JPH0661571B2 - 熱間連続圧延機のルーパ制御装置 - Google Patents
熱間連続圧延機のルーパ制御装置Info
- Publication number
- JPH0661571B2 JPH0661571B2 JP62321920A JP32192087A JPH0661571B2 JP H0661571 B2 JPH0661571 B2 JP H0661571B2 JP 62321920 A JP62321920 A JP 62321920A JP 32192087 A JP32192087 A JP 32192087A JP H0661571 B2 JPH0661571 B2 JP H0661571B2
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- Japan
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- tension
- angle
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Links
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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主に熱延仕上ミル等の連続圧延機において用い
るルーパの制御装置に関するものである。
るルーパの制御装置に関するものである。
通常ルーパは熱間連続圧延機の各スタンド間に配され、
各スタンド間における圧延材のループ量および張力を安
定維持する機能を司っており、圧延材の通板時等におけ
る圧延材トップのスタンド噛込み直後の如きライン速度
の外乱に際して生ずる角速度の変動を角度一定制御を施
すことによって補償する方法が採用されている。
各スタンド間における圧延材のループ量および張力を安
定維持する機能を司っており、圧延材の通板時等におけ
る圧延材トップのスタンド噛込み直後の如きライン速度
の外乱に際して生ずる角速度の変動を角度一定制御を施
すことによって補償する方法が採用されている。
第７図は従来の熱間連続圧延機のルーパ制御装置のブロ
ック図であり、図中２，３は相隣する２つのスタンド、
１は圧延材、６はルーパを示している。ルーパ６はスタ
ンド２，３間にあって，白抜矢符方向から通された圧延
材１をルーパ６との接触面側から上方へ向けて押圧し、
スタンド２，３間で圧延材１に張力を付与すると共に、
圧延材１の適正なループ量を確保するようになってい
る。
ック図であり、図中２，３は相隣する２つのスタンド、
１は圧延材、６はルーパを示している。ルーパ６はスタ
ンド２，３間にあって，白抜矢符方向から通された圧延
材１をルーパ６との接触面側から上方へ向けて押圧し、
スタンド２，３間で圧延材１に張力を付与すると共に、
圧延材１の適正なループ量を確保するようになってい
る。
ルーパ６は、先端部にローラ6aを枢支したアーム6bの基
端部を油圧駆動又は電動のルーパ駆動アクチュエータ14
に連繋して構成されており、ルーパアーム6bの角度（ル
ーパ角度という）θは該ルーパアーム6bに付設した角度
検出器７にて検出され、演算器26へ入力される。該演算
器26は予め設定されたルーパ角度目標値と、前記ルーパ
角度θとの偏差Δθを算出し、これを角度制御装置８へ
出力し、該角度制御装置８にて前段スタンドロール４，
４のロール周速度変更量を算出し、これを演算器20へ入
力する。また前段スタンド２のロール４，４のロール周
速度の基準値V0が演算器20へ入力され、これと演算器20
に入力された前記ロール周速度変更量とが演算器20によ
って加算され、ロール周速度の速度変更指令値Vrとして
速度制御装置９へ出力される。該速度制御装置９はロー
ル周速度の速度変更指令値Vrに基づいてロール駆動電動
機10の回転数を修正し、ロール周速度の調節を行うこと
によってルーパ角度θを制御する（これがルーパ角度を
一定に制御するメインループである）。
端部を油圧駆動又は電動のルーパ駆動アクチュエータ14
に連繋して構成されており、ルーパアーム6bの角度（ル
ーパ角度という）θは該ルーパアーム6bに付設した角度
検出器７にて検出され、演算器26へ入力される。該演算
器26は予め設定されたルーパ角度目標値と、前記ルーパ
角度θとの偏差Δθを算出し、これを角度制御装置８へ
出力し、該角度制御装置８にて前段スタンドロール４，
