JPH067820A - Looper multivariable controller - Google Patents

Looper multivariable controller

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JPH067820A
JPH067820A JP4167896A JP16789692A JPH067820A JP H067820 A JPH067820 A JP H067820A JP 4167896 A JP4167896 A JP 4167896A JP 16789692 A JP16789692 A JP 16789692A JP H067820 A JPH067820 A JP H067820A
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JP
Japan
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looper
tension
control
command value
rolling
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Application number
JP4167896A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Imanari
成 宏 幸 今
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH067820A publication Critical patent/JPH067820A/en
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Abstract

PURPOSE:To absorb tension variation by the vertical movement of a looper by controlling a rolling mill driving main motor and a looper driving motor according to each rotational speed commanding value calculated by using a process model formed by making an interference system of rolled stock tension and looper height a model. CONSTITUTION:Each rotational speed commanding value of the rolling mill driving main motor 11 of a tandem rolling mill and the looper driving motor 7 is calculated. Control gains are calculated by the setting means 15 of a variable for expressing the process model and a weight function for specifying a response to the looper height and tension between stands and robustness and a control gain arithmetic means 16. The rotational speed commanding value of the rolling mill driving main motor and the rotating speed command value of the looper driving motor are calculated by using the control gains selected by a control gain control means 14 to select these control gains properly according to a rolling condition and a rolling state and further, a control and arithmetic means 13. Consequently, the tension variation is absorbed by the vertical movement of the looper and further, the desired response and robustness can be realized.

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、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a looper multi-variable controller for controlling the height of a looper arranged between stands of a tandem rolling mill and the tension between stands of a rolled material.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Plate thickness and plate width are part of the evaluation criteria for final products in hot rolling and cold rolling. Among these, the automatic plate thickness control is performed on the plate thickness, and the automatic plate width control is performed on the plate width. On the other hand, the tension applied to the material being rolled affects the plate thickness and the plate width, so that the tension is also controlled to be maintained at a certain value.

【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に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。
In particular, the rolled material in hot rolling is heated to a high temperature to reduce the deformation resistance of the rolled material, and if the tension is large, the material is likely to break.
If the tension is set low to prevent this breakage, a tensionless state may occur due to disturbance or erroneous setting, and if this state continues, a large loop may occur between the rolling mill stands and cause an accident. Therefore, in the hot rolling mill, a looper device is provided, the tension is controlled by the looper device, and the height of the looper is controlled from the viewpoint of improving the sheet passing property of the material.

【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。
In such a rolled material tension and looper height control device, there are interference from the rolled material tension to the looper height and interference from the looper height to the tension. In the conventional tension control, a method of controlling the rolling material tension and looper height by PID control without suppressing the interference and a rolling material tension by adding a decoupling compensator for suppressing these interferences There are a non-interference control method that controls the looper height independently, and a method that considers the interference system between the looper and the rolling material tension as a multivariable system and applies the optimum control theory (Linear Quadratic). It was

【0005】[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。
In the above-mentioned method using PID control, there is no function of suppressing the mutual interference between the tension of the rolled material and the looper, so that the method lacks quick response and stability. Therefore, recently, non-interference control and optimum control are widely used.

【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
じたりすることがあった。また、ルーパ本来の機能とし
てルーパが働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。
Among these, in the decoupling control, as an example for realizing a decoupling device such as a cross controller, a transfer function of the decompensation device for decoupling is realized on a computer. . In general, this transfer function has a high order, and therefore, the adverse effect of the mismatch between the actual plant and the model may be remarkable, or the calculation accuracy on a computer may be problematic. Also, the looper should act as an original function of the looper to suppress tension fluctuations and play a part of tension control, but since the height of the looper is controlled to be constant by decoupling, that function is fully utilized. There wasn't.

【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。
On the other hand, in the method based on the optimal control theory, the control gain can be designed so that the rolling mill driving main motor and the looper are used in cooperation as the operating end. In this optimum control, it is difficult to find a causal law between the weighting matrices Q and R in the evaluation function J shown in the following equation (1) and the response of the actual process, and Q which realizes an appropriate response of the entire control system is realized. , R are found by trial and error to determine the control gain.

【0008】[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、xT
xの転置、uT はuの転置を表す。
[Equation 1] Here, x is a state quantity of the control target process, u is an operation quantity given to the control target process by the controller, x T is a transposition of x, and u T is a transposition of u.

【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が求められ
ないことがあった。
Since trial and error are repeated in this manner, much time is required for designing the control system and adjusting the plant. In addition, in the method based on this optimal control theory, since it is necessary to numerically solve the Riccati equation that cannot be solved analytically, the general formula of the optimal control gain including variables may not be obtained.

【0010】なお、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。
There is a method of using a gain table instead of obtaining a general expression. However, in this method, a method is generally used in which a control gain that matches the properties of the rolled material and rolling conditions is obtained in advance and a table is created, and that table is referenced when the control gain is used. Therefore, much time and effort are required to determine, maintain, and manage the values of this gain table.

【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。
In addition, it is almost impossible to describe all cases in the gain table, and in case of rolling conditions which do not exist in this gain table, the gain must be approximated from a table similar to this rolling condition. The control performance may be degraded.

