JPH0586292B2 - - Google Patents
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- JPH0586292B2 JPH0586292B2 JP62328253A JP32825387A JPH0586292B2 JP H0586292 B2 JPH0586292 B2 JP H0586292B2 JP 62328253 A JP62328253 A JP 62328253A JP 32825387 A JP32825387 A JP 32825387A JP H0586292 B2 JPH0586292 B2 JP H0586292B2
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- electric motor
- rolling mill
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は、連続圧延機のスタンド間張力制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
（従来の技術）
圧延機で圧延される製品の寸法精度を悪化させ
る外乱の一つに、スタンド間張力の変動がある。
このスタンド間張力の変動をなくするために、従
来はルーパによる制御が行われていた。
る外乱の一つに、スタンド間張力の変動がある。
このスタンド間張力の変動をなくするために、従
来はルーパによる制御が行われていた。
しかしながら、熱間圧延機の粗圧延のように材
料が厚い場合、あるいは、材料の形状が複雑なも
のにあつてはルーパを使用することが困難であ
る。そこで、圧延機駆動用電動機の発生トルクの
変動から、スタンド間張力の変動を検出し、その
変動分に基づいてスタンド間張力を制御する技術
が特開昭54−132712号公報や、特開昭56−117816
号公報等に開示されている。
料が厚い場合、あるいは、材料の形状が複雑なも
のにあつてはルーパを使用することが困難であ
る。そこで、圧延機駆動用電動機の発生トルクの
変動から、スタンド間張力の変動を検出し、その
変動分に基づいてスタンド間張力を制御する技術
が特開昭54−132712号公報や、特開昭56−117816
号公報等に開示されている。
第４図は特開昭54−132712号公報に示され、２
スタンドダンデム圧延機に適用したスタンド間張
力制御装置を示すブロツク図である。同図におい
て、圧延機１，２はそれぞれ電動機３，４で駆動
され、さらに、これらの電動機はそれぞれ速度制
御装置７，８により目標の速度に制御される。両
スタンドの速度基準はスタンド相互の速度比を決
定する速度比設定器１１，１２と、ライン速度を
設定する主速度比設定器１３によつて与えられ
る。そして、スタンド１においては、速度基準
NR1と電動機３の回転速度を検出する速度検出
器５の速度信号NF1とを加算器９で加算し、その
差が零になるように速度制御装置７が電動機３の
速度を制御する。同様にスタンド２においては、
速度基準NR2と速度検出器６の速度信号NF2とを
加算器１０で加算し、その差が零になるように速
度制御装置８が電動機４を制御する。そして、こ
れらスタンド毎の制御系統の他にスタンド間張力
制御装置１７が設けられている。このスタンド間
張力制御装置１７は圧延荷重検出器１４で検出し
たスタンド１の圧延荷重P1、および電流検出器
１５で検出した電動機３の電機子電流Ia1、電圧
検出器１６で検出した電動機３の端子電圧Va1を
用いて速度修正量ΔN1を求め、この速度修正量
ΔN1を加算器９の第３の入力として加えて電動
機３の速度を操作することによりスタンド１とス
タンド２間の張力を制御するものである。このス
タンド間張力制御装置の原理を以下に説明する。
スタンドダンデム圧延機に適用したスタンド間張
力制御装置を示すブロツク図である。同図におい
て、圧延機１，２はそれぞれ電動機３，４で駆動
され、さらに、これらの電動機はそれぞれ速度制
御装置７，８により目標の速度に制御される。両
スタンドの速度基準はスタンド相互の速度比を決
定する速度比設定器１１，１２と、ライン速度を
設定する主速度比設定器１３によつて与えられ