４のロール周速度変更量を算出し、これを演算器20へ入
力する。また前段スタンド２のロール４，４のロール周
速度の基準値V0が演算器20へ入力され、これと演算器20
に入力された前記ロール周速度変更量とが演算器20によ
って加算され、ロール周速度の速度変更指令値Vrとして
速度制御装置９へ出力される。該速度制御装置９はロー
ル周速度の速度変更指令値Vrに基づいてロール駆動電動
機10の回転数を修正し、ロール周速度の調節を行うこと
によってルーパ角度θを制御する（これがルーパ角度を
一定に制御するメインループである）。
一方、ルーパ６のルーパ駆動トルク（以下、トルクとい
う）τは、ルーパ駆動アクチュエータ14に付設したトル
ク検出機11にて検出され、この検出値τは演算器22へ入
力され、また圧延材１に必要な張力目標値は張力・トル
ク変換器12に予め設定される。張力・トルク変換器12は
トルク変換を行ってルーパ駆動トルク指令値τrefを求
め、これを演算器22に入力する。該演算器22はルーパ駆
動トルク指令値τrefとトルク検出値τとのトルク偏差
を算出し、これをトルク制御装置13へ出力し、該トルク
制御装置13がトルク偏差によってルーパ駆動アクチュエ
ータ14のトルクを修正し、スタンド２，３間の張力制御
を行う（これが張力制御ループである）。
う）τは、ルーパ駆動アクチュエータ14に付設したトル
ク検出機11にて検出され、この検出値τは演算器22へ入
力され、また圧延材１に必要な張力目標値は張力・トル
ク変換器12に予め設定される。張力・トルク変換器12は
トルク変換を行ってルーパ駆動トルク指令値τrefを求
め、これを演算器22に入力する。該演算器22はルーパ駆
動トルク指令値τrefとトルク検出値τとのトルク偏差
を算出し、これをトルク制御装置13へ出力し、該トルク
制御装置13がトルク偏差によってルーパ駆動アクチュエ
ータ14のトルクを修正し、スタンド２，３間の張力制御
を行う（これが張力制御ループである）。
上述した如き従来のルーパ制御装置においては、ロール
周速度の調節を行なうことによりルーパ角度を制御する
場合にロール周速度の変動によってスタンド２，３間の
張力が変化し、またルーパ駆動トルクの調節を行なうこ
とによりスタンド間の張力を制御する場合にルーパ駆動
トルクの変動によってルーパ角度が変化し、いずれの場
合も制御系の応答性を低下させるという問題があった。
周速度の調節を行なうことによりルーパ角度を制御する
場合にロール周速度の変動によってスタンド２，３間の
張力が変化し、またルーパ駆動トルクの調節を行なうこ
とによりスタンド間の張力を制御する場合にルーパ駆動
トルクの変動によってルーパ角度が変化し、いずれの場
合も制御系の応答性を低下させるという問題があった。
一方、スタンド間の速度設定誤差による速度外乱が張力
及びルーパ角度を変動させ、夫々の目標値へ追従するま
での経過時間が長くかかり、均一な圧延が行えず圧延材
の板厚及び板幅等の寸法精度に悪影響を及ぼすという問
題があった。
及びルーパ角度を変動させ、夫々の目標値へ追従するま
での経過時間が長くかかり、均一な圧延が行えず圧延材
の板厚及び板幅等の寸法精度に悪影響を及ぼすという問
題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、ルーパ角度の変化及びスタンド間
の張力の変化による制御系の応答性の低下を防ぎ、速度
外乱による張力の変動及びルーパ角度の変動を抑制し、
寸法精度の良い圧延材を製造する熱間連続圧延機のルー
パ制御装置を提供することにある。
目的とするところは、ルーパ角度の変化及びスタンド間
の張力の変化による制御系の応答性の低下を防ぎ、速度
外乱による張力の変動及びルーパ角度の変動を抑制し、
寸法精度の良い圧延材を製造する熱間連続圧延機のルー
パ制御装置を提供することにある。
本発明に係る熱間連続圧延機のルーパ制御装置は、ロー
ルを夫々有するスタンド間にルーパを配し、そのルーパ
角度およびルーパ駆動トルクを制御しながら圧延材を圧
延する熱間連続圧延機における前記ルーパ角度を検出
し、この検出値とルーパ角度の目標値との角度偏差を求
め、これを解消すべく前記ロールのロール周速度を調節
することによりルーパ角度を一定に制御するメインルー
プと、圧延材の張力の目標値から計算したルーパ駆動ト
ルク指令値とルーパ駆動トルクの検出値との偏差により
圧延材の張力の変動を抑制すべく前記ルーパ駆動トルク
を調節する張力制御ループとを備えたルーパ制御装置に