【0012】前記非干渉制御および前記最適制御におい
ては、厳密な制御対象のプロセスモデルに基いてコント
ローラを設計するために、実際のプロセスとモデルとが
異なった場合は、制御系全体が不安定になる場合もあ
る。このため速応性をある程度犠牲にして制御ゲインを
小さくし、不安定にならないようにコントローラを設計
することが一般に行われている。この場合でも実際のプ
ロセスとモデルとがどの程度に異なれば制御系が不安定
になるかを示す指標は得られない。
In the non-interference control and the optimum control, since the controller is designed based on the process model of the strict control object, when the actual process and the model are different, the entire control system becomes unstable. In some cases For this reason, it is common practice to design the controller so that it does not become unstable by reducing the control gain at the expense of some responsiveness. Even in this case, it is not possible to obtain an index indicating how much the actual process and the model differ from each other and the control system becomes unstable.

【0013】近年、H∞制御がロバスト性の大きい制御
系を設計できる点で注目されている。ロバスト性とは、
制御対象プロセスが何等かの原因で変化したり、制御対
象プロセスとそのモデルとに差がある場合でもコントロ
ーラを含む制御系全体が安定である度合いを言う。一般
的にはロバスト性の大きな制御系が望ましい。H∞制御
はこのロバスト性の指標を持ち、ロバスト性を考慮して
コントローラを設計できることが特徴でもある。
In recent years, the H∞ control has received attention because it can design a control system having high robustness. What is robustness?
This is the degree to which the entire control system including the controller is stable even if the controlled process changes for some reason or there is a difference between the controlled process and its model. Generally, a robust control system is desirable. The H∞ control has an index of this robustness, and is also characterized in that the controller can be designed in consideration of the robustness.

【0014】しかし、H∞制御をルーパ制御系に適用し
た場合も、一般的には張力およびルーパ高さは非干渉化
されるため、前記非干渉制御と同様に、ルーパを使用し
て張力変動を抑える場合のコントローラの設計は難しか
った。
However, even when the H∞ control is applied to the looper control system, the tension and the height of the looper are generally made non-interfering. Therefore, as in the case of the non-interference control, the tension is changed by using the looper. It was difficult to design the controller to reduce the power consumption.

【0015】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、張力変動をルーパ
の上下動で吸収するようにルーパおよび圧延材張力を制
御するルーパ多変数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 problems, and an interference system of the height of the looper arranged between the stands of the tandem rolling mill and the tension between the stands of the rolled material is used as a multivariable system. When controlling, it is an object to obtain a looper multi-variable control device that controls the tension of the looper and the rolled material so that the tension fluctuation is absorbed by the vertical movement of the looper.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、タンデム圧延
機の圧延機駆動主電動機およびルーパ駆動電動機を、圧
延材張力およびルーパ高さの干渉系をモデル化したプロ
セスモデルを用いて演算した各回転速度指令値に従って
制御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、プロセスモデルを表現す
る変数、ならびに、ルーパ高さおよびスタンド間張力に
対する応答およびロバスト性を指定する重み関数をそれ
ぞれ設定する設定手段と、設定された各変数および重み
関数を、圧延材料張力およびルーパ高さを相互に非干渉
化させることを前提とする制御ゲイン演算式に代入し
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、演算された制御ゲインを保持すると共に、圧延条件
および圧延状態に応じて適切な制御ゲインを選択する制
御ゲイン管理手段と、選択された制御ゲインと、設定さ
れた圧延材の張力指令値およびルーパ高さの指令値とに
基づき、圧延材張力を張力指令値に追従させ、かつ、ル
ーパ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およびルーパ駆動電動機
の回転速度指令値を演算する制御演算手段とをを備えた
ものである。
According to the present invention, each of a rolling mill driving main motor and a looper driving motor of a tandem rolling mill is calculated by using a process model in which an interference system of rolling material tension and looper height is modeled. A looper multivariable control device for controlling according to a rotation speed command value, comprising: a tension command value of a rolled material, a command value of a looper height, a variable expressing a process model, and a response and robustness to a looper height and a tension between stands. The setting means for setting each weighting function that specifies the property, and each set variable and weighting function are substituted into the control gain calculation formula that presupposes that the rolling material tension and the looper height are made non-interfering with each other. Control gain calculating means for obtaining the control gain as a numerical value, the calculated control gain is held, and the control gain is adjusted according to the rolling condition and rolling condition. Based on the control gain management means that selects an appropriate control gain, the selected control gain, and the set rolling material tension command value and looper height command value, the rolling material tension follows the tension command value. And a control calculation means for calculating the rotation speed command value of the rolling mill drive main motor and the rotation speed command value of the looper drive motor such that the looper height follows the looper height command value. is there.

【0017】ここで、プロセスモデルは、設定されたル
ーパ高さの指令値に、圧延材の張力指令値と圧延材張力
の測定値との差に重みをつけた値を加算して新たなルー
パ高さ指令値とする機能を備えるとよい。
Here, in the process model, a new looper is added by adding a value obtained by weighting the difference between the tension command value of the rolled material and the measured value of the rolled material tension to the set command value of the looper height. It is preferable to have a function of setting the height command value.