る。そして、スタンド１においては、速度基準
NR1と電動機３の回転速度を検出する速度検出
器５の速度信号NF1とを加算器９で加算し、その
差が零になるように速度制御装置７が電動機３の
速度を制御する。同様にスタンド２においては、
速度基準NR2と速度検出器６の速度信号NF2とを
加算器１０で加算し、その差が零になるように速
度制御装置８が電動機４を制御する。そして、こ
れらスタンド毎の制御系統の他にスタンド間張力
制御装置１７が設けられている。このスタンド間
張力制御装置１７は圧延荷重検出器１４で検出し
たスタンド１の圧延荷重P1、および電流検出器
１５で検出した電動機３の電機子電流Ia1、電圧
検出器１６で検出した電動機３の端子電圧Va1を
用いて速度修正量ΔN1を求め、この速度修正量
ΔN1を加算器９の第３の入力として加えて電動
機３の速度を操作することによりスタンド１とス
タンド２間の張力を制御するものである。このス
タンド間張力制御装置の原理を以下に説明する。
一般に、鋼板等の圧延において、圧延荷重Ｐと
圧延トルクＧの間には次式の関係がある。
圧延トルクＧの間には次式の関係がある。
Ｇ／Ｐ＝ａ ……(1)
ここでａはトルクアームと呼ばれ、材料の変形
抵抗の変化にかかわらず一定とされている。ま
た、材料を加熱して圧延する、いわゆる、熱間圧
延においては、材料に印加される張力の変化に対
する圧延荷重の変化は、圧延トルクの変化に比べ
非常に小さいことが知られている。これらの関係
を用いてスタンド間張力制御が行われている。
抵抗の変化にかかわらず一定とされている。ま
た、材料を加熱して圧延する、いわゆる、熱間圧
延においては、材料に印加される張力の変化に対
する圧延荷重の変化は、圧延トルクの変化に比べ
非常に小さいことが知られている。これらの関係
を用いてスタンド間張力制御が行われている。
第４図において、材料１８がスタンド１に噛込
まれ、スタンド２に到達するまでの無張力状態に
おけるスタンド１の延在荷重をP01、圧延トルク
をG01とする。また、スタンド２に材料が噛込ま
れた後の圧延荷重、圧延トルクをそれぞれP1，
G1とすると、スタンド１とスタンド２間に発生
している張力によるトルクGt1は次式で表され
る。
まれ、スタンド２に到達するまでの無張力状態に
おけるスタンド１の延在荷重をP01、圧延トルク
をG01とする。また、スタンド２に材料が噛込ま
れた後の圧延荷重、圧延トルクをそれぞれP1，
G1とすると、スタンド１とスタンド２間に発生
している張力によるトルクGt1は次式で表され
る。
Gt1＝Go1／Po1P1−G1 ……(2)
ここで、圧延荷重P1は圧延荷重検出器１４で
検出され、圧延トルクG1は、有効負荷電流をIR1、
逆起電力係数をΦ1とすると、次式で計算するこ
とができる。
検出され、圧延トルクG1は、有効負荷電流をIR1、
逆起電力係数をΦ1とすると、次式で計算するこ
とができる。
G1＝Φ1IR1 ……(3)
この第(3)式中の有効負荷電流IR1は、特開昭54
−132712号公報に詳しく説明されているように、
電動機端子電圧Va1および電機子電流Ia1から演算
することができる。
−132712号公報に詳しく説明されているように、
電動機端子電圧Va1および電機子電流Ia1から演算
することができる。
そこで、スタンド間張力制御装置１７は、電動
機端子電圧Va1および電機子電流Ia1を用いて有効
負荷電流IR1を求め、続いて、(3)式に従つて圧延
トルクG1を求め、次に(2)式を用いて張力による
圧延トルクGt1を求めた後、さらに、この圧延ト
ルクGt1と予め設定計算等で与えられる目標の張
力トルクとを一致させるべく、スタンド１の速度
修正量を次式により求めている。
機端子電圧Va1および電機子電流Ia1を用いて有効
負荷電流IR1を求め、続いて、(3)式に従つて圧延
トルクG1を求め、次に(2)式を用いて張力による
圧延トルクGt1を求めた後、さらに、この圧延ト
ルクGt1と予め設定計算等で与えられる目標の張
力トルクとを一致させるべく、スタンド１の速度
修正量を次式により求めている。
ΔN1＝g1（Gt1−Gto1） ……(4)
ここで、g1はスタンド間張力制御のゲイン、
Gt01はスタンド１とスタンド２との間の目標張力