おいて、前記ルーパ駆動トルク、ルーパ駆動トルク指令
値及び前記ロール周速度からルーパ角速度及び圧延材の
速度外乱を推定する推定演算装置と、該推定演算装置に
より推定した前記ルーパ角速度により前記スタンド間の
張力の変動を抑制すべく前記ロール周速度を調節するこ
とによりルーパ角速度を一定に制御するフィードバック
ループと、前記推定演算装置により推定した前記速度外
乱の値により前記スタンド間の張力の変動を抑制すべく
前記ロール周速度を調節するフィードフォワード補償ル
ープと、前記ルーパ角速度の推定値によりルーパ角度の
変動を抑制すべく前記ルーパ駆動トルクを調節する補償
ループとを具備することを特徴とする。
ルを夫々有するスタンド間にルーパを配し、そのルーパ
角度およびルーパ駆動トルクを制御しながら圧延材を圧
延する熱間連続圧延機における前記ルーパ角度を検出
し、この検出値とルーパ角度の目標値との角度偏差を求
め、これを解消すべく前記ロールのロール周速度を調節
することによりルーパ角度を一定に制御するメインルー
プと、圧延材の張力の目標値から計算したルーパ駆動ト
ルク指令値とルーパ駆動トルクの検出値との偏差により
圧延材の張力の変動を抑制すべく前記ルーパ駆動トルク
を調節する張力制御ループとを備えたルーパ制御装置に
おいて、前記ルーパ駆動トルク、ルーパ駆動トルク指令
値及び前記ロール周速度からルーパ角速度及び圧延材の
速度外乱を推定する推定演算装置と、該推定演算装置に
より推定した前記ルーパ角速度により前記スタンド間の
張力の変動を抑制すべく前記ロール周速度を調節するこ
とによりルーパ角速度を一定に制御するフィードバック
ループと、前記推定演算装置により推定した前記速度外
乱の値により前記スタンド間の張力の変動を抑制すべく
前記ロール周速度を調節するフィードフォワード補償ル
ープと、前記ルーパ角速度の推定値によりルーパ角度の
変動を抑制すべく前記ルーパ駆動トルクを調節する補償
ループとを具備することを特徴とする。
本発明装置にあっては、ルーパ角度を一定に制御するメ
インループによるロール周速度を、推定演算装置で推定
したルーパ角速度，速度外乱によりルーパ角速度を一定
に制御するフィードバックループ及び速度外乱推定値に
よるフィードフォワード補償ループにより調整すると共
に、張力制御ループによるルーパ駆動トルクを前記ルー
パ角速度推定値に基づくトルク補償ループにて調節する
ことでルーパ角度，圧延材張力の変動を抑制する。
インループによるロール周速度を、推定演算装置で推定
したルーパ角速度，速度外乱によりルーパ角速度を一定
に制御するフィードバックループ及び速度外乱推定値に
よるフィードフォワード補償ループにより調整すると共
に、張力制御ループによるルーパ駆動トルクを前記ルー
パ角速度推定値に基づくトルク補償ループにて調節する
ことでルーパ角度，圧延材張力の変動を抑制する。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。第１図は本発明に係る熱間連続圧延機のル
ーパ制御装置のブロック図であり、図中２，３は相隣す
る２つのスタンド、１は圧延材、６はルーパを示してい
る。ルーパ６はスタンド２，３間にあって、白抜矢符方
向から通された圧延材１をルーパ６との接触面側から上
方へ向けて押圧し、スタンド２，３間で圧延材１に張力
を付与すると共に、圧延材１の適正なループ量を確保す
るようになっている。
に説明する。第１図は本発明に係る熱間連続圧延機のル
ーパ制御装置のブロック図であり、図中２，３は相隣す
る２つのスタンド、１は圧延材、６はルーパを示してい
る。ルーパ６はスタンド２，３間にあって、白抜矢符方
向から通された圧延材１をルーパ６との接触面側から上
方へ向けて押圧し、スタンド２，３間で圧延材１に張力
を付与すると共に、圧延材１の適正なループ量を確保す
るようになっている。
ルーパ６は、先端部にローラ6aを枢支したアーム6bの基
端部を油圧駆動又は電動のルーパ駆動アクチュエータ14
に連繋して構成されており、ルーパアーム6bの角度θは
該ルーパアーム6bに付設した角度検出器７にて検出され
る。このようにして検出されたルーパ角度θは演算器26
へ入力され、該演算器26は予め設定されたルーパ角度目
標値と、前記ルーパ角度θとの偏差を算出し、これを角
度制御装置８へ出力し、該角度制御装置８にてロール速
度変更量を算出する（この算出値に基づき速度制御装置
９にてロール駆動電動機10の回転数を調整するのがルー
パ角度を一定に制御するメインループである）。
