JPH0857513A - Controller for rolling mill - Google Patents

Controller for rolling mill

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JPH0857513A
JPH0857513A JP6196869A JP19686994A JPH0857513A JP H0857513 A JPH0857513 A JP H0857513A JP 6196869 A JP6196869 A JP 6196869A JP 19686994 A JP19686994 A JP 19686994A JP H0857513 A JPH0857513 A JP H0857513A
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rolling mill
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成 宏 幸 今
Kunio Sekiguchi
口 邦 男 関
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Abstract

PURPOSE: To stably controll a looper and tension before and after changing travel by setting and calculating the index of robust stability so that looper control is most suitable for each rolling condition before, during and after changing travel. CONSTITUTION: A rolled stock 1 is rolled with stand rolling mills 2. The opening degree of screw-down is calculated with an automatic gage controller 3 and screw-down devices 4 are set. The speeds of main machines 5 are controlled with main machine speed controllers 6. The main machine speed command value and looper motor speed command value are calculated by looper controllers 12 so that looper angles become the target values and outputted to ASRs 6 for main machines and ASRs 9 for loopers. A control parameter setting means 13 has a A schedule 15 that is a rolling pass schedule before changing travel and B schedule 17 after changing travel. Both A- and B- schedules 15, 17 are covered with the index 16 of robust stability. Control parameters are calculated and the rolling mill is controlled by changing over the A- and B-schedules 15, 17 and index 16 of robust stability by the timing for changing travel.

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角度と圧延材のスタン
ド間張力とを制御する圧延機制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling mill controller for controlling the angle of loopers arranged between stands of a tandem rolling mill and the tension between stands of 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及び板幅がある。このうち板厚に
対して自動板厚制御(以後AGC:Automatic Gauge Co
ntrolと略記する)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、張力制御も行われている。
2. Description of the Related Art Sheet thickness and sheet width are part of the evaluation criteria for final products in hot rolling and cold rolling. Of these, the automatic thickness control for the thickness (hereinafter AGC: Automatic Gauge Co
(abbreviated as ntrol) is performed, and automatic strip width control is performed for the strip width. On the other hand, the tension applied to the material being rolled affects the strip thickness and strip width, so tension control is also performed.

【0003】とくに熱間圧延における圧延材料は加熱処
理されて高温となり圧延材料の変形抵抗が小さくなって
おり、張力が大きいと材料の破断を起こしやすくなる。
この破断を防止するべく張力を小さく設定すると外乱や
誤設定により無張力の状態となることがあり、その状態
が続くと圧延機スタンド間での大きなループの発生とな
っ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
からルーパの角度制御が行われる。
Particularly in the hot rolling, the rolled material 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, there may be a tensionless state due to disturbance or erroneous setting, and if that state continues, a large loop may occur between the rolling mill stands, causing an accident. . Therefore, in the hot rolling mill, a looper device is provided in particular, the tension control is performed by the looper device, and the angle control of the looper is performed from the viewpoint of improving the sheet passing property of the material.

【0004】かかる圧延材張力及びルーパ角度制御装置
において、圧延材張力からルーパ角度への干渉とルーパ
の回転速度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
より圧延材張力及びルーパ角度を制御する方法と、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
延材張力とルーパ角度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)、H∞制御、
ILQ制御を適用する方法などがあり、それぞれ実機に
適用されている。さらに各スタンド出側板厚とスタンド
間張力との干渉系を多変数系としてとらえ、非干渉化す
る板厚・張力の多変数制御(例えば、特開平6−526
号公報に記載の「連続熱間圧延機の制御装置」)も適用
されている。
In such a rolled material tension and looper angle control device, there are interference from the rolled material tension to the looper angle and interference from the rotational speed of the looper to the tension. In the conventional tension control, a method of controlling the rolling material tension and looper angle by PID control without suppressing the interference and a rolling material tension by adding a decoupling compensator for suppressing these interferences The non-interference control method that controls the looper angle independently, and the interference system between the looper and the rolling material tension as a multivariable system, the optimal control theory (Linear Quadratic), H∞ control,
There is a method of applying the ILQ control, which is applied to each of the actual machines. Furthermore, the interference system between the stand outlet side plate thickness and the inter-stand tension is regarded as a multivariable system, and multivariable control of the plate thickness / tension to make it non-interfering (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-526).
"Control device for continuous hot rolling mill" described in Japanese Patent Publication) is also applied.

