JPH06135609A - Strip tensile force controller - Google Patents

Strip tensile force controller

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JPH06135609A
JPH06135609A JP31113092A JP31113092A JPH06135609A JP H06135609 A JPH06135609 A JP H06135609A JP 31113092 A JP31113092 A JP 31113092A JP 31113092 A JP31113092 A JP 31113092A JP H06135609 A JPH06135609 A JP H06135609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correction amount
tension
dancer roll
calculation unit
strip
Prior art date
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Pending
Application number
JP31113092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Yano
健太郎 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH06135609A publication Critical patent/JPH06135609A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a stable strip tensile force controller having good responsiveness, which can eliminate mutual intervension between a tensile force control system and a dancer roll position control system. CONSTITUTION:A compensation calculating unit 14 for calculating the speed correction amount of bridle roll 2, 3 and the torque correction amount of a dancer roll 4 on the basis of the correction amount calculated by a tensile force correction amount calculating unit 14 from the difference between the detected value of a tensile force detecting unit 12 and the tensile force set value previously set and the correction amount calculated by a position correction amount calculating unit 11 from the difference between the detected value of a position detecting unit 10 and the position set value previously set is provided. Moreover, a non-linear compensation calculating unit to form the speed correction amount and the torque correction amount calculated by the compensation calcualting unit 14 into a non-line on the basis of a non-linear element by friction not to be ignored actually is added.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、プロセスラインにお
けるストリップの張力を一定に制御するためのストリッ
プ張力制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strip tension control device for controlling the tension of a strip in a process line to be constant.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来のストリップ張力制御装置を
示すブロック図である。図において、1はプロセスライ
ン上のストリップであり、2および3はこのストリップ
1を送るブライドルロールである。4はこのブライドル
ロール2と3との間に配置されて、ストリップ1に所定
の張力Tをかけるダンサロールである。5はこのダンサ
ロール4の位置Pを制御するダンサロール駆動部であ
り、6はこのダンサロール駆動部5を回転させるダンサ
ロールモータ、7はこのダンサロールモータ6を制御す
るトルク制御部である。8は前記ブライドルロールを回
転させるブライドルモータであり、9はこのブライドル
モータ8を制御する速度制御部である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a conventional strip tension control device. In the figure, 1 is a strip on the process line, and 2 and 3 are bridle rolls for feeding the strip 1. A dancer roll 4 is arranged between the bridle rolls 2 and 3 and applies a predetermined tension T to the strip 1. Reference numeral 5 is a dancer roll drive unit that controls the position P of the dancer roll 4, 6 is a dancer roll motor that rotates the dancer roll drive unit 5, and 7 is a torque control unit that controls the dancer roll motor 6. Reference numeral 8 is a bridle motor for rotating the bridle roll, and 9 is a speed control unit for controlling the bridle motor 8.

【0003】また、10はダンサロール4の位置Pを検
出する位置検出部であり、11はこの位置検出部10が
検出したダンサロール4の位置Pと、あらかじめ設定さ
れているダンサロール4の位置設定値P* との差に基づ
いて補正量を算出し、それを前記速度制御部9に対して
出力する位置補正量演算部である。12は前記ストリッ
プ1の張力Tを検出する張力検出部であり、13はこの
張力検出部12が検出したストリップ1の張力Tと、あ
らかじめ設定されているストリップ1の張力設定値T*
との差に基づいて補正量を算出し、それを前記トルク制
御部7に対して出力する張力補正量演算部である。
Further, 10 is a position detecting section for detecting the position P of the dancer roll 4, and 11 is a position P of the dancer roll 4 detected by this position detecting section 10 and a preset position of the dancer roll 4. The position correction amount calculation unit calculates a correction amount based on the difference from the set value P * and outputs the calculated correction amount to the speed control unit 9. Reference numeral 12 is a tension detecting section for detecting the tension T of the strip 1, and 13 is the tension T of the strip 1 detected by the tension detecting section 12 and a preset tension set value T * of the strip 1 .
It is a tension correction amount calculation unit that calculates a correction amount based on the difference between and and outputs it to the torque control unit 7.