トルクである。
Gt01はスタンド１とスタンド２との間の目標張力
トルクである。
一方、(3)式中の有効負荷電流を求めるために、
特開昭54−132712号公報では、第５図に示す電動
機模擬回路２２を用いている。ここで、ブロツク
１９Ａ，１９Ｂで示したΦは逆起電力係数、ブロ
ツク２０内のＪは電動機軸換算の慣性モーメン
ト、Ｓはプラスチツク演算子である、ブロツク２
１は電機子回路の伝達関数でその内部のRaは電
機子抵抗、Taは電機子回路の時定数、Ｓはラプ
ラス演算子である。また、Vaは電動機端子電圧、
Iaは電機子電流である。
特開昭54−132712号公報では、第５図に示す電動
機模擬回路２２を用いている。ここで、ブロツク
１９Ａ，１９Ｂで示したΦは逆起電力係数、ブロ
ツク２０内のＪは電動機軸換算の慣性モーメン
ト、Ｓはプラスチツク演算子である、ブロツク２
１は電機子回路の伝達関数でその内部のRaは電
機子抵抗、Taは電機子回路の時定数、Ｓはラプ
ラス演算子である。また、Vaは電動機端子電圧、
Iaは電機子電流である。
ここで、電機子電流Iaは前述したように、圧延
トルクＧに対応する有効負荷電流IRと、速度NF
の変化に伴う加減速電流Iaccが含まれている。
トルクＧに対応する有効負荷電流IRと、速度NF
の変化に伴う加減速電流Iaccが含まれている。
この電動機模擬回路２２は実際の電動機部の無
負荷状態を模擬しているもので、これに、実際の
電機子電圧に等しい信号Vaを印加する。従つて、
この電動機模擬回路２２における電機子電流は実
際の電動機の加減速に応じた加減速電流しか流れ
ない。加算器２３を用いてこの加減速電流Iaccを
実際の電機子電流Iaから差引けば、その出力が有
効負荷電流IRとなる。
負荷状態を模擬しているもので、これに、実際の
電機子電圧に等しい信号Vaを印加する。従つて、
この電動機模擬回路２２における電機子電流は実
際の電動機の加減速に応じた加減速電流しか流れ
ない。加算器２３を用いてこの加減速電流Iaccを
実際の電機子電流Iaから差引けば、その出力が有
効負荷電流IRとなる。
（発明が解決しようとする問題点）
第５図に示す従来の有効負荷電流検出装置は、
電動機端子電圧Vaだけを観測して有効負荷電流IR
を模擬しているため、圧延トルクＧの変化に起因
する速度NFの変化により生じる加減速電流Iacc
を直接検出来ず、速度NFを一定に保つよう電機
子電圧Vaを変化させるまでの検出遅れを生じて
しまい、その結果、圧延トルクＧの急変時等に有
効負荷電流が正確に求まらないという問題点があ
つた。
電動機端子電圧Vaだけを観測して有効負荷電流IR
を模擬しているため、圧延トルクＧの変化に起因
する速度NFの変化により生じる加減速電流Iacc
を直接検出来ず、速度NFを一定に保つよう電機
子電圧Vaを変化させるまでの検出遅れを生じて
しまい、その結果、圧延トルクＧの急変時等に有
効負荷電流が正確に求まらないという問題点があ
つた。
また、第５図に示す従来の有効負荷電流検出装
置において、直流電動機の界磁電流がある程度大
きければ、ブロツク１９Ａ，１９Ｂとして所定の
伝達関数のものを用いるだけですむが、直流電動
機が弱め界磁制御される場合には、ブロツク１９
Ａ，１９Ｂで逆起電力係数Φを次式で計算してい
る。
置において、直流電動機の界磁電流がある程度大
きければ、ブロツク１９Ａ，１９Ｂとして所定の
伝達関数のものを用いるだけですむが、直流電動
機が弱め界磁制御される場合には、ブロツク１９
Ａ，１９Ｂで逆起電力係数Φを次式で計算してい
る。
Φ＝Va−RaIa−Laｄ／dtIa／NF ……(5)
ここで、Laは電機子のリアクタンス、Raは電
機子抵抗、Iaは電機子電流であるが、このうち、
電機子電流Iaは実際にはリツプルを含むため、逆
起電力係数を正確に推定することができず、これ
がために、有効負荷電流が正確に求まらないとい
う問題点もあつた。
機子抵抗、Iaは電機子電流であるが、このうち、
電機子電流Iaは実際にはリツプルを含むため、逆
起電力係数を正確に推定することができず、これ
がために、有効負荷電流が正確に求まらないとい
う問題点もあつた。
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、圧延状態が変化しても、圧延トルク