端部を油圧駆動又は電動のルーパ駆動アクチュエータ14
に連繋して構成されており、ルーパアーム6bの角度θは
該ルーパアーム6bに付設した角度検出器７にて検出され
る。このようにして検出されたルーパ角度θは演算器26
へ入力され、該演算器26は予め設定されたルーパ角度目
標値と、前記ルーパ角度θとの偏差を算出し、これを角
度制御装置８へ出力し、該角度制御装置８にてロール速
度変更量を算出する（この算出値に基づき速度制御装置
９にてロール駆動電動機10の回転数を調整するのがルー
パ角度を一定に制御するメインループである）。
前記角度制御装置８にて計算したロール速度変更量を演
算器19に入力し、該演算器19が算出されたロール速度変
更量から後述するゲイン設定器18により入力されるロー
ル周速度の変更量Ｖθを減算し、その結果を演算器20に
入力する（これがルーパ角速度を一定に制御するフィー
ドバックループである）。
算器19に入力し、該演算器19が算出されたロール速度変
更量から後述するゲイン設定器18により入力されるロー
ル周速度の変更量Ｖθを減算し、その結果を演算器20に
入力する（これがルーパ角速度を一定に制御するフィー
ドバックループである）。
また前段スタンド２の圧延用のロール４，４のロール周
速度の基準値V0は演算器20へ出力され、その情報と演算
器19から入力された情報とを演算器20が加算し、更に後
述する推定演算装置17から出力される速度外乱の推定値 を減算する（これがフィードフォワード補償ループであ
る）。
速度の基準値V0は演算器20へ出力され、その情報と演算
器19から入力された情報とを演算器20が加算し、更に後
述する推定演算装置17から出力される速度外乱の推定値 を減算する（これがフィードフォワード補償ループであ
る）。
この減算された値はロール周速度の速度変更指令Vrとし
て速度制御装置９へ入力され、該速度制御装置９が速度
変更指令Vrによってロール駆動電動機10の回転数を修正
することで、スタンド２とスタンド３間への圧延材１の
送り込み量、即ち圧延材１の長さを調節することにより
材料に接触して動くルーパ６の角度を制御する。
て速度制御装置９へ入力され、該速度制御装置９が速度
変更指令Vrによってロール駆動電動機10の回転数を修正
することで、スタンド２とスタンド３間への圧延材１の
送り込み量、即ち圧延材１の長さを調節することにより
材料に接触して動くルーパ６の角度を制御する。
一方、ルーパ６のトルクτはルーパ駆動アクチュエータ
14に付設したトルク検出器11にて検出され、検出された
トルクτは演算器23及び後述する推定演算装置17へ入力
される。また張力・トルク変換器12に予め設定された張
力目標値は該張力・トルク変換器12によってルーパ駆動
トルク目標値τaimに変換されて演算器22へ入力され
る。該演算器22はルーパ駆動トルク目標値τaimから、
後述する角速度・トルク変換器21より入力されるトルク
を減算してルーパ駆動トルク指令値τrefを求める（こ
れがルーパ駆動トルクを調整する補償ループである）。
14に付設したトルク検出器11にて検出され、検出された
トルクτは演算器23及び後述する推定演算装置17へ入力
される。また張力・トルク変換器12に予め設定された張
力目標値は該張力・トルク変換器12によってルーパ駆動
トルク目標値τaimに変換されて演算器22へ入力され
る。該演算器22はルーパ駆動トルク目標値τaimから、
後述する角速度・トルク変換器21より入力されるトルク
を減算してルーパ駆動トルク指令値τrefを求める（こ
れがルーパ駆動トルクを調整する補償ループである）。
求めたトルク指令値τrefを演算器23及び推定演算装置1
7へ出力する。演算器23は該トルク指令値τrefと前述の
トルクτとの偏差を求め、これを制御装置13へ出力し、
該トルク制御装置13が駆動アクチュエータ14のトルクを
修正し、スタンド２，３間の張力制御を行う。
7へ出力する。演算器23は該トルク指令値τrefと前述の
トルクτとの偏差を求め、これを制御装置13へ出力し、
該トルク制御装置13が駆動アクチュエータ14のトルクを
修正し、スタンド２，３間の張力制御を行う。
一方、スタンド２，３のロール周速度は圧延用のロール
４，４又はロール５，５夫々に付設されたロール周速度
検出器15,16によって検出され、これらを演算器24に入
力し、該演算器24が演算を行って圧延材１がスタンド
２，３を通過する時のスタンド通板速度差をｖを算出