【0004】次に動作について説明する。鉄鋼業におけ
る生産ラインのような、ストリップ1を連続的に送りな
がら所定の処理を実施するプロセスラインにおいて、ス
トリップ1の張力Tの値は製品の板厚の精度や、均一な
表面処理などに極めて大きな影響を及ぼす。従って、種
々の外乱があってもこの張力Tを一定に保持することが
要求され、そのために、ダンサロール機構を設置して張
力Tの変化分を吸収するための制御を行っている。以
下、そのストリップ1の張力制御について説明する。
Next, the operation will be described. In a process line such as a production line in the steel industry, in which a predetermined treatment is carried out while continuously feeding the strip 1, the value of the tension T of the strip 1 is extremely effective for the accuracy of the product sheet thickness and the uniform surface treatment. Have a big impact. Therefore, even if there are various disturbances, it is required to keep the tension T constant, and therefore, a dancer roll mechanism is installed to perform control for absorbing the change in the tension T. The tension control of the strip 1 will be described below.

【0005】張力検出部12はストリップ1の張力Tを
常に検出しており、その検出値Tとあらかじめ設定され
ている当該ストリップ1の張力設定値T* との差が張力
補正量演算部13に送られる。張力補正量演算部13は
このストリップ1の張力の検出値Tと張力設定値T*
の差に基づいて補正量を算出し、それをトルク制御部7
に出力する。トルク制御部7は入力された補正量に応じ
てダンサロールモータ6の回転を制御し、ダンサロール
駆動部5はこのダンサロールモータ6の回転に従ってダ
ンサロール4の位置Pの調整を行ってストリップ1に加
わる張力Tを制御する。
The tension detector 12 constantly detects the tension T of the strip 1, and the difference between the detected value T and the preset tension set value T * of the strip 1 is applied to the tension correction amount calculator 13. Sent. The tension correction amount calculation unit 13 calculates a correction amount based on the difference between the detected tension value T of the strip 1 and the tension set value T *, and the calculated correction amount is calculated by the torque control unit 7.
Output to. The torque control unit 7 controls the rotation of the dancer roll motor 6 according to the input correction amount, and the dancer roll driving unit 5 adjusts the position P of the dancer roll 4 according to the rotation of the dancer roll motor 6 to remove the strip 1 from the strip 1. Control the tension T applied to.

【0006】一方、位置検出部10はこのダンサロール
4の位置Pを常に検出しており、その検出値Pとあらか
じめ設定されている当該ダンサロール4の位置設定値P
* との差が位置補正量演算部11に送られる。位置補正
量演算部11はこのダンサロール4の位置の検出値Pと
位置設定値P* との差に基づいて補正量を算出し、それ
を速度制御部9に出力する。トルク制御部7は入力され
た補正量に応じてブライドルモータ8の回転を制御し、
ブライドルロール2の回転速度を修正する。これによっ
て、隣接したブライドルロール3に対するブライドルロ
ール2の回転速度が適性なものに調整され、ループ長さ
に関連するダンサロール4の位置Pが前記位置設定値P
* 付近に復帰して、その位置が安定に保持されるように
制御される。
On the other hand, the position detector 10 constantly detects the position P of the dancer roll 4, and the detected value P and the preset position set value P of the dancer roll 4 are set.
The difference from * is sent to the position correction amount calculation unit 11. The position correction amount calculation unit 11 calculates a correction amount based on the difference between the detected value P of the position of the dancer roll 4 and the position set value P *, and outputs it to the speed control unit 9. The torque control unit 7 controls the rotation of the bridle motor 8 according to the input correction amount,
Correct the rotation speed of the bridle roll 2. As a result, the rotation speed of the bridle roll 2 with respect to the adjacent bridle roll 3 is adjusted to an appropriate value, and the position P of the dancer roll 4 related to the loop length is set to the position set value P.
* Returns to the vicinity and is controlled so that the position is stably maintained.

【0007】このように、従来のストリップ張力制御装
置は、ダンサロール4のトルク制御によってストリップ
1の張力Tを制御し、その張力制御によってずれたダン
サロール4の位置をブライドルロール2の回転速度制御
によって設定位置に復帰させている。
As described above, the conventional strip tension control device controls the tension T of the strip 1 by controlling the torque of the dancer roll 4, and the position of the dancer roll 4 deviated by the tension control controls the rotational speed of the bridle roll 2. To return to the set position.