を正確に検出でき、これによつて高精度の圧延を
可能にする圧延機のスタンド間張力制御装置を得
ることを目的とする。
れたもので、圧延状態が変化しても、圧延トルク
を正確に検出でき、これによつて高精度の圧延を
可能にする圧延機のスタンド間張力制御装置を得
ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この出願の第１の発明は、スタンド間張力が一
定になるように、圧延機を駆動する電動機の速度
基準を修正する連続圧延機のスタンド間張力制御
装置において、前記電動機の電機子電流信号およ
び速度信号を入力し、前記圧延機および電動機か
らなる系を模擬する基本式の最小次元オブザーバ
を用いて、圧延トルクを求める第１の演算回路
と、前記圧延機の圧延荷重信号、前記電動機の速
度信号および前記第１の演算回路によつて求めら
れた延在トルクに基づいて前記速度基準を修正す
るための速度修正量を求める第２の演算回路とを
備えたことを特徴とするものである。
定になるように、圧延機を駆動する電動機の速度
基準を修正する連続圧延機のスタンド間張力制御
装置において、前記電動機の電機子電流信号およ
び速度信号を入力し、前記圧延機および電動機か
らなる系を模擬する基本式の最小次元オブザーバ
を用いて、圧延トルクを求める第１の演算回路
と、前記圧延機の圧延荷重信号、前記電動機の速
度信号および前記第１の演算回路によつて求めら
れた延在トルクに基づいて前記速度基準を修正す
るための速度修正量を求める第２の演算回路とを
備えたことを特徴とするものである。
また、この出願の第２の発明は、スタンド間張
力が一定になるように、圧延機を駆動する電動機
の速度基準を修正する連続圧延機のスタンド間張
力制御装置において、前記電動機の電気子電流信
号、電気子電圧信号および速度信号を入力し、前
記電動機を模擬する基本式の最小次元オブザーバ
を用いて、前記電動機の逆起電力係数を演算する
第１の演算回路と、前記電動機の電気子電流信号
および速度信号を入力し、前記圧延機および電動
機からなる系を模擬する関係式の最小次元オブザ
ーバを用いて、前記圧延トルクを求める第２の演
算回路と、前記圧延機の圧延荷重信号、前記電動
機の速度信号および前記第２の演算回路によつて
求められた圧延トルクに基づいて前記速度基準を
修正するための速度補正量を求める第３の演算回
路とを備えたことを特徴とするものである。
力が一定になるように、圧延機を駆動する電動機
の速度基準を修正する連続圧延機のスタンド間張
力制御装置において、前記電動機の電気子電流信
号、電気子電圧信号および速度信号を入力し、前
記電動機を模擬する基本式の最小次元オブザーバ
を用いて、前記電動機の逆起電力係数を演算する
第１の演算回路と、前記電動機の電気子電流信号
および速度信号を入力し、前記圧延機および電動
機からなる系を模擬する関係式の最小次元オブザ
ーバを用いて、前記圧延トルクを求める第２の演
算回路と、前記圧延機の圧延荷重信号、前記電動
機の速度信号および前記第２の演算回路によつて
求められた圧延トルクに基づいて前記速度基準を
修正するための速度補正量を求める第３の演算回
路とを備えたことを特徴とするものである。
（作用）
一般に、電動機と圧延機からなる電機−機械系
の基本的な運動方程式は次式で表される。
の基本的な運動方程式は次式で表される。
ΦIa＝ＪdNF／dt＋Ｇ＋DNF ……(6)
ここで、Φは逆起電力係数、Ｊは電動機軸換算
の慣性モーメント、Ｄは電動機軸換算の制動係
数、Ｇは圧延トルクである。最近の制御装置にお
いては、デイジタル化が進んでいるので、これに
対応すべく(6)式をサンプリング時間Δtで離散化
すると、ｉステツプにおける離散化された状態方
程式は次のようになる。
の慣性モーメント、Ｄは電動機軸換算の制動係
数、Ｇは圧延トルクである。最近の制御装置にお
いては、デイジタル化が進んでいるので、これに
対応すべく(6)式をサンプリング時間Δtで離散化
すると、ｉステツプにおける離散化された状態方
程式は次のようになる。
NF（ｉ＋１）＝e-D/J〓t
NF(i)−Δt／ＪＧ(i)＋Φ／ＪΔtIa(i)……(7)
