ルーパ多変数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンデム圧延機の各スタンド間に配置された
ルーパの高さおよび圧延材のスタンド間張力の干渉系を
多変数系として制御する場合、ルーパおよび圧延材張力
の最適制御を可能にするルーパ多変数制御装置を提供す
る。 【構成】 ルーパ高さの制御系が圧延材張力とこの圧延
材張力に重みを持たせた値を付加したルーパ高さとを出
力するように多変数系をモデル化した制御対象プロセス
のモデルを用いて制御系を構成するものであって、設定
手段15は張力およびルーパ高さの指令値、制御対象プロ
セスのモデルを表現する変数等を設定すると、制御ゲイ
ン演算手段14はその設定値を、ルーパ高さの制御系が出
力する延材料張力とルーパ高さとを相互に非干渉化させ
ることを前提とする所定の制御ゲイン式に代入して、制
御ゲインを数値として求め、制御演算手段13はこの制御
ゲインを用いて、圧延材張力を張力指令値に追従させ、
かつ、ルーパの高さをルーパ高さ指令値に追従させるよ
うな圧延機駆動主電動機の回転速度指令値とルーパ駆動
電動機の回転速度指令値とを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タンデム圧延機の各
スタンド間に配置されたルーパの高さと、圧延材のスタ
ンド間張力を制御するルーパ多変数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延や冷間圧延における最終製品の
評価基準の一部に板厚および板幅がある。このうち、板
厚に対して自動板厚制御が行われ、板幅に対して自動板
幅制御が行われる。一方、圧延中の材料にかかる張力は
板厚や板幅に影響するため、張力をある値に保つ制御も
行われている。

【０００３】特に、熱間圧延における圧延材料は加熱処
理されて高温となり圧延材料の変形抵抗が小さくなって
おり、張力が大きいと材料の破断を起こしやすくなる。
この破断を防止するべく張力を小さく設定すると外乱や
誤設定により無張力の状態となることがあり、その状態
が続くと圧延機スタンド間で大きなループが発生して事
故を引き起こすことがある。そこで熱間圧延機ではとく
にルーパ装置が設けられ、このルーパ装置によって張力
制御が行われ、また材料の通板性を良くする観点からル
ーパの高さ制御が行われる。

【０００４】かかる圧延材張力およびルーパ高さ制御装
置において、圧延材張力からルーパ高さへの干渉と、ル
ーパの高さから張力への干渉とがある。従来からの張力
制御にはそれらの干渉を抑えることなくＰＩＤ制御によ
り圧延材張力およびルーパ高さを制御する方法と、これ
らの干渉を抑えるような非干渉化補償装置を付加して圧
延材張力とルーパ高さとを独立に制御する非干渉制御方
法と、ルーパと圧延材張力の干渉系を多変数系としてと
らえ、最適制御理論（Linear Quadratic）を適用する方
法などがあり、それぞれ実機に適用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したＰＩＤ制御に
よる方法では、圧延材張力とルーパとの相互干渉を抑え
る働きがないため速応性や安定性に欠けていた。そこで
最近では非干渉制御や最適制御が多く用いられている。

【０００６】このうち、非干渉制御では、クロスコント
ローラ等の非干渉化のための補償装置を実現するための
一例として、計算機上に非干渉化するための補償装置の
伝達関数を実現している。一般にこの伝達関数は高次に
なり、そのため実際のプラントとモデルの不一致の悪影
響が顕著になったり、計算機上での演算精度に問題を生
じることがあった。また、ルーパ本来の機能としてルー
パが動いて張力変動を抑え張力制御の一部を担うべきで
あるが、非干渉化によりルーパの高さが一定に制御され
るため、その機能が十分に活かされなかった。

【０００７】これに対して、最適制御理論による方法で
は、操作端として圧延機駆動主電動機とルーパとを協調
させて使用するように制御ゲインを設計することができ
る。この最適制御では、下記 (1)式に示す評価関数Ｊの
中の重み行列Ｑ，Ｒと、実際のプロセスの応答との因果
律を見い出すのが難しく、制御系全体の適当な応答を実
現するＱ，Ｒを試行錯誤しながら見つけ、制御ゲインを
決定するのが一般的である。