し、該ｖは推定演算装置17に入力される。該推定演算装
置17は、前記τ，ｖ及びτrefを所定の式に代入してル
ーパ角速度推定値 及び速度外乱推定値 を計算する。このようにして求められたルーパ角速度推
定値 はゲイン設定器18及び角速度・トルク変換器21に夫々入
力される。ゲイン設定器18に入力された情報は演算器19
に出力され、前述した如きルーパ角速度を一定に制御す
るフィードバックループによりロール周速度の調節が行
なわれ、更に速度外乱推定値 は演算器20に出力され、前述した如きフィードフォワー
ド補償ループにより最終的にロール周速度の調整が行わ
れる。また角速度・トルク変換器21に入力された情報は
演算器22に出力され、前述した如きルーパ駆動トルクを
調節する補償ループにより最終的にルーパ駆動アクチュ
エータ14のトルクを修正し、スタンド２，３間の張力制
御が行なわれる。
４，４又はロール５，５夫々に付設されたロール周速度
検出器15,16によって検出され、これらを演算器24に入
力し、該演算器24が演算を行って圧延材１がスタンド
２，３を通過する時のスタンド通板速度差をｖを算出
し、該ｖは推定演算装置17に入力される。該推定演算装
置17は、前記τ，ｖ及びτrefを所定の式に代入してル
ーパ角速度推定値 及び速度外乱推定値 を計算する。このようにして求められたルーパ角速度推
定値 はゲイン設定器18及び角速度・トルク変換器21に夫々入
力される。ゲイン設定器18に入力された情報は演算器19
に出力され、前述した如きルーパ角速度を一定に制御す
るフィードバックループによりロール周速度の調節が行
なわれ、更に速度外乱推定値 は演算器20に出力され、前述した如きフィードフォワー
ド補償ループにより最終的にロール周速度の調整が行わ
れる。また角速度・トルク変換器21に入力された情報は
演算器22に出力され、前述した如きルーパ駆動トルクを
調節する補償ループにより最終的にルーパ駆動アクチュ
エータ14のトルクを修正し、スタンド２，３間の張力制
御が行なわれる。
上述した推定演算装置17が行う演算内容を式を用いて下
記に詳しく説明する。熱間連続圧延機のスタンド間ルー
パの動特性モデルは、非線型微分方程式で記述されるも
のであるが、定常状態近傍において局所線形化した線形
モデルは下記式(1)乃至式(6)により表わされる。
記に詳しく説明する。熱間連続圧延機のスタンド間ルー
パの動特性モデルは、非線型微分方程式で記述されるも
のであるが、定常状態近傍において局所線形化した線形
モデルは下記式(1)乃至式(6)により表わされる。
但し、 τref：ルーパ駆動トルク指令値〔kg・m〕 ｖ：スタンド間通板速度差〔m/sec〕 θ：ルーパ角度〔rad〕 TL：トルク制御系時定数〔sec〕 Ｌθ：変換係数〔ｍ〕 Ｊ：ルーパ慣性モーメント〔kg・m・sec〕 Ｖ：ロール周速度〔m/sec〕 ｂ：後進率〔−〕ｉ ：前段スタンド ｔ：時間〔sec〕 τ：ルーパトルク〔kg・m〕 σ：圧延材引張応力〔kg/mm2〕 ：ルーパ角速度〔rad/sec〕 Ｆθ：変換係数〔kg・m/rad〕 Ｋσ：変換係数〔(kg/mm2)/(m/sec)〕 Ａ：圧延材断面積〔mm2〕 ｆ：先進率〔−〕 vd：速度外乱〔m/sec〕i+1 ：後段スタンド Δ：定常状態からの偏差 である。
上述した線形モデルをベクトル表現すると、下記式(7)
及び式(8)によって示される状態方程式の形で表現でき
る。
及び式(8)によって示される状態方程式の形で表現でき
る。
但し、x,u,yは下記式(9),(10),(11)で表わされるベクト
ルであり、またA,B,Cは式(12),(13),(14)で表わす如く
４×４，４×２，２×４の定数行列である。
ルであり、またA,B,Cは式(12),(13),(14)で表わす如く
４×４，４×２，２×４の定数行列である。
ｘ＝〔Δτ，Δθ，Δ，Δvd〕Ｔ …(9) ｕ＝〔Δτref，Δｖ〕Ｔ …(10) ｙ＝〔Δτ，Δθ〕Ｔ …(11) ここに、記号Ｔは転置を表わす。
状態方程式(7),(8)に基づき、実際には測定不可能なル
ーパ角速度及び速度外乱 を測定する推定演算装置17を下記式(15),(16)に示す如
き動特性を持つように設計する。
ーパ角速度及び速度外乱 を測定する推定演算装置17を下記式(15),(16)に示す如
き動特性を持つように設計する。
但し、Ｚ， は下記式(17),(18)で表わされるベクトルである。
ここでＺ１，Ｚ２は推定演算の際の中間変数であり、 は夫々ルーパ角速度推定値及び速度外乱推定値であり、