【0008】なお、このような従来のストリップ張力制
御装置に関連した技術が記載された文献としては、例え
ば特開平3−174916号公報などがある。
As a document describing a technique related to such a conventional strip tension control device, there is, for example, JP-A-3-174916.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来のストリップ張力
制御装置は以上のように構成されているので、ダンサロ
ール4のトルク制御によって行われたストリップ1の張
力Tの制御によって生じた、ダンサロール4の位置設定
値P* からのずれを、ブライドルロール2の回転速度制
御によって復帰させることが必要であり、このダンサロ
ール4の位置Pの修正とストリップ1の張力Tの制御と
が互いに相手方への外乱となるため、応答性の高いスト
リップ張力制御装置を得ることは極めて困難であるとい
う問題点があった。
Since the conventional strip tension control device is constructed as described above, the dancer roll 4 generated by the control of the tension T of the strip 1 performed by the torque control of the dancer roll 4 is described. It is necessary to restore the deviation from the position set value P * of P by the control of the rotation speed of the bridle roll 2, and the correction of the position P of the dancer roll 4 and the control of the tension T of the strip 1 are mutually opposite. There is a problem in that it is extremely difficult to obtain a strip tension control device having high responsiveness because of disturbance.

【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ストリップの張力制御系とダン
サロールの位置制御系との間の相互干渉を除いて、応答
性が高く、かつ安定なストリップ張力制御装置を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has high responsiveness except for mutual interference between the strip tension control system and the dancer roll position control system, and The object is to obtain a stable strip tension control device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係るストリップ張力制御装置は、張力検出部の検出値と
あらかじめ設定されている張力設定値との差より張力補
正量演算部の算出した補正量と、位置検出部の検出値と
あらかじめ設定されている位置設定値との差より位置補
正量演算部の算出した補正量に基づいて、ブライドルロ
ールの速度修正量とダンサロールのトルク修正量を算出
する補償演算部を設けたものである。
A strip tension control device according to a first aspect of the present invention calculates a tension correction amount calculation unit from a difference between a detection value of a tension detection unit and a preset tension set value. Based on the correction amount calculated by the position correction amount calculation unit from the difference between the detected correction amount and the detected value of the position detection unit and the preset position setting value, the speed correction amount of the bridle roll and the torque correction of the dancer roll are corrected. A compensation calculation unit for calculating the quantity is provided.

【0012】また、請求項2に記載の発明に係るストリ
ップ張力制御装置は、補償演算部の算出した速度修正量
およびトルク修正量を、摩擦などによる非線形要素に基
づいて非線形化する非線形補償演算部をさらに付加した
ものである。
Further, in the strip tension control device according to the invention described in claim 2, the speed compensation amount and the torque compensation amount calculated by the compensation calculation unit are made non-linear based on a non-linear element such as friction. Is further added.

【0013】[0013]

【作用】請求項1に記載の発明における補償演算部は、
張力補正量演算部の算出した補正量と位置補正量演算部
の算出した補正量とを入力し、それらに基づいて、張力
制御のために必要なブライドル速度補正量とダンサロー
ル位置制御のために必要なダンサロールトルク補正量を
考慮した、ブライドルロールの速度修正量とダンサロー
ルのトルク修正量を演算し、それらを速度制御部および
トルク制御部に対して出力することにより、相互干渉を
補償した張力制御と位置制御が行えるストリップ張力制
御装置を実現する。
According to the invention as set forth in claim 1,
Input the correction amount calculated by the tension correction amount calculation unit and the correction amount calculated by the position correction amount calculation unit, and based on them, determine the bridle speed correction amount and the dancer roll position control necessary for tension control. Mutual interference was compensated by calculating the speed correction amount of the bridle roll and the torque correction amount of the dancer roll in consideration of the necessary dancer roll torque correction amount, and outputting them to the speed control unit and the torque control unit. To realize a strip tension control device capable of tension control and position control.