【０００８】

【数１】 ここで、ｘは制御対象プロセスの状態量、ｕはコントロ
ーラが制御対象プロセスに与える操作量であり、ｘ^T は
ｘの転置、ｕ^T はｕの転置を表す。

【０００９】このように試行錯誤を繰返すため、制御系
の設計やプラントの調整には多くの時間が必要であっ
た。また、この最適制御理論による方法では、解析的に
解けないリカッチ方程式を数値的に解く必要があること
から、変数を含んだ最適制御ゲインの一般式を求めるこ
とができないことがあった。

【００１０】一般式を求める代わりにゲインテーブルを
利用する方法がある。しかし、この方法では予め圧延材
料の性質や圧延条件に合わせた制御ゲインを求めてゲイ
ンテーブルを作成しておき、制御ゲイン使用時にそのテ
ーブルを参照する方式が一般的である。したがって、こ
のゲインテーブルの値の決定とその維持、管理に多くの
手間と時間を必要とした。

【００１１】また、ゲインテーブルには全ての場合を記
述することは不可能に近く、このゲインテーブルに存在
しない圧延条件等ではこの圧延条件と類似するテーブル
からゲインを近似せざるを得ないので、制御性能の劣化
が考えられる。

【００１２】一方、最適制御理論の一つの変形としてＩ
ＬＱ制御（Inverse Linear Quardratic 制御）がある。
これは最適性の条件を満たしつつも上述のリカッチ方程
式を解く必要はなく、入出力を非干渉化する前提を適用
すれば制御ゲインが数値ではなく数式として求められる
方法である。制御ゲインが数式で求められれば上述の最
適制御理論による方法の欠点は解消されるがこれは非干
渉化を前提としているためルーパの機能が十分に活かさ
れない上述の非干渉制御の欠点が残る。

【００１３】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、タンデム圧延機の各スタンド間に配置
されたルーパの高さおよび圧延材のスタンド間張力の干
渉系を多変数系として制御する場合、ルーパおよび圧延
材張力の最適制御を可能にするルーパ多変数制御装置を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、タンデム圧延
機の各スタンド間に配置されたルーパの高さおよび圧延
材のスタンド間張力の干渉系を多変数系として制御する
に当り、ルーパ高さの制御系が圧延材張力とこの圧延材
張力に重みを持たせた値を付加したルーパ高さとを出力
するように多変数系をモデル化した制御対象プロセスの
モデルを用いて制御系を構成するルーパ多変数制御装置
であって、圧延材の張力指令値、ルーパ高さの指令値、
制御対象プロセスのモデルを表現する変数、スタンド間
張力とルーパ高さの応答を指定するための変数、スタン
ド間張力とルーパ高さの応答を調整するための変数、お
よび、ルーパ高さの制御系の重みを指定する変数をそれ
ぞれ設定する設定手段と、この設定手段で設定された設
定値を、ルーパ高さの制御系が出力する延材料張力とル
ーパ高さとを相互に非干渉化させることを前提とする所
定の制御ゲイン式に代入して、制御ゲインを数値として
求める制御ゲイン演算手段と、この制御ゲイン演算手段
で演算された制御ゲインを用いて、圧延材張力を張力指
令値に追従させ、かつ、ルーパの高さをルーパ高さ指令
値に追従させるような圧延機駆動主電動機の回転速度指
令値とルーパ駆動電動機の回転速度指令値とを演算する
制御演算手段と、を備え、演算された各回転速度指令値
によって圧延機駆動主電動機およびルーパ駆動電動機を
制御することを特徴としている。