【0005】上記のようなルーパ、張力、板厚の制御に
適用されている制御理論のうち、ロバスト安定性と外乱
抑制の指標を持ったものとして一般的なものがH∞制御
理論である。ロバスト安定性とは、制御対象プロセスが
何らかの原因で変化したり、制御対象プロセスとそのモ
デルとの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いう。一般的にはロバスト安定
性の大きな制御系が望ましい。H∞制御はこのロバスト
安定性の指標を持ち、ロバスト安定性を考慮してコント
ローラを設計できることが特徴である。また同時に外乱
抑制の指標も持っており、ロバスト安定性と外乱抑制の
トレードオフによって制御系の性能を設計することがで
きる。
Among the control theories applied to the control of the looper, the tension, and the plate thickness as described above, the H∞ control theory is a general one having the indexes of robust stability and disturbance suppression. Robust stability refers to the degree to which the entire control system including the controller is stable even when the controlled process changes for some reason or when there is a difference between the controlled process and its model. Generally, a control system with high robust stability is desirable. The H∞ control has an index of this robust stability and is characterized in that the controller can be designed in consideration of the robust stability. At the same time, it has an index of disturbance suppression, and the performance of the control system can be designed by the trade-off between robust stability and disturbance suppression.

【0006】これに対して、最適制御理論は、下記
(1)式に示す評価関数Jを最小にするような制御ゲイ
ンを見い出す方法である。
On the other hand, the optimal control theory is a method of finding a control gain that minimizes the evaluation function J shown in the following equation (1).

【0007】[0007]

【数1】 u=−Kx (2) 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。Kは制御ゲインであ
る。
[Equation 1] u = −Kx (2) where x is the state quantity of the control target process, u is the operation quantity given to the control target process by the controller, x T is the transposition of x, and u T is the transposition of u. K is a control gain.

【0008】具体的な設計方法は(1)式中の重み行列
Q,Rを決めることであるが、Q,Rは数値の行列であ
り、この中にロバスト安定性の指標を見い出すのは難し
いが、外乱抑制性能は一般に制御ゲインが大きくなる方
向にQ,Rを設定することによって得られる。ただし
Q,Rを見い出すのに多くの試行錯誤を繰り返す必要が
ある。
A specific design method is to determine the weighting matrices Q and R in the equation (1), but Q and R are numerical matrices, and it is difficult to find an index of robust stability in them. However, the disturbance suppression performance is generally obtained by setting Q and R in the direction in which the control gain increases. However, it is necessary to repeat many trials and errors to find Q and R.

【0009】ILQ制御理論は、最適制御理論の逆問題
を解くことによって、直接応答を指定し、試行錯誤を減
らすことができるという制御理論である。またリカッチ
方程式を数値的に解く必要がなく、制御ゲインが指定応
答と制御対象プロセスのパラメータを含んだ数式で表さ
れることが特徴である。しかし最適制御理論と同様にロ
バスト安定性の指標はなく、外乱抑制の指標は制御ゲイ
ンを大きくすることで得られる。
The ILQ control theory is a control theory in which a direct response can be specified and the trial and error can be reduced by solving an inverse problem of the optimal control theory. Further, it is a feature that the Riccati equation does not have to be numerically solved and the control gain is represented by a mathematical expression including the specified response and the parameter of the process to be controlled. However, similar to the optimal control theory, there is no robust stability index, and the disturbance suppression index is obtained by increasing the control gain.