【0018】[0018]

【作用】この発明においては、圧延機駆動主電動機およ
びルーパ駆動電動機の各回転速度指令値を演算するに当
たり、プロセスモデルを表現する変数、ルーパ高さおよ
びスタンド間張力に対する応答およびロバスト性を指定
する重み関数を用いて制御ゲインを演算し、これらの制
御ゲインを圧延条件および圧延状態に応じて適切なもの
を選択し、さらに、選択さ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およびルーパ駆動電動
機の回転速度指令値を演算しているので、張力変動をル
ーパの上下動で吸収し、かつ、所望の応答およびロバス
ト性を実現することができる。
According to the present invention, in calculating the rotational speed command values of the rolling mill drive main motor and the looper drive motor, the variables representing the process model, the response to the looper height and the tension between stands, and the robustness are designated. The control gains are calculated using the weighting function, appropriate control gains are selected according to the rolling conditions and rolling conditions, and the rotation speed command for the rolling mill drive traction motor is further selected using the selected control gains. Since the value and the rotation speed command value of the looper drive motor are calculated, the tension fluctuation can be absorbed by the vertical movement of the looper, and a desired response and robustness can be realized.

【0019】また、設定されたルーパ高さの指令値に、
圧延材の張力指令値と圧延材張力の測定値との差に重み
をつけた値を加算して新たなルーパ高さ指令値とする機
能を備えたプロセスモデルを用い、設定手段にてこの重
みを設定することにより、張力変動をルーパの上下動で
確実に吸収することができる。
Further, in the set command value of the looper height,
Using a process model with the function of adding a weighted value to the difference between the rolled material tension command value and the measured value of the rolled material tension to obtain a new looper height command value, the weight is set by the setting means. By setting, it is possible to reliably absorb the tension fluctuation by the vertical movement of the looper.

【0020】[0020]

【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。
The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, the rolled material 1 is rolled in the order of the i-th stand rolling mill 2 and the (i + 1) th stand rolling mill 3. Here, when the total number of stands of the tandem rolling mill is n, n = 5 to 7 is general. The devices such as the looper shown below are installed between the stands, but they can be easily expanded to other stands by considering the state between the i stand and the i + 1 stand. Therefore, only the two stands will be considered here. . Note that i is in the range of 1 ≦ i ≦ n−1.

【0021】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。
When the looper 4 is provided between the i-th stand and the (i + 1) th stand, the tension of the rolled material received by the looper roll is detected by the tension detecting device 5, and the angle of the looper arm converted to the height of the looper is determined. It is detected by the looper height detection device 6. A rotation speed detection device 8 is attached to a looper drive electric motor (hereinafter referred to as a looper electric motor) 7 that drives the looper, and the looper electric motor speed control is performed so as to reduce the deviation between the looper electric motor rotation speed and the rotation speed command value. It is controlled by the device 9.

【0022】一方、第iスタンドの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。
On the other hand, the main machine speed control device 12 for controlling the speed of the rolling mill drive main electric motor (hereinafter, rolling mill drive main electric motor) 11 of the i-th stand is the main machine speed detected by the main machine speed detecting device 10. The current of the i-th stand main engine 11 is controlled so as to reduce the deviation between the detected value and the speed command value.

【0023】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、プロセスのモデル
を表現する変数、スタンド間張力およびルーパ高さに対
する応答およびロバスト性を指定する重み関数をそれぞ
れ設定すると、制御ゲイン演算手段16が各変数および重
み関数を所定の制御ゲイン演算式に代入して、制御ゲイ
ンを数値として求める。制御ゲイン管理手段14は演算さ
れた制御ゲインを保持すると共に、圧延条件および圧延
状態に応じて適切な制御ゲインを選択して制御演算手段
13に渡す。
The speed command value of the looper electric motor 7 and the rotation speed command value of the i-th stand main unit 11 are controlled and calculated by the control calculation means.
Calculated by 13. In this case, the tension command value of the rolled material, the command value of the looper height, the variable expressing the model of the process, the tension between the stands and the response to the looper height, and the weight function for designating the robustness are respectively set by the setting means 15. The control gain calculation means 16 substitutes each variable and the weighting function into a predetermined control gain calculation formula to obtain the control gain as a numerical value. The control gain managing means 14 holds the calculated control gain, and selects an appropriate control gain in accordance with the rolling condition and the rolling state to control calculating means.
Pass to 13.

【0024】図2は図1に示した制御系のうち、設定手
段15、制御ゲイン演算手段16および制御ゲイン管理手段
14を除いたものに対応するブロック図である。
FIG. 2 shows a setting means 15, a control gain calculating means 16 and a control gain managing means in the control system shown in FIG.
It is a block diagram corresponding to what removed 14.

【0025】図2においてブロック17〜28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17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18は主機速度から圧延材料速度への影響係数、ブロ
ック19は張力発生プロセスにおける張力発生ゲインおよ
び積分器、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19,20で張力発生機
構をモデル化している。
In FIG. 2, blocks 17 to 28 are processes to be controlled and correspond to elements denoted by reference numerals 1 to 12 in FIG. 1, respectively. Of these, the block 17 is the main engine speed control system, and includes the main engine speed detecting device 10 and the i-th engine in FIG.
A speed control system including a stand main engine 11 and a main engine speed control device 12 is represented as one block. Block 18 is the influence coefficient from the main machine speed to the rolling material speed, block 19 is the tension generation gain and integrator in the tension generation process, block 20 is the feedback gain in the tension generation process, and the tension generation mechanism is modeled in blocks 19 and 20. It has become.