【００１５】

【作用】この発明においては、ルーパ高さの制御系が圧
延材張力とこの圧延材張力に重みを持たせた値を付加し
たルーパ高さとを出力する制御対象プロセスのモデルを
用いて制御系を構成し、この制御対象プロセスのモデル
を表現する変数、スタンド間張力とルーパ高さの応答を
指定するための変数、スタンド間張力とルーパ高さの応
答を調整するための変数、および、ルーパ高さの制御系
の重みを指定する変数を、それぞれルーパ高さ制御系が
出力する延材料張力とルーパ高さとを相互に非干渉化さ
せる制御ゲイン式に代入して、制御ゲインを数値として
求め、さらに、この数値として求められた制御ゲインを
用いて圧延機駆動主電動機の回転速度指令値とルーパ駆
動電動機の回転速度指令値とを演算する。

【００１６】このため、圧延材料の状態や操業状態の変
化に対してリカッチ方程式を数値的に解いたり、あるい
は、制御ゲインテーブルを用いる必要はなく、また、圧
延材張力の制御に圧延機駆動主電動機とルーパ駆動電動
機とが協調して働くため、圧延材張力およびルーパ高さ
を最適に制御することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に示す実施例によって本発明を詳
細に説明する。図１はこの発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。同図において、圧延材１は第ｉスタ
ンド圧延機２および第ｉ＋１スタンド圧延機３の順で圧
延される。ここでタンデム圧延機の全スタンド数をｎと
すると、ｎ＝５〜７が一般的である。以下に示すルーパ
等の装置は各スタンド間に設置されるが、ｉスタンドと
ｉ＋１スタンドとの間の状態を考察すれば容易に他のス
タンドへも拡張できるので、ここでは２スタンド間のみ
を考える。なおｉは１≦ｉ≦ｎ−１の範囲である。

【００１８】この第ｉスタンドおよび第ｉ＋１スタンド
間にルーパ４が設けられているとき、ルーパロールが受
ける圧延材の張力が張力検出装置５で検出され、ルーパ
の高さに換算されるルーパアームの角度がルーパ高さ検
出装置６で検出される。このルーパを駆動するルーパ駆
動電動機（以下、ルーパ電動機と言う）７には回転速度
検出装置８が取付けられ、ルーパ電動機回転速度とその
回転速度指令値との偏差を小さくするようにルーパ電動
機速度制御装置９で制御される。

【００１９】一方、第ｉスタンド圧延機駆動主電動機
（以下、圧延機駆動主電動機を主機と言う）11の速度を
制御するための主機速度制御装置12は、主機速度検出装
置10による主機速度検出値と速度指令値との偏差を小さ
くするように第ｉスタンド主機11の電流を制御する。

【００２０】上述したルーパ電動機７の速度指令値およ
び第ｉスタンド主機11の回転速度指令値は制御演算手段
13で演算される。この場合、設定手段15によって圧延材
の張力指令値、ルーパ高さの指令値、制御対象プロセス
のモデルを表現する変数、スタンド間張力とルーパ高さ
の応答を指定するための変数、スタンド間張力とルーパ
高さの応答を調整するための変数、および、ルーパ高さ
の制御において制御すべきルーパ高さと張力との重みを
指定する変数をそれぞれ設定すると、制御ゲイン演算手
段14が設定された各変数を所定の制御ゲイン式に代入し
て、主機速度制御装置12で用いる制御ゲインを数値とし
て求める。

【００２１】図２は図１に示した制御系のうち、制御ゲ
イン演算手段14および設定手段15を除いたものに対応す
るブロック図である。

【００２２】図２においてブロック16〜28は制御対象プ
ロセスであり、図１にそれぞれ参照番号１〜12を付した
要素に相当している。このうち、ブロック16は主機速度
制御系であり、図１における主機速度検出装置10、第ｉ
スタンド主機11、主機速度制御装置12で構成される速度
制御系を一つのブロックとして表したものである。ブロ
ック17は主機速度から圧延材料速度への影響係数、ブロ
ック17は主機速度から圧延材料速度への影響係数、ブロ
ック18は張力発生プロセスにおける張力発生ゲイン、ブ
ロック19は張力発生プロセスにおける積分器、ブロック
20は張力発生プロセスにおけるフィードバックゲインで
あり、ブロック18〜20で張力発生機構をモデル化してい
る。