この式から速度NF(i)と圧延トルクＧ(i)を状態
量と見なし、最小次元オブザーバの理論に従つて
この式を変形すると次式のようになる。
量と見なし、最小次元オブザーバの理論に従つて
この式を変形すると次式のようになる。
ωG（ｉ＋１）＝０≦αL1αωG(i)＋（１−α）ΦIa(i)
＋（e-D/J〓t −α）（１−α）Ｊ／ΔtNF(i)……（8A
） Ｇ(i)＝ωG(i)−（１−α）Ｊ／ΔtNF(i) ……（8B） ここで、αはオブザーバの時定数で、その大き
さはリツプル等の大きさにより、０≦α≦１の範
囲に整定され、例えばα＝０の時、有限整定オブ
ザーバとなる。この（8A），（8B）式を繰返し演
算することにより圧延トルクＧを推定することが
できる。
＋（e-D/J〓t −α）（１−α）Ｊ／ΔtNF(i)……（8A
） Ｇ(i)＝ωG(i)−（１−α）Ｊ／ΔtNF(i) ……（8B） ここで、αはオブザーバの時定数で、その大き
さはリツプル等の大きさにより、０≦α≦１の範
囲に整定され、例えばα＝０の時、有限整定オブ
ザーバとなる。この（8A），（8B）式を繰返し演
算することにより圧延トルクＧを推定することが
できる。
なお、この最小次元オブザーバの原理およびそ
の構成は、「デイジタル制御理論」（美多勉著、昭
晃堂発行、昭和61年）に詳しく説明されているの
で、上記（8A），（8B）式を導出する過程を省略
してある。
の構成は、「デイジタル制御理論」（美多勉著、昭
晃堂発行、昭和61年）に詳しく説明されているの
で、上記（8A），（8B）式を導出する過程を省略
してある。
この出願の第１の発明においては、この最小次
元オブザーバの機能を持つ演算部により圧延トル
クを演算しているので、電動機の加減速電流Iacc
の変化に伴う圧延トルクの急変を確実に捉えるこ
とができ、これによつて高精度のスタンド間張力
制御ができる。
元オブザーバの機能を持つ演算部により圧延トル
クを演算しているので、電動機の加減速電流Iacc
の変化に伴う圧延トルクの急変を確実に捉えるこ
とができ、これによつて高精度のスタンド間張力
制御ができる。
一方、直流電動機の誘起電圧は上記(5)式で表さ
れる。この(5)式をサンプリング時間Δtで離散化
すると、ｉステツプ目の離散化された状態方程式
は次式のようになる。
れる。この(5)式をサンプリング時間Δtで離散化
すると、ｉステツプ目の離散化された状態方程式
は次式のようになる。
Ia（ｉ＋１）＝e-1Ra/La〓t Ia(i)−Δt／LaΦN
F(i)＋Δt／LaVa(i)……(9) この式からIa(i)とΦ・NF(i)を状態量と見なし、
最小次元オブザーバの理論に基づいて変形する
と、下式のようになる。
F(i)＋Δt／LaVa(i)……(9) この式からIa(i)とΦ・NF(i)を状態量と見なし、
最小次元オブザーバの理論に基づいて変形する
と、下式のようになる。
ω〓（ｉ＋１）＝βω〓(i)＋（１−β）Va＋（
ｅ−Ra／LaΔt−β）（１−β）La／ΔtIa(i)……（10A
） Φ(i)＝１／NF(i)ω〓(i)−（１−β）−（１−
β）La／ΔtIa(i)……（10B） ここで、βはオブザーバの時定数で、その大き
さはリツプル等の大きさにより、０≦β＜１の範
囲に調整され、例えばβ＝０の時、有限整定オブ
ザーバとなる。この（10A），（10B）式を繰返し
演算することにより逆起電力係数Φを推定するこ
とができる。
ｅ−Ra／LaΔt−β）（１−β）La／ΔtIa(i)……（10A
） Φ(i)＝１／NF(i)ω〓(i)−（１−β）−（１−
β）La／ΔtIa(i)……（10B） ここで、βはオブザーバの時定数で、その大き
さはリツプル等の大きさにより、０≦β＜１の範
囲に調整され、例えばβ＝０の時、有限整定オブ
ザーバとなる。この（10A），（10B）式を繰返し
演算することにより逆起電力係数Φを推定するこ
とができる。
この出願の第２の発明においては、この最小次
元オブザーバの理論に従つて構成した演算器によ
り逆起電力係数を演算しているので、直流電動機
が弱め界磁で制御されたことにより、電機子電流
にリツプルが含まれる場合でも、圧延トルクを正
確に算出することができ、これによつて高精度の
スタンド間張力制御ができる。