【0010】また多品種少量生産への対応の必要性か
ら、1本の圧延材の圧延中に板厚または板幅を変更する
いわゆる走間板厚変更、走間板幅変更、走間板厚・板幅
変更(以後これらをまとめて走間変更という)が行われ
る。さらに圧延材の先尾端品質劣化を防ぎ、極薄厚材の
圧延が可能にするために、複数の圧延材を接合して1本
の圧延材とするいわゆるエンドレス圧延がある。エンド
レス圧延においても接合部分の前後で走間変更が行われ
ることがある。
In addition, due to the necessity of coping with high-mix low-volume production, so-called running plate thickness change, running plate width change, running plate thickness, which changes plate thickness or plate width during rolling of one rolled material. -The board width will be changed (collectively these will be referred to as running distance changes). Further, there is so-called endless rolling in which a plurality of rolled materials are joined into one rolled material in order to prevent deterioration of the quality at the leading end of the rolled material and to enable the rolling of an extremely thin material. Even in endless rolling, the running distance may be changed before and after the joint.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した走間変更で
は、走間変更前の材料の板厚・板幅と走間変更後の材料
の板厚・板幅が異なるため、走間変更前後でルーパ、張
力、板厚制御における制御パラメータを変更する必要が
ある。この場合、従来から制御パラメータの変更タイミ
ングは、走間変更前の材料の圧延中に走間変更後の制御
パラメータに事前に変更しておくか、走間変更は走間変
更前の制御パラメータを使用し、走間変更終了後に走間
変更後の制御パラメータに変更していた。このため走間
変更前後で板厚、板幅が大きく異なる場合、さらに異な
る鋼種を接合した場合には接合部分の前後で変形抵抗な
どが大きく異なるため、走間変更前後で安定なルーパ、
張力、板厚の制御を実施できるとは限らない。
In the above-described running distance change, since the material thickness / width of the material before changing the running distance is different from the material thickness / width of the material after changing the running distance, before and after changing the running distance. It is necessary to change the control parameters for looper, tension, and plate thickness control. In this case, conventionally, the control parameter change timing must be changed in advance to the control parameter after the running time change during rolling of the material before the running time change, or the running time change can be done by changing the control parameter before the running time change. It was used and changed to the control parameters after the change of running distance after the change of running distance was completed. For this reason, when the plate thickness and plate width differ greatly before and after the change in running distance, and when different steel types are joined, the deformation resistance etc. before and after the welded part vary greatly, so a stable looper before and after changing the running distance,
It is not always possible to control the tension and the plate thickness.

【0012】また熱間圧延におけるエンドレス圧延の技
術はまだ確立された技術ではなく、接合の方法もいろい
ろある。圧延を先行して行っている材料(先行材)の尾
端とその次に圧延される材料(後行材)の先端とを突合
わせて加熱し、さらに、外力によって相互に押しつけて
接合する方法がある。この場合は接合部分の温度が高く
なったり、押しつける外力を加えるために材料を押さえ
る機構が必要なために押さえつけた部分の材料温度が下
降することがある。接合部分の強度が不十分である場
合、これらの温度変化や接合部分前後の変形抵抗の違い
によって、タンデム圧延機内で過度の張力を圧延材に作
用させることになり、接合部分の破断を招くこともあ
る。このため接合部分に過度の張力を印加することを避
ける必要がある。
Further, the technique of endless rolling in hot rolling is not an established technique yet, and there are various joining methods. A method in which the tail end of the material that has been rolled in advance (leading material) and the tip of the material to be rolled next (subsequent material) are butted against each other and heated, and are pressed against each other by an external force to join them. There is. In this case, the temperature of the bonded portion may become high, or the material temperature of the pressed portion may drop because a mechanism for pressing the material is required to apply an external force for pressing. If the strength of the joining part is insufficient, due to these temperature changes and the difference in deformation resistance before and after the joining part, excessive tension will be applied to the rolled material in the tandem rolling mill, leading to fracture of the joining part. There is also. Therefore, it is necessary to avoid applying excessive tension to the joint.