【００２３】また、ブロック21はルーパ電動機回転速度
から圧延材料速度への影響係数、ブロック22は圧延材張
力からルーパ電動機トルクへの影響係数である。ブロッ
ク23はルーパ高さからルーパ電動機トルクへフィードバ
ックするゲイン、ブロック25はルーパ電動機トルク係
数、ブロック26はルーパ電動機におけるトルクから回転
速度への伝達関数、ブロック27はルーパダンピング係
数、ブロック28はルーパ電動機の回転速度からルーパ高
さへの伝達関数である。なお、ブロック24はルーパ速度
制御器で、図１中の制御装置９に相当する。そして、図
２中のブロック24，25，26，27が図１におけるルーパ電
動機７、回転速度検出装置８、制御装置９のルーパ速度
制御系に相当し、図２中のブロック23，28が図１におけ
るルーパ４に相当する。

【００２４】一方、図２におけるブロック29〜40は図１
の制御演算手段13に相当する部分であり、ブロック29〜
32は積分制御器、ブロック33〜38はフィードバック制御
器、ブロック39は張力制御系応答の調整係数、ブロック
40はルーパ高さ制御系応答の調整係数である。

【００２５】さらに、ルーパ高さ制御系においてルーパ
高さと圧延材張力の両方を制御するべく、ルーパ高さ検
出値に図２におけるブロック41に示す重みを付けた圧延
材張力検出値を加え、積分制御器31および32へのフィー
ドバック量とする。また、ルーパ高さ指令値に対しても
ブロック42の重みを付けた張力指令値を加える。

【００２６】図２におけるブロック16〜28までの制御対
象状態プロセスモデルを状態方程式で書くと次の (2),
(3)式のようになる。

【００２７】

【数２】

【００２８】

【数３】 ここで各記号の前に付加した「Δ」は、その記号の微少
変化を表す。また、各記号の上に付加した「・」は時間
微分を表す。したがって例えば を表すこととなり、このうちｔは時間を表している。

【００２９】また、T は転置を表すこととし、 状態ベクトルｘ＝［ Δｔ_f Δω_L Δθ ΔＶ_r
Δｘ_H ］^T 出力ベクトルｙ＝［ Δｔ_f Δθ ］^T 入力ベクトルｕ＝［ ΔＶ_rREF Δω_LREF ］^T として状態方程式を表すと次式となる。

【００３０】 ただし、Ａ，Ｂ，Ｃは (2),(3)式中の下記行列を表して
いる。

【００３１】

【数４】 上記、状態方程式中の各変数の意味は次の通りである。

【００３２】ｇ_r ：ルーパとルーパ電動機との間のギヤ
ー比 Ｊ ：ルーパ電動機慣性能率 Ｋ₁₀：張力フィードバック係数 Ｅ ：圧延材のヤング率 Ｌ ：スタンド間距離 ｔ_f ：前方張力 Ｖ_r ：主機速度 Ｚ ：ルーパダンピング係数 α ：主機速度から圧延材速度への影響係数 θ ：ルーパ高さ（角度で表す） φ ：ルーパ電動機トルク係数 ω_L ：ルーパ回転速度 Ｔ_v ：主機速度制御系時定数 Ｆ₁ ：ルーパ高さからルーパ駆動トルクへのゲイン（圧
延材の重量、ルーパ自重分による負荷トルク） Ｆ₂ ：ルーパ回転速度から圧延材速度への影響係数 Ｆ₃ ：張力からルーパ電動機トルクへの影響係数 ｘ_H ：ルーパ速度制御器内部の変数 Ｋ，Ｔ₂₁：ルーパ速度制御器の制御定数 添字REF ：その記号の指令値 ここで、ルーパ高さ制御系においてルーパの高さと圧延
材張力との両方を制御するべく、上述の (3)式を次式の
ように変更する。