上記式(15)で用いた係数Ｆ，Ｇ，Ｌは夫々下記式(19),
(20),(21)で表わされる行列である。
上記式(15)で用いた係数Ｆ，Ｇ，Ｌは夫々下記式(19),
(20),(21)で表わされる行列である。
Ｆ＝Ａ２２＋ＫＡ１２ …(19) Ｇ＝Ａ２１−ＫＡ１１＋Ａ２２Ｋ−ＫＡ１２Ｋ …(2
0) Ｌ＝Ｂ２＋ＫＢ１ …(21) ここで、係数Ｋは推定演算装置17の精度を決める調節ゲ
インを要素に持つ下記式(22)で表わされる２×２行列で
ある。
0) Ｌ＝Ｂ２＋ＫＢ１ …(21) ここで、係数Ｋは推定演算装置17の精度を決める調節ゲ
インを要素に持つ下記式(22)で表わされる２×２行列で
ある。
次に上述した演算装置17によるベクトル演算の流れを第
２図に示すブロック図に基づいて説明する。式(10)に示
した如きルーパ駆動トルク指令値Δτref及びスタンド
間通板速度差Δｖの両要素からなるベクトルｕは式(21)
に示した如き行列Ｌに入力され、加え合せ点28へ出力さ
れる。
２図に示すブロック図に基づいて説明する。式(10)に示
した如きルーパ駆動トルク指令値Δτref及びスタンド
間通板速度差Δｖの両要素からなるベクトルｕは式(21)
に示した如き行列Ｌに入力され、加え合せ点28へ出力さ
れる。
一方式(11)に示した如きルーパトルクΔτ及びルーパ角
度Δθの両要素からなるベクトルｙは式(20)に示した如
き行列Ｇに入力され、加え合せ点28へ出力される流れと
式(22)に示した如き調節ゲインを要素に持つ行列Ｋに入
力され加え合せ点29へ出力される流れとに分岐される。
度Δθの両要素からなるベクトルｙは式(20)に示した如
き行列Ｇに入力され、加え合せ点28へ出力される流れと
式(22)に示した如き調節ゲインを要素に持つ行列Ｋに入
力され加え合せ点29へ出力される流れとに分岐される。
加え合せ点28で加え合されたベクトルは単位行列Ｉおよ
びラプラス演算子Ｓを積分要素として用いて積分演算さ
れ、式(17)に示した如きベクトルＺとして加え合せ点29
へ出力されると共に式(19)に示した如き行列Ｆに入力さ
れ加え合せ点28へフィードバックされ、行列Ｌ及び行列
Ｇからの出力と共に再び積分演算され、ベクトルＺとし
て再び加え合せ点29へ出力され、行列からの出力と加算
され、式(18)にて示した如きルーパ角速度の推定値 及び速度外乱の推定値 を要素とするベクトル として出力される。
びラプラス演算子Ｓを積分要素として用いて積分演算さ
れ、式(17)に示した如きベクトルＺとして加え合せ点29
へ出力されると共に式(19)に示した如き行列Ｆに入力さ
れ加え合せ点28へフィードバックされ、行列Ｌ及び行列
Ｇからの出力と共に再び積分演算され、ベクトルＺとし
て再び加え合せ点29へ出力され、行列からの出力と加算
され、式(18)にて示した如きルーパ角速度の推定値 及び速度外乱の推定値 を要素とするベクトル として出力される。
以上述べた本発明装置と従来装置について下記表１に示
す圧延材１を用いて熱間連続圧延を行った結果を比較し
て次に示す。
す圧延材１を用いて熱間連続圧延を行った結果を比較し
て次に示す。
ルーパ角度の目標値を15°、スタンド２，３間の張力の
目標値を１(kg/mm2)と設定し、また速度外乱として１％
のスタンド間速度設定誤差があるものとして熱間連続圧
延を行った。
目標値を１(kg/mm2)と設定し、また速度外乱として１％
のスタンド間速度設定誤差があるものとして熱間連続圧
延を行った。
第３図乃至第６図は本発明装置を用いた場合の、また第
８図及び第９図は従来装置を用いた場合の夫々の結果を
示す図であり、第３図乃至第６図は夫々縦軸に張力、ル
ーパ角度、ルーパ角速度、速度外乱を、横軸にはいずれ
も時間をとって示してあり、また第８図及び第９図は夫
々縦軸に張力、ルーパ角度を、横軸にはいずれも時間を
とって示してある。
８図及び第９図は従来装置を用いた場合の夫々の結果を
示す図であり、第３図乃至第６図は夫々縦軸に張力、ル
ーパ角度、ルーパ角速度、速度外乱を、横軸にはいずれ
も時間をとって示してあり、また第８図及び第９図は夫
々縦軸に張力、ルーパ角度を、横軸にはいずれも時間を
とって示してある。
従来装置を用いた場合には第８図に示す如くルーパが立
ち上がった直後にスタンド２，３の間に過大張力が働く
が、本発明装置を用いた場合には第３図に示す如く過大
張力が発生せず、また目標張力への追従時間も従来装置
に比して早くなる。
ち上がった直後にスタンド２，３の間に過大張力が働く