【0014】また、請求項2に記載の発明における非線
形補償演算部は、補償演算部の算出した速度修正量とト
ルク修正量をさらに非線形な補正を加えることにより、
摩擦などによる実際に無視できない非線形な動作に対す
る補償を可能とし、張力制御と位置制御の応答性をより
高いものとする。
Further, the non-linear compensation calculation unit in the invention according to claim 2 further nonlinearly corrects the speed correction amount and the torque correction amount calculated by the compensation calculation unit,
This makes it possible to compensate for non-negligible non-linear movements due to friction, etc., and enhances the responsiveness of tension control and position control.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1は請求項1に記載した発明を鉄鋼業のプロセ
スラインに実施した場合の一実施例を示すブロック図で
ある。図において、1はストリップ、2,3はブライド
ルロール、4はダンサロール、5はダンサロール駆動
部、6はダンサロールモータ、7はトルク制御部、8は
ブライドルモータ、9は速度制御部、10は位置検出
部、11は位置補正量演算部、12は張力検出部、13
は張力補正量演算部であり、図5に同一符号を付した従
来のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な
説明は省略する。
Example 1. Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment in which the invention described in claim 1 is applied to a process line of the steel industry. In the figure, 1 is a strip, 2 and 3 are bridle rolls, 4 is a dancer roll, 5 is a dancer roll drive unit, 6 is a dancer roll motor, 7 is a torque control unit, 8 is a bridle motor, 9 is a speed control unit, 10 Is a position detection unit, 11 is a position correction amount calculation unit, 12 is a tension detection unit, 13
Is a tension correction amount calculation unit, which is the same as or equivalent to those of the related art denoted by the same reference numerals in FIG. 5, and therefore detailed description thereof is omitted.

【0016】また、14は前記位置補正量演算部11お
よび張力補正量演算部13によって算出された各補正量
が入力され、それらに基づいて、ダンサロール4の位置
制御のために必要なダンサロールトルク補正量を考慮し
たダンサロール4のトルク修正量ΔQと、張力制御のた
めに必要なブライドル速度補正量を考慮したブライドル
ロール2の速度修正量ΔVとを演算し、それらをトルク
制御部7および速度制御部9に対して出力する補償演算
部である。
Further, 14 receives the respective correction amounts calculated by the position correction amount calculation unit 11 and the tension correction amount calculation unit 13, and based on them, the dancer roll necessary for the position control of the dancer roll 4. A torque correction amount ΔQ of the dancer roll 4 in consideration of the torque correction amount and a speed correction amount ΔV of the bridle roll 2 in consideration of the bridle speed correction amount necessary for tension control are calculated, and these are calculated. It is a compensation calculation unit that outputs to the speed control unit 9.

【0017】次に動作について説明する。ここで、以下
の説明においては説明を簡単にするため、ダンサロール
4の位置Pの代わりに、ダンサロール4の移動速度など
のダンサロール4の位置Pの変化率を用い、それをダン
サロール4の位置変動に代わる制御変数nとし、以下の
式で示す。
Next, the operation will be described. Here, in the following description, in order to simplify the description, instead of the position P of the dancer roll 4, the change rate of the position P of the dancer roll 4 such as the moving speed of the dancer roll 4 is used, which is used as the dancer roll 4 The variable n is used as a control variable instead of the position variation, and is shown by the following equation.

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】このとき、定常状態において、ブライドル
ロール2の速度修正量ΔVおよびダンサロール4のトル
ク修正量ΔQと、ストリップ1の張力変化量ΔTおよび
ダンサロール4の移動速度変化量Δnの関係は次のよう
に表される。
At this time, in the steady state, the relationship between the speed correction amount ΔV of the bridle roll 2 and the torque correction amount ΔQ of the dancer roll 4, the tension change amount ΔT of the strip 1 and the moving speed change amount Δn of the dancer roll 4 is as follows. It is expressed as.

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】この(2)式の関係をまとめて行列の形で
表示すると次式のようになる。
When the relationship of the equation (2) is summarized and displayed in the form of a matrix, the following equation is obtained.

【0022】[0022]

【数3】 [Equation 3]

【0023】そこで、張力補正量演算部13における張
力値制御演算によって得られたブライドルロール2の速
度補正量をΔV* とし、位置補正量演算部11における
ダンサロール位置制御演算のよって得られたダンサロー
ル4のトルク補正量をΔQ*とするとき、他の変数への
干渉を補償した新たな速度修正量ΔVおよびトルク修正
量ΔQは、次の演算によって算出することができる。即
ち、(3)式で表された伝達関数を示す行列の逆行列は
次のように表される。
Therefore, the velocity correction amount of the bridle roll 2 obtained by the tension value control calculation in the tension correction amount calculation unit 13 is set to ΔV *, and the dancer roll position control calculation in the position correction amount calculation unit 11 is performed to obtain the dancer. When the torque correction amount of the roll 4 is ΔQ * , new speed correction amount ΔV and torque correction amount ΔQ that compensate for interference with other variables can be calculated by the following calculation. That is, the inverse matrix of the matrix showing the transfer function expressed by the equation (3) is expressed as follows.