【００３３】

【数５】 なお、 (3)式における制御量Δθは (5)式においてΔｙ
₂ とされ、このΔｙ₂は次式のように変更される。

【００３４】 Δｙ₂ ＝ｃ₁ Δｔ_f ＋Δθ … (6) 重みｃ₁ を大きくすれば圧延材張力ｔ_f の制御性が大き
くなり、圧延材張力自体は良好に制御されるが、ルーパ
高さθは変動が大きくなる。また、重みｃ₁ を小さくす
れば圧延材張力ｔ_f の制御性が小さくなり、ルーパ高さ
θは一定に制御される。重みｃ₁ を０にすれば (3)式に
示したモデルと同一になる。すなわち、本願と同一出願
人において特願平3-293191号に「ルーパ多変数制御装
置」として出願したものと同一のモデルとなる。図１の
制御演算手段13に相当する図２におけるブロック29〜40
の制御ゲイン決定方法は以下の通りとする。

【００３５】これらのゲインは基本的にＩＬＱ法を用い
て決定する。このＩＬＱ法とは、ＬＱ制御問題を逆問題
の観点から解いたもので、例えば「ＩＬＱ最適サーボ系
設計法の一般化」藤井隆雄、下村卓著、システム制御情
報学会論文誌Ｖol.1，Ｎo.6,1988に記述されている。

【００３６】上記 (2),(5)式で表現された制御対象プロ
セスのモデルを用いることにより、張力Δｔ_f とルーパ
高さΔｙ₂ とを非干渉にすることを前提にしてブロック
29〜40の各制御ゲインは次の数式で表すことができる。 29：Ｋ_IO(1,1) ＝−４ωTC² ・Ｔ_v （ｃ₁ ・Ｅ・Ｆ₂ ・ｇ_r ＋Ｌ）／（α・Ｅ） … (7) 30：Ｋ_IO(2,1) ＝−４ｃ₁ ω_TC ² ・ｇ_r ・Ｊ／α … (8) 31：Ｋ_IO(1,2) ＝ ４ｇ_r ・Ｆ₂ ・ω_HC・Ｔ_v ／α … (9) 32：Ｋ_IO(2,2) ＝ ４ｇ_r ・Ｊ・ω_HC ² ／（Ｋ・Ｔ₂₁・φ） …(10) 33：Ｋ_FO(1,4) ＝ Ｔ_v …(11) 34：Ｋ_FO(1,1) ＝ Ｔ_v ｛４ｃ₁ ・Ｅ・Ｆ₂ ・ｇ_r ・（ω_HC−ω_TC） ＋Ｅ・Ｋ₁₀−４Ｌ・ω_TC｝／（α・Ｅ）…(12) 35：Ｋ_FO(1,3) ＝ ４ｇ_r ・Ｆ₂ ・Ｔ_v ・ω_HC／α …(13) 36：Ｋ_FO(2,3) ＝ ４ｇ_r ・Ｊ・ω_HC／（Ｋ・Ｔ₂₁・φ） …(14) 37：Ｋ_FO(2,2) ＝ Ｊ／（Ｋ・Ｔ₂₁・φ） …(15) 38：Ｋ_FO(2,1) ＝ ４ｃ₁ ・ｇ_r ・Ｊ（ω_HC−ω_TC）／（Ｋ・Ｔ₂₁・φ） …(16) ここで、 ω_TC：張力制御系の指定応答の遮断周波数（rad/s) ω_HC：ルーパ高さ制御系の指定応答の遮断周波数 ｛ω_HCは (6)式におけるΔｙ₂ の指定応答｝（rad/s) であり、それぞれ所望の値を指定する。又、Ｋ_FO(i,j)
は状態ベクトルｘのｊ番目の要素ｘ(j) から入力ベクト
ルｕのｉ番目の要素ｕ(i) へのフィードバックゲインを
表し、Ｋ_IO(i,k) は指令値と出力ベクトルの各要素との
偏差（ｋ＝１ならΔｔ_fREF−Δｔ_f 、ｋ＝２ならΔθ
_REF ＋ｃ₁ ・Δｔ_fREF−Δθ−ｃ₁ ・Δｔ_f）から入力
ベクトルｕのｉ番目の要素ｕ(i) への積分ゲインを表
す。なお、Ｋ_FO(1,2) ，Ｋ_FO(1,5) ，Ｋ_FO(2,4) ，Ｋ_FO
(2,5) は０となりその説明を省略する。