元オブザーバの理論に従つて構成した演算器によ
り逆起電力係数を演算しているので、直流電動機
が弱め界磁で制御されたことにより、電機子電流
にリツプルが含まれる場合でも、圧延トルクを正
確に算出することができ、これによつて高精度の
スタンド間張力制御ができる。
（実施例）
第１図は第１の発明に対応する実施例の構成を
示すブロツク図であり、図中、第４図と同一の符
号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し、第
４図中のスタンド間張力制御装置１７の代わりに
圧延トルク演算部３０および速度修正量演算部４
０を設けたものである。
示すブロツク図であり、図中、第４図と同一の符
号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し、第
４図中のスタンド間張力制御装置１７の代わりに
圧延トルク演算部３０および速度修正量演算部４
０を設けたものである。
このうち、圧延トルク演算部３０は電流検出器
１５で検出された電動機３の電機子電流信号（以
下、単に電機子電流という）Iaと、速度検出器５
で検出された電動機３の回転速度信号（以下、単
に回転速度という）NF1とから上記（8A），（8B）
式を用いて圧延スタンド１の圧延トルクG1を演
算する。また、速度修正量演算部４０は荷重検出
器１４で検出された圧延荷重信号（以下、単に圧
延荷重という）P1、速度検出器５で検出された
電動機３の回転速度NF1および演算によつて得ら
れた圧延トルクG1とから、上記(2)，(4)式を用い
て圧延スタンド１の速度修正量ΔN1を演算出力
する。
１５で検出された電動機３の電機子電流信号（以
下、単に電機子電流という）Iaと、速度検出器５
で検出された電動機３の回転速度信号（以下、単
に回転速度という）NF1とから上記（8A），（8B）
式を用いて圧延スタンド１の圧延トルクG1を演
算する。また、速度修正量演算部４０は荷重検出
器１４で検出された圧延荷重信号（以下、単に圧
延荷重という）P1、速度検出器５で検出された
電動機３の回転速度NF1および演算によつて得ら
れた圧延トルクG1とから、上記(2)，(4)式を用い
て圧延スタンド１の速度修正量ΔN1を演算出力
する。
第２図は上記（8A），（8B）式を具現化した圧
延トルク演算部３０の詳細な構成を示すブロツク
図であり、図中、ブロツク３１は逆起電力係数
器、ブロツク３２は慣性モーメントに関する係数
器、ブロツク３３は制動係数に関する係数器、ブ
ロツク３４，３５はオブザーバの時定数に関する
係数器、ブロツク３７は１サンプリングタイム
Δtの間、前ステツプの値を記憶しておく記憶装
置である。
延トルク演算部３０の詳細な構成を示すブロツク
図であり、図中、ブロツク３１は逆起電力係数
器、ブロツク３２は慣性モーメントに関する係数
器、ブロツク３３は制動係数に関する係数器、ブ
ロツク３４，３５はオブザーバの時定数に関する
係数器、ブロツク３７は１サンプリングタイム
Δtの間、前ステツプの値を記憶しておく記憶装
置である。
第３図は第２の発明に係る実施例の構成を示す
ブロツク図であり、図中、第２図および第４図と
同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を
示している。これは、第２図の構成に対して逆起
電力係数演算部５０を付加すると共に、圧延トル
ク演算部３０の逆起電力係数器３１の代わりに乗
算器３７を設けて電機子電流Iaと逆起電力係数Φ
とを乗算する構成になつている。
ブロツク図であり、図中、第２図および第４図と
同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を
示している。これは、第２図の構成に対して逆起
電力係数演算部５０を付加すると共に、圧延トル
ク演算部３０の逆起電力係数器３１の代わりに乗
算器３７を設けて電機子電流Iaと逆起電力係数Φ
とを乗算する構成になつている。
一方、逆起電力係数演算部５０は上記（10A），
（10B）式を具現化したものであり、図中、ブロ
ツク５１は電機子インダクタンスに関する係数
器、ブロツク５２は電機子時定数に関する係数
器、ブロツク５３，５４はオブザーバの時定数に