【0024】[0024]

【数4】 [Equation 4]

【0025】なお、上記(4)式における“d”は次の
式で与えられる。
"D" in the above equation (4) is given by the following equation.

【0026】 d=g11・g22 −g12・g21 ・・・・・(5)D = g 11 · g 22 −g 12 · g 21 (5)

【0027】新たな修正基準は、この逆行列[C]を用
いることによって以下の式で表すことができる。
The new correction criterion can be expressed by the following equation by using this inverse matrix [C].

【0028】[0028]

【数5】 [Equation 5]

【0029】次に、これら(4)式〜(6)式を前記
(3)式に代入すると次の式が得られる。
Next, by substituting the expressions (4) to (6) into the expression (3), the following expression is obtained.

【0030】[0030]

【数6】 [Equation 6]

【0031】この(7)式を整理すると、次の式が得ら
れる。
By rearranging this equation (7), the following equation is obtained.

【0032】[0032]

【数7】 [Equation 7]

【0033】この(8)式からもわかるように、張力制
御演算によって求められた速度補正量ΔV* によって、
ストリップ1の張力値のみがΔTだけ変化し、ダンサロ
ール位置制御演算によって求められたトルク補正量ΔQ
* によって、ダンサロール4の位置PのみがΔnだけ変
化して、他の変数への干渉が補償される。
As can be seen from the equation (8), the speed correction amount ΔV * obtained by the tension control calculation gives
Only the tension value of the strip 1 changes by ΔT, and the torque correction amount ΔQ obtained by the dancer roll position control calculation
By * , only the position P of the dancer roll 4 is changed by Δn, and the interference with other variables is compensated.

【0034】なお、この実施例における、速度リファレ
ンスおよびトルクリファレンスなどの操作量から、張力
や位置などの制御量への開ループ伝達特性をシミュレー
トした結果を図2に示す。同図(a)にはブライドル速
度からストリップ張力への開ループ特性T/Vrと、ダ
ンサロール駆動トルクからストリップ張力への開ループ
特性T/grを、また、同図(b)にはブライドル速度
からダンサロール位置への開ループ特性P/Vrと、ダ
ンサロール駆動トルクからダンサロール位置への開ルー
プ特性P/grをそれぞれ示している。ここで、この図
2からも明らかなように、張力制御はブライドル速度リ
ファレンスによって行い、ダンサロール4の位置制御は
トルクリファレンスによって行うのが効果的である。従
って、この実施例のように、位置補正量演算部11でダ
ンサロール4のトルク補正量を計算し、張力補正量演算
部13でブライドルロール2の速度補正量を計算するこ
とはこの点からも有効なことである。
FIG. 2 shows the result of simulating the open loop transfer characteristic from the manipulated variable such as the speed reference and torque reference to the controlled variable such as tension and position in this embodiment. In the figure (a), the open loop characteristic T / Vr from the bridle speed to the strip tension and the open loop characteristic T / gr from the dancer roll driving torque to the strip tension are shown. In the figure (b), the bridle speed is shown. Shows the open loop characteristic P / Vr from to the dancer roll position and the open loop characteristic P / gr from the dancer roll drive torque to the dancer roll position. Here, as is apparent from FIG. 2, it is effective that the tension control is performed by the bridle speed reference and the position control of the dancer roll 4 is performed by the torque reference. Therefore, as in this embodiment, the position correction amount calculation unit 11 calculates the torque correction amount of the dancer roll 4 and the tension correction amount calculation unit 13 calculates the speed correction amount of the bridle roll 2 also from this point. That is valid.

【0035】また、以上の説明では説明の都合上、定常
特性のみに着目したが、(2)式におけるg11,g12
21,g22に適当な動特性を含んだものを用いることに
より、張力制御およびダンサロール位置制御が相互に及
ぼす過渡的な外乱をも抑制することが可能となる。
Further, in the above explanation, for the sake of convenience of explanation, only the steady-state characteristic is focused, but in the equation (2), g 11 , g 12 ,
By using g 21 and g 22 which include appropriate dynamic characteristics, it is possible to suppress the transient disturbance that the tension control and the dancer roll position control exert on each other.