【００３７】調整係数であるσ₁ は張力制御系が所望の
速度で応答するように、またσ₂ はルーパ高さ制御系が
所望の速度で応答するように決める。一般にσ₁ ，σ₂
の値を大きく設定すると速い応答が得られるが、操作量
である主機速度指令値やルーパ電動機回転速度指令値も
大きな値となるので、あまり大きな値にはできないこと
になる。

【００３８】上記 (7)〜(16)式中の変数Ｔ_v ，Ｅ，
Ｆ₂ ，ｇ_r ，Ｋ₁₀，Ｌ，α，Ｋ，Ｔ₂₁，φ，Ｊが制御対
象プロセスのモデルを表現する変数として、ω_TCおよび
ω_HCが張力とルーパの高さの応答を指定するための変数
として、ｃ₁ がルーパの高さ制御において制御すべきル
ーパ高さと張力との重みを指定する変数として、さら
に、図２中のσ₁ およびσ₂ がスタンド間張力とルーパ
高さの応答を調整するための変数としてそれぞれ設定手
段15で設定される。制御ゲイン演算手段14はこれらの設
定値を (7)〜(16)式に代入してブロック29〜38の制御ゲ
インを演算し、設定値σ₁ およびσ₂ と合わせて数値と
して制御演算手段13に渡す。

【００３９】図３(a),(b) に (7)〜(16)式を使用した本
発明による制御系のシミュレーション結果を示す。これ
は７スタンドの熱間圧延機を模擬したものである。図３
(a)中のａ，ｂ，…，ｆはそれぞれ第１−２スタンド間
張力、第２−３スタンド間張力、…、第６−７スタンド
間張力を表し、図３ (b)中のｇ，ｈ，…，ｌはそれぞれ
第１−２スタンド間のルーパ高さ、第２−３スタンド間
のルーパ高さ、…、第６−７スタンド間のルーパ高さを
表している。このシミュレーションにおける制御対象プ
ロセスとしては、図２にブロック16〜28として示された
ような簡易化されたモデルではなく、ロール間隙の圧延
現象、張力発生プロセス等を非線形プロセスとして詳細
に記述している。また、熱間圧延時に加わるスキッドマ
ークやロール編芯等の外乱、主機制御系やルーパ制御
器、自動板厚制御系を細かく記述しており、現実の圧延
を高い精度で模擬している。

【００４０】また、重みｃ₁ を０にして圧延材張力とル
ーパ高さを非干渉にする以外は上述したと同じ条件で設
計した制御系のシミュレーション結果を図４ (a),(b)に
示す。図４ (a)中のｍ，ｎ，…，ｒはそれぞれ第１−２
スタンド間張力、第２−３スタンド間張力、…、第６−
７スタンド間張力を表し、図４ (b)中のｓ，ｔ，…，ｘ
はそれぞれ第１−２スタンド間のルーパ高さ、第２−３
スタンド間のルーパ高さ、…、第６−７スタンド間のル
ーパ高さを表している。

【００４１】このシミュレーションの結果、本実施例に
よる方法は圧延材張力とルーパ高さとを非干渉化する方
法に比べて、ルーパ高さの変動は大きくなるけれども、
圧延材張力の変動は小さく抑えられることが確認でき
る。したがって、重みｃ₁ 等によりルーパの高さの変動
を許容範囲に抑えるように設計すれば、非干渉化の場合
よりも圧延材張力を良好に制御することができる。