が、本発明装置を用いた場合には第３図に示す如く過大
張力が発生せず、また目標張力への追従時間も従来装置
に比して早くなる。
また第４図及び第９図に示す如く、ルーパ角度の目標値
への追従時間も本発明装置を用いた場合の方が従来装置
を用いた場合よりも早くなる。一方、第５図に示す如
く、本発明装置の推定演算装置17によって推定されたル
ーパ角速度は実際の値に近い値を示している。
への追従時間も本発明装置を用いた場合の方が従来装置
を用いた場合よりも早くなる。一方、第５図に示す如
く、本発明装置の推定演算装置17によって推定されたル
ーパ角速度は実際の値に近い値を示している。
また第６図に示す如く、本発明装置の推定演算装置17に
よって推定された速度外乱の値は真値に近い値を示して
いる。
よって推定された速度外乱の値は真値に近い値を示して
いる。
以上の如く本発明に係る熱間連続圧延機のルーパ制御装
置においては、ルーパ角度を一定に制御するメインルー
プと、圧延材の張力の目標値から求めたルーパ駆動トル
ク指令値とルーパ駆動トルクの検出値との偏差により圧
延材の張力変動を抑制すべくルーパ駆動トルクを調節す
る張力制御ループとに加え、スタンド間の張力変動を抑
制すべくルーパ角速度推定値に基づきロール周速度を調
節することによりルーパ角速度を一定に制御するフィー
ドバックループと、速度外乱推定値に基づきロール周速
度を調整するフィードフォワード補償ループと、ルーパ
角度の変動を抑制すべくルーパ角速度推定値に基づきル
ーパ駆動トルクを調節する補償ループとを設けたから、
速度外乱に対するルーパ角度及び圧延材の張力の変動を
大幅に改善でき、板厚及び板幅の寸法精度を向上させ得
る等本発明は優れた効果を奏する。
置においては、ルーパ角度を一定に制御するメインルー
プと、圧延材の張力の目標値から求めたルーパ駆動トル
ク指令値とルーパ駆動トルクの検出値との偏差により圧
延材の張力変動を抑制すべくルーパ駆動トルクを調節す
る張力制御ループとに加え、スタンド間の張力変動を抑
制すべくルーパ角速度推定値に基づきロール周速度を調
節することによりルーパ角速度を一定に制御するフィー
ドバックループと、速度外乱推定値に基づきロール周速
度を調整するフィードフォワード補償ループと、ルーパ
角度の変動を抑制すべくルーパ角速度推定値に基づきル
ーパ駆動トルクを調節する補償ループとを設けたから、
速度外乱に対するルーパ角度及び圧延材の張力の変動を
大幅に改善でき、板厚及び板幅の寸法精度を向上させ得
る等本発明は優れた効果を奏する。
第１図は本発明装置のブロック図、第２図は本発明装置
の推定演算装置の演算の流れを示すブロック図、第３図
乃至第６図は本発明装置を用いて熱間連続圧延を行った
場合の時間と張力，ルーパ角度，ルーパ角速度及び速度
外乱夫々との関係を示す図、第７図は従来装置のブロッ
ク図、第８図及び第９図は、従来装置を用いて熱間連続
圧延を行った場合の時間と張力、ルーパ角度夫々との関
係を示す図である。 １……圧延材、２，３……スタンド、４，４……圧延ロ
ール、５，５……圧延ロール、６……ルーパ、７……角
度検出器、８……角度制御装置、９……速度制御装置、
10……ロール駆動電動機、11……トルク検出器、12……
張力・トルク変換器、13……トルク制御装置、14……ル
ーパ駆動アクチュエータ、15,16……ロール周速度検出
器、17……推定演算装置、18……ゲイン設定器、19,20,
22,23,26……演算器、21……角速度・トルク変換器、24
……演算器
の推定演算装置の演算の流れを示すブロック図、第３図
乃至第６図は本発明装置を用いて熱間連続圧延を行った
場合の時間と張力，ルーパ角度，ルーパ角速度及び速度
外乱夫々との関係を示す図、第７図は従来装置のブロッ
ク図、第８図及び第９図は、従来装置を用いて熱間連続
圧延を行った場合の時間と張力、ルーパ角度夫々との関
係を示す図である。 １……圧延材、２，３……スタンド、４，４……圧延ロ
ール、５，５……圧延ロール、６……ルーパ、７……角
度検出器、８……角度制御装置、９……速度制御装置、
10……ロール駆動電動機、11……トルク検出器、12……
張力・トルク変換器、13……トルク制御装置、14……ル
ーパ駆動アクチュエータ、15,16……ロール周速度検出
器、17……推定演算装置、18……ゲイン設定器、19,20,
22,23,26……演算器、21……角速度・トルク変換器、24
……演算器
Claims (1)
- 【請求項１】ロールを夫々有するスタンド間にルーパを