【0036】実施例2.次に、この発明の実施例2を図
について説明する。図3は請求項2に記載の発明の一実
施例を示すブロック図で、図1と同一の部分には同一符
号を付してその説明を省略している。図において、15
は補償演算部14の出力するトルク修正量ΔQと速度修
正量ΔVとを非線形化することによって、摩擦などによ
る実際に無視できない非線形動作を補償し、それを新た
なダンサロール4のトルク修正量ΔQnおよびブライド
ルロール2の速度修正量ΔVnとして、トルク制御部7
あるいは速度制御部9に供給する非線形補償演算部であ
る。
Example 2. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 2, and the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the figure, 15
Makes the torque correction amount ΔQ and the speed correction amount ΔV output from the compensation calculation unit 14 non-linear, thereby compensating for the non-negligible non-linear operation due to friction or the like, and the torque correction amount ΔQn of the new dancer roll 4 is compensated for. And the torque control unit 7 as the speed correction amount ΔVn of the bridle roll 2.
Alternatively, it is a non-linear compensation calculation unit that is supplied to the speed control unit 9.

【0037】次に動作について説明する。ここで、基本
的な動作は実施例1の場合と同様であるため、説明は上
記非線形補償演算部15の動作を中心に行う。補償演算
部14において張力補正量演算部13と位置補正量演算
部11の算出した各補正量より算出された、ダンサロー
ル4のトルク補正量ΔQとブライドルロール2の速度修
正量ΔVは、トルク制御部7および速度制御部9に直接
入力されずに、一旦非線形補償演算部15に入力され
る。それを受けた非線形補償演算部15はダンサロール
4が静止摩擦を受けているか動摩擦を受けているかをみ
て、そのトルク修正量ΔQと速度修正量ΔVに対して非
線形なゲインをかけることにより、それらの非線形化を
行う。
Next, the operation will be described. Here, since the basic operation is the same as that of the first embodiment, the description will be focused on the operation of the above-mentioned nonlinear compensation calculation unit 15. The torque correction amount ΔQ of the dancer roll 4 and the speed correction amount ΔV of the bridle roll 2 calculated from the correction amounts calculated by the tension correction amount calculation unit 13 and the position correction amount calculation unit 11 in the compensation calculation unit 14 are torque control values. It is not directly input to the section 7 and the speed control section 9, but is once input to the nonlinear compensation calculation section 15. In response to this, the non-linear compensation calculation unit 15 determines whether the dancer roll 4 is subjected to static friction or dynamic friction, and applies a non-linear gain to the torque correction amount ΔQ and the speed correction amount ΔV to obtain them. Non-linearization of.

【0038】図4はそのような非線形ゲインの特性を示
す説明図であり、同図(a)にはトルク修正量ΔQに対
してかけられるゲインの変化が、同図(b)には速度修
正量ΔVに対してかけられるゲインの変化がそれぞれ示
されている。なお、図4(a)および(b)の横軸に
は、ともにダンサロール4の移動速度、もしくはダンサ
ロールモータ6の回転速度が目盛られている。非線形補
償演算部15は図4(a)に示すように、トルク修正量
ΔQに対して、ダンサロール4が動き出す時には大きな
ゲインを、ダンサロール4が動き出したら小さなゲイン
をそれぞれかけることによって非線形処理し、それを新
たなトルク修正量ΔQnとしてトルク制御部7に出力す
る。また、図4(b)に示すように、速度修正量ΔVに
対しては、ダンサロール4が動き出す時には小さなゲイ
ンを、ダンサロール4が動き出したら大きなゲインをか
けることによって非線形処理し、それを新たな速度修正
量ΔVnとして速度制御部9に出力する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the characteristics of such a non-linear gain. In FIG. 4A, the change in gain applied to the torque correction amount ΔQ is shown, and in FIG. 4B, the speed correction is shown. The change in gain applied to the quantity ΔV is shown. 4A and 4B, the moving speed of the dancer roll 4 or the rotating speed of the dancer roll motor 6 is graduated. As shown in FIG. 4A, the non-linear compensation calculation unit 15 performs non-linear processing by applying a large gain to the torque correction amount ΔQ when the dancer roll 4 starts moving and a small gain when the dancer roll 4 starts moving. , And outputs it to the torque control unit 7 as a new torque correction amount ΔQn. Further, as shown in FIG. 4B, with respect to the speed correction amount ΔV, a small gain is applied when the dancer roll 4 starts moving, and a large gain is applied when the dancer roll 4 starts moving. It is output to the speed control unit 9 as a new speed correction amount ΔVn.