関する係数器、ブロツク５５は１サンプリングタ
イムΔtだけ、前のステツプの値を記憶しておく
記憶装置、ブロツク５６は除算器であり、この除
算器５６の出力が逆起電力係数Φとなり、圧延ト
ルク演算部３０に加えられる。
（10B）式を具現化したものであり、図中、ブロ
ツク５１は電機子インダクタンスに関する係数
器、ブロツク５２は電機子時定数に関する係数
器、ブロツク５３，５４はオブザーバの時定数に
関する係数器、ブロツク５５は１サンプリングタ
イムΔtだけ、前のステツプの値を記憶しておく
記憶装置、ブロツク５６は除算器であり、この除
算器５６の出力が逆起電力係数Φとなり、圧延ト
ルク演算部３０に加えられる。
なお、上記実施例では、いずれもデイジタル演
算を前提として電動機および圧延機の系を模擬す
る基本式、および、電動機を模擬する基本式をそ
れぞれ離散化した状態方程式に変形した後、最小
次元オブザーバの理論に従つて変形した式を用い
ているが、アナログ演算を行う場合には、基本式
をそのまま最小次元オブザーバの理論に従つて変
形し、この変形式を具現化した演算装置を用いて
も、同様な精度の逆起電力係数Φ、圧延トルク
G1および速度修正量ΔN1を演算することができ
る。
算を前提として電動機および圧延機の系を模擬す
る基本式、および、電動機を模擬する基本式をそ
れぞれ離散化した状態方程式に変形した後、最小
次元オブザーバの理論に従つて変形した式を用い
ているが、アナログ演算を行う場合には、基本式
をそのまま最小次元オブザーバの理論に従つて変
形し、この変形式を具現化した演算装置を用いて
も、同様な精度の逆起電力係数Φ、圧延トルク
G1および速度修正量ΔN1を演算することができ
る。
以上の説明によつて明らかなように、この発明
によれば、圧延系を適確に模擬した式を用いて圧
延トルクを求め、さらに、この圧延トルクを用い
て速度補正量を演算しているので、検出遅れのな
いスタンド間張力制御ができる。
によれば、圧延系を適確に模擬した式を用いて圧
延トルクを求め、さらに、この圧延トルクを用い
て速度補正量を演算しているので、検出遅れのな
いスタンド間張力制御ができる。
また、電動機の逆起電力係数を求める演算部を
付加することによつて、弱め界磁の場合に生じる
電機子電流のリツプルに対しても圧延トルクを正
確に推定することができ、これによつて高精度の
スタンド間張力制御が可能となる。
付加することによつて、弱め界磁の場合に生じる
電機子電流のリツプルに対しても圧延トルクを正
確に推定することができ、これによつて高精度の
スタンド間張力制御が可能となる。
第１図はこの出願の第１の発明に対応する実施
例の概略構成を示すブロツク図、第２図は同実施
例の詳細な構成を示すブロツク図、第３図はこの
出願の第２の発明に対応する実施例の構成を示す
ブロツク図、第４図は従来のスタンド間張力制御
装置の構成を示すブロツク図、第５図は同装置の
詳細な構成を示すブロツク図である。 １，２……圧延スタンド、３，４……電動機、
５，６……速度検出器、７，８……速度制御装
置、９，１０……加算器、１４……荷重検出器、
１５……電流検出器、１６……電圧検出器、３０
……圧延トルク演算部、４０……速度修正量演算
部、５０……逆起電力係数演算部。
例の概略構成を示すブロツク図、第２図は同実施
例の詳細な構成を示すブロツク図、第３図はこの
出願の第２の発明に対応する実施例の構成を示す
ブロツク図、第４図は従来のスタンド間張力制御
装置の構成を示すブロツク図、第５図は同装置の
詳細な構成を示すブロツク図である。 １，２……圧延スタンド、３，４……電動機、
５，６……速度検出器、７，８……速度制御装
置、９，１０……加算器、１４……荷重検出器、
１５……電流検出器、１６……電圧検出器、３０
……圧延トルク演算部、４０……速度修正量演算
部、５０……逆起電力係数演算部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スタンド間張力が一定になるように、圧延機
を駆動する電動機の速度基準を修正する連続圧延
機のスタンド間張力制御装置において、前記電動
機の電機子電流信号および速度信号を入力し、前
記圧延機および電動機からなる系を模擬する基本