【0026】また、ブロック21はルーパ電動機回転速度
から圧延材速度への影響係数、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のフィードバ
ックゲイン、ブロック24はルーパ速度制御器で、図1に
おけるルーパ電動機速度制御装置9に相当するもの、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。
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で
なる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。
A block 21 is an influence coefficient from the looper motor rotation speed to the rolled material speed, and a block 22 is an influence coefficient from the rolled material tension to the looper motor torque. block
Reference numeral 23 is a feedback gain from the looper height to the looper motor torque, block 24 is a looper speed controller, which corresponds to the looper motor speed control device 9 in FIG. 1, block 25 is a looper motor torque coefficient, and block 26 is a looper motor. , The transfer function from the torque to the rotation speed, the block 27 is the looper damping coefficient, and the block 28 is the transfer function from the rotation speed of the looper motor to the looper height.
Blocks 24, 25, 26 and 27 in FIG. 2 correspond to the looper speed control system including the looper motor 7, the rotation speed detection device 8 and the control device 9 in FIG.
28 corresponds to the looper 4 in FIG.

【0027】一方、図2におけるブロック29〜32は図1
の制御演算手段13に相当する部分であり、それぞれは高
次の伝達関数で表されるコントローラで、図2にはある
設計条件の元で設計した場合のコントローラの構成を示
す。他の設計条件を用いれば別の構成となる場合がある
ことは言うまでもない。
On the other hand, blocks 29 to 32 in FIG. 2 are shown in FIG.
2 is a controller corresponding to the control calculation means 13, and each of them is a controller represented by a high-order transfer function. FIG. 2 shows the configuration of the controller when designed under certain design conditions. It goes without saying that another configuration may be used if other design conditions are used.

【0028】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、検出張力にブ
ロック34に示す重みを掛けて得られた値をルーパ高さ検
出値に加算してこれをルーパ高さのフィードバック値と
する一方、張力指令値にブロック33で示す重みを掛けて
得られた値をルーパ高さ指令値に加算してこれを新たな
ルーパ高さ指令値としている。図2におけるブロック17
〜28までの制御対象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。
Further, in order to control both the looper height and the rolled material tension in the looper height control system, the value obtained by multiplying the detected tension by the weight shown in the block 34 is added to the looper height detected value. Is used as a feedback value of the looper height, and a value obtained by multiplying the tension command value by the weight shown in block 33 is added to the looper height command value to obtain a new looper height command value. Block 17 in Figure 2
When the controlled object process model up to ~ 28 is written as a state equation, the following equations (2) and (3) are obtained.

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】[0030]

【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。
[Equation 3] Here, “Δ” added before each symbol represents a slight change in the symbol. Further, “•” added above each symbol represents a time derivative. So for example Is expressed, where t represents time.

【0031】また、T は転置を表すこととし、 状態ベクトルx=[ Δtf ΔωL Δθ ΔVr
ΔxH T 出力ベクトルy=[ Δtf Δθ ]T 入力ベクトルu=[ ΔVRREF ΔωLREFT として状態方程式を表すと次式となる。
Further, T represents transposition, and the state vector x = [Δt f Δω L Δθ ΔV r
Δx H ] T output vector y = [Δt f Δθ] T input vector u = [ΔV RREF Δω LREF ] T

【0032】 x=Ax+Bu y=Cx … (4) ただし、A,B,Cは (2),(3)式中の下記行列を表して
いる。
[0032] · x = Ax + Bu y = Cx ... (4) However, A, B, C is (2), it represents the following matrix in equation (3).

【0033】[0033]

【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。[Equation 4] The meaning of each variable in the above equation of state is as follows.

【0034】gr :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 tf :前方張力 Vr :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 ωL :ルーパ回転速度 Tv :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 xH :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。
G r : Gear ratio between looper and looper motor J: Looper motor inertia factor K 10 : Tension feedback coefficient E: Young's modulus of rolled material L: Distance between stands t f : Forward tension V r : Speed of main machine Z: Looper damping coefficient α: Influence coefficient from main machine speed to rolling material speed θ: Looper height (expressed in angle) φ: Looper motor torque coefficient ω L : Looper rotation speed T v : Main machine speed control system time constant F 1 : looper (weight of the rolled material, the load torque by the looper own weight) gain from the height to the looper drive torque F 2: looper influence coefficient from the rotational speed to the strip speed F 3: influence coefficient from the tension to the looper motor torque x H: looper speed controller internal variables K, T 21: looper speed controller control constants subscript REF: command value of that symbol, where the looper in the looper height control system In order to control both the To rolling material tension is, to change the above-mentioned equation (3) as follows.

【0035】[0035]

【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。
[Equation 5] Note that the control amount Δθ in equation (3) is Δy in equation (5).
2, and this Δy 2 is changed by the following equation.

【0036】 Δy2 =C1 ・Δtf +Δθ … (6) 重みC1 を大きくすれば圧延材張力tf 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tf の比重が小さくなり、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。
Δy 2 = C 1 · Δt f + Δθ (6) If the weight C 1 is increased, the controllability of the rolled material tension t f is increased, and the rolled material tension itself is well controlled, but the looper height is increased. The fluctuation of θ becomes large. Further, if the weight C 1 is reduced, the specific gravity of the rolled material tension t f is reduced and the looper height θ is increased.
Is controlled to be constant. If the weight C 1 is set to 0, it becomes the same as the model shown in the equation (3).