【0039】このように、実際には無視することができ
ない摩擦などの非線形動作を補償するように、相互干渉
が補償されたトルク修正量ΔQと速度修正量ΔVを非線
形化することによって、トルク制御部7と速度制御部9
とに最適な修正量を供給している。なお、この実際には
無視し得ない非線形動作としては、上記摩擦の外にもベ
アリングロスなどの機械的なロスが考えられる。また、
図4の非線形ゲインの特性を示す曲線はその一例として
示したものであり、対象となるダンサロール機構やGD
2 (慣性モーメント)、モータなどによって様々に変化
にするものである。
As described above, torque control is performed by nonlinearizing the torque correction amount ΔQ and the speed correction amount ΔV in which mutual interference is compensated so as to compensate for a non-linear operation such as friction that cannot be actually ignored. Section 7 and speed control section 9
We are supplying the optimum correction amount for. In addition to the friction, mechanical loss such as bearing loss can be considered as the non-linear operation that cannot be ignored in practice. Also,
The curve showing the characteristic of the non-linear gain in FIG. 4 is shown as an example, and the target dancer roll mechanism and GD
2 (Moment of inertia), various changes depending on the motor.

【0040】実施例3.なお、上記実施例では、鉄鋼業
におけるプロセスラインでのストリップ張力の制御に適
用した場合について述べたが、同様の構造を持つプロセ
スラインのルーパや、製紙業のラインにおける同様の構
造を持つ装置などに適用してもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
Example 3. In addition, in the above-mentioned embodiment, the case where it is applied to the control of the strip tension in the process line in the steel industry has been described, but the looper of the process line having the similar structure, the device having the similar structure in the paper manufacturing line, etc. The same effect as the above embodiment can be obtained.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、補償演算部を設けて、張力制御と位置制御の相
互干渉を補償するように構成したので、張力制御系につ
いてはダンサロール位置に影響を及ぼすことなしに任意
にその応答性を高めることができ、また、ダンサロール
の位置制御系の側からみても、張力値に及ぼす影響を無
視してその応答性を高めることが可能となるため、従来
の装置に較べて著しく高い外乱成分まで吸収制御するこ
とが期待できるストリップ張力制御装置が得られる効果
がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the compensation calculation unit is provided so as to compensate for the mutual interference between the tension control and the position control. The responsiveness can be arbitrarily increased without affecting the dancer roll position, and the responsiveness can be enhanced by ignoring the effect on the tension value from the viewpoint of the dancer roll position control system. Therefore, there is an effect that a strip tension control device can be obtained which is expected to absorb and control disturbance components that are significantly higher than those of conventional devices.

【0042】また、請求項2に記載の発明によれば、さ
らに非線形補償演算部を設けて、現実に無視できない非
線形動作を補償するように構成したので、摩擦などの非
線形動作の現実により近い補正を行うことが可能となる
ため、安定な制御領域をより広くできる効果もある。
Further, according to the invention described in claim 2, since the non-linear compensation calculation unit is further provided to compensate for the non-negligible non-linear operation, the non-linear operation such as friction can be corrected more realistically. Therefore, there is also an effect that a stable control region can be further widened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例1を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例におけるダンサロールモデルの開ル
ープ特性を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an open loop characteristic of a dancer roll model in the above embodiment.

【図3】この発明の実施例2を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】実施例における非線形ゲインの特性を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a characteristic of a non-linear gain in the embodiment.