式の最小次元オブザーバを用いて、圧延トルクを
求める第１の演算回路と、前記圧延機の圧延荷重
信号、前記電動機の速度信号および前記第１の演
算回路によつて求められた圧延トルクに基づいて
前記速度基準を修正するための速度修正量を求め
る第２の演算回路とを備えたことを特徴とする連
続圧延機のスタンド間張力制御装置。 ２ 前記第１の演算回路は、前記基本式をサンプ
リング時間で離散化した状態方程式を作り、この
状態方程式の最小次元オブザーバを構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連続圧
延機のスタンド間張力制御装置。 ３ スタンド間張力が一定になるように、圧延機
を駆動する電動機の速度基準を修正する連続圧延
機のスタンド間張力制御装置において、前記電動
機の電機子電流信号、電機子電圧信号および速度
信号を入力し、前記電動機を模擬する基本式の最
小次元オブザーバを用いて、前記電動機の逆起電
力係数を演算する第１の演算回路と、前記電動機
の電機子電流信号および速度信号を入力し、前記
圧延機および電動機からなる系を模擬する関係式
の最小次元オブザーバを用いて、前記圧延トルク
を求める第２の演算回路と、前記圧延機の圧延荷
重信号、前記電動機の速度信号および前記第２の
演算回路によつて求められた圧延トルクに基づい
て前記速度基準を修正するための速度修正量を求
める第３の演算回路とを備えたことを特徴とする
連続圧延機のスタンド間張力制御装置。 ４ 前記第１および第２の演算回路は、それぞれ
前記基本式をサンプリング時間で離散化した状態
方程式を作り、この状態方程式の最小次元オブザ
ーバを構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の連続圧延機のスタンド間張力制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328253A JPH01170510A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 連続圧延機のスタンド間張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328253A JPH01170510A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 連続圧延機のスタンド間張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170510A JPH01170510A (ja) | 1989-07-05 |
| JPH0586292B2 true JPH0586292B2 (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=18208151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328253A Granted JPH01170510A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 連続圧延機のスタンド間張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01170510A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103722025A (zh) * | 2012-10-15 | 2014-04-16 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 一种冷轧生产线炉内张力波动快速预警方法 |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62328253A patent/JPH01170510A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01170510A (ja) | 1989-07-05 |
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