【0037】図2におけるブロック33および34は (5)式
でC1 を導入したことに伴い追加されたものである。図
2を等価変換すると図3のように描くことができる。図
3からC1 は圧延材の張力指令値ΔtfREFと実張力Δt
f とに偏差が生じたときに、ルーパ高さ指令値をもとも
と目標とするルーパ高さの値からC1 ・(ΔtfREF−Δ
f )だけ変化させ、張力変動を吸収しようとする意味
を持つことがわかる。
Blocks 33 and 34 in FIG. 2 are added by introducing C 1 in the equation (5). The equivalent conversion of FIG. 2 can be drawn as shown in FIG. From FIG. 3, C 1 is the tension command value Δt fREF of the rolled material and the actual tension Δt.
When a deviation occurs between f and the looper height command value, the target looper height value is changed from C 1 · (Δt fREF −Δ
It can be understood that it has the meaning of trying to absorb the tension fluctuation by changing only t f ).

【0038】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29〜32の伝達関数の決定方法は以下の通り
とする。
The method of determining the transfer function of blocks 29 to 32 in FIG. 2 corresponding to the control calculation means 13 in FIG. 1 is as follows.

【0039】基本的にはH∞制御を用いて決定する。因
みに、図4はC1 を導入しない場合のH∞制御のブロッ
ク図であり、 (2), (3)式を用いてH∞制御によりコン
トローラを設計した場合に得られる一例である。この図
4を例にしてH∞制御の概要を説明する。
Basically, it is determined by using H∞ control. Incidentally, FIG. 4 is a block diagram of the H ∞ control when C 1 is not introduced, and is an example obtained when the controller is designed by the H ∞ control using the equations (2) and (3). The outline of the H ∞ control will be described with reference to FIG. 4 as an example.

【0040】図4にはコントローラの設計のために重み
関数W11,W12,W21,W22が付加されており、それぞ
れブロック39,40,41,42で表す。この重み関数は一般
に高次の伝達関数で与える。図5は周波数と、重み関
数、感度関数および相補感度関数との関係をを示したも
のである。図5においては、 と設定している。
In FIG. 4, weighting functions W 11 , W 12 , W 21 and W 22 are added for designing the controller, which are represented by blocks 39, 40, 41 and 42, respectively. This weight function is generally given by a high-order transfer function. FIG. 5 shows the relationship between the frequency and the weighting function, the sensitivity function and the complementary sensitivity function. In FIG. Is set.

【0041】H∞制御においては、一般に次の混合感度
問題を設定する。この混合感度問題とは
In the H∞ control, the following mixed sensitivity problem is generally set. What is this mixed sensitivity problem?

【0042】[0042]

【数6】 とおいて‖・‖H∞はH∞ノルムを表すものとして ‖E(jω)‖H∞<1 かつ E(jω)は内部安定 とするような伝達関数を見出だす問題である。この伝達
関数を導出するためには、ゲイン計算用の設計CADシ
ステムが必要であり、伝達関数は数値による表現で得ら
れる。従って、設計者は上記W11,W12等の重み関数を
設定し、ゲイン計算用の設計CADシステムを用いて伝
達関数を得ることができる。
[Equation 6] A dude ‖ - ‖ H∞ is ‖E (jω) || H∞ <1 and E as representing the H∞ norm (j [omega]) is a problem which issues Heading a transfer function such that the internal stability. In order to derive this transfer function, a design CAD system for gain calculation is necessary, and the transfer function is obtained by numerical expression. Therefore, the designer can obtain the transfer function by setting the weighting functions such as W 11 and W 12 and using the design CAD system for gain calculation.

【0043】この4つの重み関数を指定することによっ
て制御系の所望の速応性およびロバスト性が得られる。
そのしくみは以下のとおりである。図5は4つの重み関
数のうち、W11,W12と感度関数GSTC ,GSHC および
相補感度関数GTTC ,GTHC を示す。ここで、添字TCは
張力制御、HCはルーパ高さ制御を示す。一般的に感度関
数は主に制御系の速応性に関係し、相補感度関数は主に
制御系のロバスト性に関係する。したがって、感度関数
STC は張力制御の速応性を、感度関数GSHC はルーパ
高さ制御の速応性を、相補感度関数GTTC は張力制御の
ロバスト性を、GTHC はルーパ高さ制御のロバスト性を
表す指標となる。
By designating these four weighting functions, the desired quick response and robustness of the control system can be obtained.
The mechanism is as follows. FIG. 5 shows W 11 , W 12 , sensitivity functions G STC , G SHC, and complementary sensitivity functions G TTC , G THC among the four weighting functions. Here, the subscript TC indicates tension control, and HC indicates looper height control. Generally, the sensitivity function mainly relates to the quick response of the control system, and the complementary sensitivity function mainly relates to the robustness of the control system. Therefore, the sensitivity function G STC is the tension control speed response, the sensitivity function G SHC is the looper height control response, the complementary sensitivity function G TTC is the tension control robustness, and G THC is the looper height control robustness. It serves as an indicator of sex.