【図5】従来のストリップ張力制御装置を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional strip tension control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ストリップ 2 ブライドルロール 3 ブライドルロール 4 ダンサロール 10 位置検出部 11 位置補正量演算部 12 張力検出部 13 張力補正量演算部 14 補償演算部 15 非線形補償演算部 1 strip 2 bridle roll 3 bridle roll 4 dancer roll 10 position detection unit 11 position correction amount calculation unit 12 tension detection unit 13 tension correction amount calculation unit 14 compensation calculation unit 15 non-linear compensation calculation unit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年6月8日[Submission date] June 8, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】そこで、張力補正量演算部13における張
力値制御演算によって得られたブライドルロール2の速
度補正量をΔV* とし、位置補正量演算部11における
ダンサロール位置制御演算によって得られたダンサロー
ル4のトルク補正量をΔQ*とするとき、他の変数への
干渉を補償した新たな速度修正量ΔVおよびトルク修正
量ΔQは、次の演算によって算出することができる。即
ち、(3)式で表された伝達関数を示す行列の逆行列は
次のように表される。
Therefore, the velocity correction amount of the bridle roll 2 obtained by the tension value control calculation in the tension correction amount calculation unit 13 is set to ΔV *, and the dancer roll position control calculation in the position correction amount calculation unit 11 is performed. When the torque correction amount of 4 is ΔQ * , new speed correction amount ΔV and torque correction amount ΔQ that compensate for interference with other variables can be calculated by the following calculation. That is, the inverse matrix of the matrix showing the transfer function expressed by the equation (3) is expressed as follows.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0034】なお、この実施例における、速度リファレ
ンスおよびトルクリファレンスなどの操作量から、張力
や位置などの制御量への開ループ伝達特性をシミュレー
トした結果を図2に示す。同図(a)にはブライドル速
度からストリップ張力への開ループ特性T/Vrと、ダ
ンサロール駆動トルクからストリップ張力への開ループ
特性T/qrを、また、同図(b)にはブライドル速度
からダンサロール位置への開ループ特性P/Vrと、ダ
ンサロール駆動トルクからダンサロール位置への開ルー
プ特性P/qrをそれぞれ示している。ここで、この図
2からも明らかなように、張力制御はブライドル速度リ
ファレンスによって行い、ダンサロール4の位置制御は
トルクリファレンスによって行うのが効果的である。従
って、この実施例のように、位置補正量演算部11でダ
ンサロール4のトルク補正量を計算し、張力補正量演算
部13でブライドルロール2の速度補正量を計算するこ
とはこの点からも有効なことである。
FIG. 2 shows the result of simulating the open loop transfer characteristic from the manipulated variable such as the speed reference and torque reference to the controlled variable such as tension and position in this embodiment. The open loop characteristic T / Vr from the bridle speed to the strip tension and the open loop characteristic T / qr from the dancer roll driving torque to the strip tension are shown in (a), and the bridle speed is shown in (b). Shows the open-loop characteristic P / Vr from the dancer roll position to the dancer roll position, and the open-loop characteristic P / qr from the dancer roll drive torque to the dancer roll position. Here, as is apparent from FIG. 2, it is effective that the tension control is performed by the bridle speed reference and the position control of the dancer roll 4 is performed by the torque reference. Therefore, as in this embodiment, the position correction amount calculation unit 11 calculates the torque correction amount of the dancer roll 4 and the tension correction amount calculation unit 13 calculates the speed correction amount of the bridle roll 2 also from this point. That is valid.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 隣接するブライドルロール間におけるス
トリップの張力値を検出する張力検出部と、前記張力検
出部の検出値とあらかじめ設定されている前記ストリッ
プの張力設定値との差に基づいて補正量を算出する張力
補正量演算部と、前記ブライドルロール間に配置された
ダンサロールの位置を検出する位置検出部と、前記位置
検出部の検出値とあらかじめ設定されている前記ダンサ
ロールの位置設定値との差に基づいて補正量を算出する
位置補正量演算部と、前記張力補正量演算部および前記
位置補正量演算部にて算出された各補正量に基づいて、
前記ブライドルロールの速度修正値と前記ダンサロール
のトルク修正値を算出する補償演算部とを備えたストリ
ップ張力制御装置。
1. A correction amount based on a tension detection unit for detecting a tension value of a strip between adjacent bridle rolls, and a difference between a detection value of the tension detection unit and a preset tension set value of the strip. A tension correction amount calculation unit for calculating, a position detection unit for detecting the position of the dancer roll arranged between the bridle rolls, a detection value of the position detection unit and a preset position setting value of the dancer roll Based on each correction amount calculated by the position correction amount calculation unit, the tension correction amount calculation unit and the position correction amount calculation unit, which calculates the correction amount based on the difference between
A strip tension control device comprising a compensation calculation unit that calculates a speed correction value of the bridle roll and a torque correction value of the dancer roll.
【請求項2】 前記補償演算部の算出した前記速度修正
量とトルク修正量とを、摩擦などによる実際に無視でき
ない非線形要素に基づいて非線形化する非線形補償演算
部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のストリッ
プ張力制御装置。
2. A non-linear compensation calculation unit for nonlinearizing the speed correction amount and the torque correction amount calculated by the compensation calculation unit based on a non-negligible non-linear element due to friction or the like. The strip tension control device according to claim 1.
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