配し、そのルーパ角度およびルーパ駆動トルクを制御し
ながら圧延材を圧延する熱間連続圧延機における前記ル
ーパ角度を検出し、この検出値とルーパ角度の目標値と
の角度偏差を求め、これを解消すべく前記ロールのロー
ル周速度を調節することによりルーパ角度を一定に制御
するメインループと、圧延材の張力の目標値から計算し
たルーパ駆動トルク指令値とルーパ駆動トルクの検出値
との偏差により圧延材の張力の変動を抑制すべく前記ル
ーパ駆動トルクを調節する張力制御ループとを備えたル
ーパ制御装置において、前記ルーパ駆動トルク、ルーパ
駆動トルク指令値及び前記ロール周速度からルーパ角速
度及び圧延材の速度外乱を推定する推定演算装置と、該
推定演算装置により推定した前記ルーパ角速度により前
記スタンド間の張力の変動を抑制すべく前記ロール周速
度を調節することによりルーパ角速度を一定に制御する
フィードバックループと、前記推定演算装置により推定
した前記速度外乱の値により前記スタンド間の張力の変
動を抑制すべく前記ロール周速度を調節するフィードフ
ォワード補償ループと、前記ルーパ角速度の推定値によ
りルーパ角度の変動を抑制すべく前記ルーパ駆動トルク
を調節する補償ループとを具備することを特徴とする熱
間連続圧延機のルーパ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321920A JPH0661571B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 熱間連続圧延機のルーパ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321920A JPH0661571B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 熱間連続圧延機のルーパ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162507A JPH01162507A (ja) | 1989-06-27 |
| JPH0661571B2 true JPH0661571B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=18137886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321920A Expired - Lifetime JPH0661571B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 熱間連続圧延機のルーパ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661571B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101597591B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2016-02-25 | 주식회사 포스코 | 장력 제어 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000094022A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-04-04 | Toshiba Corp | 通板速度制御装置 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62321920A patent/JPH0661571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101597591B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2016-02-25 | 주식회사 포스코 | 장력 제어 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01162507A (ja) | 1989-06-27 |
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Legal Events
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