【0044】感度関数および相補感度関数は、重み関数
を設定し、伝達関数を演算した後の閉ループ系の応答で
あり、張力制御に関係する感度関数GSTC および相補感
度関数GTTC は重み関数W11,W21によって決められ、
ルーパ高さ制御に関係する感度関数GSHC および相補感
度関数GTHC は重み関数W12,W22によって決められ
る。
The sensitivity function and the complementary sensitivity function are the responses of the closed loop system after the weighting function is set and the transfer function is calculated. The sensitivity function G STC and the complementary sensitivity function G TTC related to tension control are the weighting function W. 11 , determined by W 21 ,
The sensitivity function G SHC and the complementary sensitivity function G THC related to the looper height control are determined by the weighting functions W 12 and W 22 .

【0045】また、速応性の指標は感度関数が0dbライ
ンを切る近辺の周波数であり、図5においては張力制御
の応答は交差角周波数にしてほぼ7rad/s となる。ロバ
スト性の指標は相補感度関数と重み関数の逆数とのゲイ
ン差となり、図5におけるルーパ高さ制御系のロバスト
性の指標はW22 -1とGTHC との差である約20dbとなる。
これは実際のプロセスとモデルとの誤差が約20db(=10
倍)あったとしても安定性は保たれるということを意味
している。
The index of the quick response is the frequency in the vicinity of where the sensitivity function cuts the 0 db line, and in FIG. 5, the response of the tension control is approximately 7 rad / s in terms of the crossing angular frequency. The robustness index is the gain difference between the complementary sensitivity function and the reciprocal of the weighting function, and the robustness index of the looper height control system in FIG. 5 is about 20 db which is the difference between W 22 -1 and G THC .
This is because the error between the actual process and the model is about 20db (= 10
It means that stability will be maintained even if there is.

【0046】ロバスト性を大きく設計することは、制御
対象プロセスが広範囲に変化しても制御系としては安定
ということであり、一種のコントローラゲインによって
広範囲の圧延状態に対応できることになる。このため圧
延状態によってコントロールゲインを多種類持つ必要は
なくなる。
Designing the robustness means that the control system is stable even if the process to be controlled changes over a wide range, and a kind of controller gain can cope with a wide range of rolling conditions. Therefore, it is not necessary to have many control gains depending on the rolling condition.

【0047】本実施例に係る図2あるいは図3のプロセ
スモデルに対しても図4の場合と全く同様に伝達関数を
決めることができる。従来からのプロセスモデルにH∞
制御を適用した図4の制御系の場合、張力とルーパ高さ
とを別々に評価してそれぞれの応答とロバスト性を設計
する。このため、張力とルーパ高さはほぼ非干渉化さ
れ、張力変動をルーパの上下動で吸収するように設計す
ることは困難である。
For the process model of FIG. 2 or FIG. 3 according to this embodiment, the transfer function can be determined in exactly the same manner as in the case of FIG. H∞ for conventional process models
In the case of the control system of FIG. 4 to which the control is applied, the tension and the looper height are evaluated separately to design the response and robustness of each. For this reason, the tension and the height of the looper are made almost non-interfering with each other, and it is difficult to design the tension fluctuations to be absorbed by the vertical movement of the looper.

【0048】一方、本実施例に係る図2および図3に示
す制御系では、張力と、ルーパ高さ+重み付き張力とを
評価する。このため張力変動をルーパにより抑制するよ
うに設計することができる。この結果、図2の伝達関数
と図4の伝達関数とを比較すると、ブロック30の構造が
異なっており、また、同じ感度関数および相補感度関数
で設計したとしても、図2と図4とではブロック29〜32
を構成する係数K11,a111 ,b110 等の値も異なるも
のとなる。
On the other hand, the control system shown in FIGS. 2 and 3 according to this embodiment evaluates the tension and the looper height + weighted tension. Therefore, it is possible to design the looper to suppress the tension fluctuation. As a result, when the transfer function of FIG. 2 and the transfer function of FIG. 4 are compared, the structure of the block 30 is different, and even if the block 30 is designed with the same sensitivity function and complementary sensitivity function, FIG. 2 and FIG. Block 29-32
The values of the coefficients K 11 , a 111 , b 110, etc., which form the above are also different.

【0049】本実施例においては、設定手段15による圧
延条件および圧延状態と同一あるいは類似の条件および
状態で演算された制御ゲインが制御ゲイン管理手段14の
中に記録されておれば、その制御ゲインを制御演算手段
13に渡す。
In this embodiment, if the control gain calculated by the setting means 15 under the same or similar conditions and conditions as the rolling condition and the rolling condition is recorded in the control gain managing means 14, the control gain is obtained. Control calculation means
Pass to 13.

【0050】圧延条件および圧延状態が同一あるいは類
似の制御ゲインがないときには、上記 (2)式および (5)
式の中の変数Tv 、E、L等および重みC1 がプロセス
モデルを表す変数として、圧延条件および圧延状態によ
り具体的な値が設定され、W11,W12,W21,W22が圧
延材張力およびルーパ高さの応答とロバスト性を指定す
る重み関数として、それぞれ設定手段15で設定され、制
御ゲイン演算手段16に渡される。
When there is no control gain with the same or similar rolling conditions and rolling conditions, the above equations (2) and (5) are used.
The variables T v , E, L, etc. in the formula and the weight C 1 are variables representing the process model, and specific values are set according to the rolling conditions and rolling conditions, and W 11 , W 12 , W 21 , W 22 are The weighting functions are set by the setting means 15 as a weighting function for designating the response of the rolled material tension and the looper height and the robustness, and are passed to the control gain calculating means 16.