【００４２】なお、本発明による方法においても、重み
ｃ₁ を０にすれば図４に示すものと同様の結果が得られ
る。

【００４３】なお、上記実施例ではワークロールの外側
にバックアップロールを配置した４重圧延機で、しか
も、これらの圧延機間に設けられるルーパを電動機で駆
動するものを対象としてが、本発明はこれに限定される
ものではなく中間ロール等を備えた他の圧延機であって
も、あるいは、圧延機間に配置されたルーパを油圧駆動
するものであっても本発明を適用できることは明らかで
ある。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明は、ルーパ高さの制御系が圧延材張力とこの圧延材張
力に重みを持たせた値を付加したルーパ高さとを出力す
る制御対象プロセスのモデルを用いて制御系を構成し、
設定手段で設定した変数を、それぞれルーパ高さ制御系
が出力する延材料張力とルーパ高さとを相互に非干渉化
させる制御ゲイン式に代入して、制御ゲインを数値とし
て求め、さらに、この数値として求められた制御ゲイン
を用いて圧延機駆動主電動機の回転速度指令値とルーパ
駆動電動機の回転速度指令値とを演算しているため、圧
延材料の状態や操業状態の変化に対してリカッチ方程式
を数値的に解いたり、あるいは、制御ゲインテーブルを
用いる必要はなく、また、圧延材張力の制御に主機とル
ーパ電動機とが協調して働くため、圧延材張力およびル
ーパ高さを最適に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を、圧延系統と合
わせて示したブロック図。

【図２】本発明の一実施例の主要部の詳細な構成を示す
ブロック図。

【図３】本発明の動作を説明するために、張力およびル
ーパ高さと時間との関係を示した線図。

【図４】本発明の動作を説明するために、張力およびル
ーパ高さと時間との関係を示した線図。

【符号の説明】

１ 圧延材 ２ 第ｉスタンド圧延機 ３ 第ｉ＋１スタンド圧延機 ４ ルーパ ５ 張力検出装置 ６ ルーパ高さ検出装置 ７ ルーパ電動機 ８ 回転速度検出装置 ９ 制御装置 １０ 主機速度検出装置 １１ 第ｉスタンド主機 １２ 主機速度制御装置 １３ 制御演算手段 １４ 制御ゲイン演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンデム圧延機の各スタンド間に配置され
   たルーパの高さおよび圧延材のスタンド間張力の干渉系
   を多変数系として制御するに当り、ルーパ高さの制御系
   が圧延材張力とこの圧延材張力に重みを持たせた値を付
   加したルーパ高さとを出力するように前記多変数系をモ
   デル化した制御対象プロセスのモデルを用いて制御系を
   構成するルーパ多変数制御装置であって、 前記圧延材の張力指令値、前記ルーパ高さの指令値、前
   記制御対象プロセスのモデルを表現する変数、前記スタ
   ンド間張力と前記ルーパ高さの応答を指定するための変
   数、前記スタンド間張力と前記ルーパ高さの応答を調整
   するための変数、および、前記ルーパ高さの制御系の重
   みを指定する変数をそれぞれ設定する設定手段と、 この設定手段で設定された設定値を、前記ルーパ高さの
   制御系が出力する圧延材料張力とルーパ高さとを相互に
   非干渉化させることを前提とする所定の制御ゲイン式に
   代入して、制御ゲインを数値として求める制御ゲイン演
   算手段と、 この制御ゲイン演算手段で演算された制御ゲインを用い
   て、圧延材張力を張力指令値に追従させ、かつ、ルーパ
   の高さをルーパ高さ指令値に追従させるような圧延機駆
   動主電動機の回転速度指令値とルーパ駆動電動機の回転
   速度指令値とを演算する制御演算手段と、 を備え、演算された各回転速度指令値によって前記圧延
   機駆動主電動機およびルーパ駆動電動機を制御すること
   を特徴とするルーパ多変数制御装置。