【0051】なお、設定手段15による各種パラメータの
設定に際して、圧延条件および圧延状態が同一または類
似の制御ゲインが制御ゲイン管理手段14の中にあるか否
かの判断は、自動的に行っても、あるいは、人が判断し
てもよい。さらに、予め想定される全ての圧延条件およ
び圧延状態に対応する制御ゲインを演算、記憶してお
き、操業時に制御ゲインを選択する、いわゆる、テーブ
ルピックアップ方式でも実施することができる。
When setting the various parameters by the setting means 15, it is possible to automatically determine whether or not the control gain management means 14 has control gains having the same or similar rolling conditions and rolling conditions. Alternatively, a person may judge. Further, a so-called table pickup method, in which control gains corresponding to all presumed rolling conditions and rolling conditions are calculated and stored and the control gains are selected at the time of operation, can also be implemented.

【0052】図6に本実施例に係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6 (a)における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6 (b)に
おけるg,h,…,lはそれぞれ第1−2スタンド間ル
ーパ高さ、第2−3スタンド間ルーパ高さ、…,第6−
7スタンド間ルーパ高さを表している。このシミュレー
ションにおける対象プロセスとしては、図2にブロック
17〜28で示すように簡易化されたモデルではなく、熱間
圧延時に加わるスキッドマークや、ロール偏芯等の外
乱、主機制御系やルーパ制御器、自動板厚制御系を細か
く記述したモデルを用いており、現実の圧延を高い精度
で模擬している。また、このシミュレーションでは27秒
から53秒まで加速圧延を行っており、シミュレーション
の後半で外乱の周期が短くなっている同じ条件にて圧延
材張力とルーパ高さを非干渉化することを前提に設計し
た制御系でシミュレーションした結果を図7に示す。図
7 (a)における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7 (b)におけるs,t,…,x
はそれぞれ第1−2スタンド間ルーパ高さ、第2−3ス
タンド間ルーパ高さ、…,第6−7スタンド間ルーパ高
さを表している。ここで、ルーパ高さがほぼ固定されて
いるため、ルーパの上下動により張力変動を抑えている
様子はない。
FIG. 6 shows a simulation result of the control system according to this embodiment. This is a simulation of a 7-stand hot rolling mill. 6 (a), a, b, ..., F respectively represent the tension between the first and second stands, the tension between the second and third stands, ..., The tension between the sixth and seventh stands, and g in FIG. 6 (b). , H, ..., L are the looper height between the 1st and 2nd stands, the looper height between the 2nd and 3rd stands, ..., 6th-
Shows the height of the looper between 7 stands. The target process in this simulation is the block shown in Fig. 2.
Not a simplified model as shown in 17-28, but a model that describes the skid marks added during hot rolling, disturbances such as roll eccentricity, main machine control system, looper controller, and automatic plate thickness control system in detail. It is used to simulate the actual rolling with high accuracy. Also, in this simulation, accelerated rolling is performed from 27 seconds to 53 seconds, and it is premised that the rolling material tension and looper height are made non-interfering under the same conditions where the period of disturbance is shortened in the latter half of the simulation. FIG. 7 shows the result of simulation with the designed control system. 7 (a), m, n, ..., r represent the tension between the 1st and 2nd stands, the tension between the 2nd and 3rd stands, ..., and the tension between the 6th and 7th stands, respectively, and s in FIG. 7 (b). , T, ..., x
Represents the looper height between the first and second stands, the looper height between the second and third stands, ..., The looper height between the sixth and seventh stands, respectively. Here, since the looper height is almost fixed, it does not seem that the tension fluctuation is suppressed by the vertical movement of the looper.

【0053】このシミュレーションの結果、本実施例
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 等によりルーパ高さの変動を許容範囲内
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。
As a result of this simulation, in the present embodiment, the variation of the looper height becomes large, but the variation of the rolling material tension can be suppressed to be small as compared with the method of making the rolled material tension and the looper height non-interfering. I can confirm. Therefore, by designing the variation of the looper height within the allowable range by the weight C 1 or the like, the rolled material tension can be controlled better than in the case of non-interference.

【0054】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たが、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。
In the above embodiment, a quadruple rolling mill in which a backup roll is arranged outside the work roll, and a looper provided between these rolling mills is driven by an electric motor is used. Is not limited to this, it is clear that the present invention can be applied to other rolling mills provided with an intermediate roll or the like, or to those hydraulically driving a looper arranged between rolling mills. Is.

【0055】[0055]

【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、プロセスモデルを表現する変数、ルーパ高さおよ
びスタンド間張力に対する応答およびロバスト性を指定
する重み関数を用いて制御ゲインを演算し、これらの制
御ゲインを圧延条件および圧延状態に応じて適切なもの
を選択し、さらに、選択さ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およびルーパ駆動電動
機の回転速度指令値を演算しているので、張力変動をル
ーパの上下動で吸収でき、しかも、所望の応答およびロ
バスト性を実現することができる。
As is apparent from the above description, the present invention calculates the control gain by using the variable expressing the process model, the response to the looper height and the tension between stands, and the weighting function for designating the robustness, These control gains are selected according to the rolling conditions and rolling conditions, and the selected control gains are used to determine the rotation speed command value for the rolling mill drive main motor and the rotation speed command value for the looper drive motor. Since the calculation is performed, the tension fluctuation can be absorbed by the vertical movement of the looper, and further, desired response and robustness can be realized.

【0056】また、設定されたルーパ高さの指令値に、
圧延材の張力指令値と圧延材張力の測定値との差に重み
をつけた値を加算して新たなルーパ高さ指令値とする機
能を備えたプロセモデルを用いることにより、張力変動
をルーパの上下動で確実に吸収することができる。
Further, the set command value of the looper height is
By using a process model equipped with a function that adds a weighted value to the difference between the rolling material tension command value and the rolling material tension measurement value to create a new looper height command value, tension fluctuations It can be reliably absorbed by moving up and down.

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

【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。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention together with a rolling system.

【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。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a main part of one embodiment of the present invention.

【図3】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。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a main part of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例と比較対称するために示した
従来の多変数制御装置の主要部の詳細な構成を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of a main part of a conventional multivariable control device, which is shown for comparison with an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例に係る速応性およびロバスト
性を説明するための説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining quick response and robustness according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例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。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between tension and looper height and time for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例と比較対称するために、従来
の多変数制御装置における張力およびルーパ高さと時間
との関係を示した線図。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between tension and looper height and time in a conventional multi-variable control device in order to be symmetrical with the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 ルーパ駆動電動機 8 回転速度検出装置 9 制御装置 10 主機速度検出装置 11 圧延機駆動主電動機 12 主機速度制御装置 13 制御演算手段 14 制御ゲイン管理手段 15 設定手段 15 制御ゲイン演算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolled material 2 i-th stand rolling mill 3 i + 1-th stand rolling mill 4 Looper 5 Tension detection device 6 Looper height detection device 7 Looper drive electric motor 8 Rotation speed detection device 9 Control device 10 Main machine speed detection device 11 Rolling machine drive main electric motor 12 Main Engine Speed Control Device 13 Control Calculation Means 14 Control Gain Management Means 15 Setting Means 15 Control Gain Calculation Means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】タンデム圧延機の圧延機駆動主電動機およ
びルーパ駆動電動機を、圧延材張力およびルーパ高さの
干渉系をモデル化したプロセスモデルを用いて演算した
各回転速度指令値に従って制御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、前記プロセ
スモデルを表現する変数、ならびに、ルーパ高さおよび
スタンド間張力に対する応答およびロバスト性を指定す
る重み関数をそれぞれ設定する設定手段と、 設定された前記各変数および重み関数を、圧延材料張力
およびルーパ高さを相互に非干渉化させることを前提と
する制御ゲイン演算式に代入して、制御ゲインを数値と
して求める制御ゲイン演算手段と、 演算された制御ゲインを保持すると共に、圧延条件およ
び圧延状態に応じて適切な制御ゲインを選択する制御ゲ
イン管理手段と、 選択された制御ゲインと、設定された前記圧延材の張力
指令値およびルーパ高さの指令値とに基づき、圧延材張
力を張力指令値に追従させ、かつ、ルーパ高さをルーパ
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
転速度指令値およびルーパ駆動電動機の回転速度指令値
を演算する制御演算手段と、 を備えたことを特徴とするルーパ多変数制御装置。
1. A looper for controlling a rolling mill drive main motor and a looper drive motor of a tandem rolling mill in accordance with respective rotation speed command values calculated using a process model modeling an interference system of rolling material tension and looper height. A multivariable control device, comprising: a rolling material tension command value, a looper height command value, variables expressing the process model, and a weighting function that specifies the response to the looper height and stand tension and robustness. Substituting the setting means to be set respectively, each of the set variables and the weighting function into the control gain calculation formula which is premised on the mutual decoupling of the rolling material tension and the looper height, and the control gain is set to a numerical value. Control gain calculating means, which holds the calculated control gain, and which is suitable for the rolling condition and rolling condition. Based on the control gain management means for selecting a desired control gain, the selected control gain, and the set tension command value and looper height command value of the rolled material, and , A control calculation means for calculating the rotation speed command value of the rolling mill drive main motor and the rotation speed command value of the looper drive motor so that the looper height follows the looper height command value. Looper multi-variable controller.
【請求項2】前記プロセスモデルは、設定された前記ル
ーパ高さの指令値に、前記圧延材の張力指令値と圧延材
張力の測定値との差に重みをつけた値を加算して新たな
ルーパ高さ指令値とする機能を備えたことを特徴とする
請求項1記載のルーパ多変数制御装置。
2. The process model is newly added by adding a weighted value to a difference between a tension command value of the rolled material and a measured value of the rolled material tension to the set command value of the looper height. The looper multi-variable control device according to claim 1, further comprising a function of setting a looper height command value.
JP4167896A 1992-06-25 1992-06-25 Looper multivariable controller Pending JPH067820A (en)

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JP4167896A JPH067820A (en) 1992-06-25 1992-06-25 Looper multivariable controller

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU680158B2 (en) * 1994-11-25 1997-07-17 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Looper control system for a rolling mill
US5787746A (en) * 1994-07-25 1998-08-04 Alcan Aluminum Corporation Multi-stand hot rolling mill tension and strip temperature multivariable controller
US7135052B2 (en) 2001-08-07 2006-11-14 Carl Freudenberg Kg Cassette filter
JP2009045635A (en) * 2007-08-16 2009-03-05 Kobe Steel Ltd Method of controlling tension of rolled stock and rolling mill

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