【0013】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたものであり、走間変更前後においてタンデム圧
延機のルーパ・張力制御を実施する場合、又は、板厚・
張力の多変数制御を実施する場合、走間変更前後の制御
系のロバスト安定性と外乱抑制性能を考慮して最適な制
御を可能にする圧延機制御装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and when the looper / tension control of the tandem rolling mill is carried out before and after the change of running distance, or
An object of the present invention is to provide a rolling mill control device that enables optimum control in consideration of robust stability and disturbance suppression performance of a control system before and after running distance change when performing multi-variable tension control.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の圧延機
制御装置は、タンデム圧延機の各スタンド間に配置され
たルーパの角度とこのルーパが配置されたスタンド間の
圧延材張力とを制御するルーパ制御装置を有するとき、
圧延中に圧延材板厚及び/又は板幅を変更する走間変更
時に、走間変更前の圧延パススケジュールに適合するル
ーパ制御装置の制御パラメータを、当該スタンド間で走
間変更を開始する前に、走間変更前、変更中、及び変更
後の各圧延条件に最適になるようにロバスト安定性の指
標を設定して演算すると共に指定し、走間変更後は走間
変更後の圧延パススケジュールに適合するルーパ制御装
置の制御パラメータを指定する制御パラメータ設定手段
を備えたことを特徴としている。
A rolling mill control apparatus according to a first aspect of the present invention provides an angle of a looper arranged between stands of a tandem rolling mill and a rolling material tension between stands where the looper is arranged. When having a looper controller to control,
Before changing the running distance between the stands, set the control parameter of the looper control device that matches the rolling pass schedule before changing the running distance when changing the running distance when changing the strip thickness and / or the strip width during rolling. In addition, the robust stability index is set and calculated so as to be optimal for each rolling condition before, during, and after the change in running distance, and is specified. It is characterized in that it is provided with control parameter setting means for designating a control parameter of the looper control device that conforms to the schedule.

【0015】請求項2に記載の圧延機制御装置は、タン
デム圧延機の各スタンド間に配置されたルーパの角度と
このルーパが配置されたスタンド間の圧延材張力とを制
御するルーパ制御装置を有するとき、先行材尾端と後行
材先端とを接合した圧延材を圧延する場合に、接合部分
の接合強度に応じて、接合部分前後の外乱によって生じ
る張力変動により接合部分が破断しないように外乱抑制
指標を大きく設定するか、あるいは外乱抑制指標よりも
ロバスト安定性の指標を大きく設定するかを決定し、決
定された指標で制御パラメータを演算してルーパ制御装
置の制御パラメータとする制御パラメータ設定手段を備
えたことを特徴としている。
A rolling mill controller according to a second aspect of the present invention is a looper controller for controlling an angle of a looper arranged between stands of a tandem rolling mill and a rolled material tension between stands on which the looper is arranged. When rolling, when rolling a rolled material in which the trailing edge of the preceding material and the leading edge of the following material are rolled, according to the joining strength of the joining part, the joining part is not broken by the tension fluctuation caused by the disturbance before and after the joining part. A control parameter that decides whether to set the disturbance suppression index large or to set the robust stability index larger than the disturbance suppression index, and calculates the control parameter with the determined index to be the control parameter of the looper controller. It is characterized by having setting means.

【0016】請求項3に記載の圧延機制御装置は、タン
デム圧延機の各スタンド間の圧延材張力と各スタンド出
側板厚との多変数制御を実施する板厚張力制御装置を有
するとき、圧延中に圧延材板厚及び/又は板幅を変更す
る走間変更時に、走間変更前の圧延パススケジュールに
適合する板厚張力制御装置の制御パラメータを、当該ス
タンド間で走間変更を開始する前に、走間変更前、変更
中、及び変更後の各圧延条件に最適になるようにロバス
ト安定性の指標を設定して演算すると共に指定し、走間
変更後は走間変更後の圧延パススケジュールに適合する
板厚張力制御装置の制御パラメータを指定する制御パラ
メータ設定手段を備えたことを特徴としている。
A rolling mill controller according to a third aspect of the present invention includes a strip thickness tension control device for performing multi-variable control of rolling material tension between stands of a tandem rolling mill and stand stand-side strip thickness, and When changing the strip thickness and / or strip width during rolling, start the strip change between the stands with the control parameter of the strip thickness tension controller that matches the rolling pass schedule before the strip change. Before, the robust stability index is set and calculated so as to be optimal for each rolling condition before, during, and after the change in running distance, and the calculation is made. It is characterized in that it is provided with a control parameter setting means for designating a control parameter of the plate thickness tension control device suitable for the pass schedule.

【0017】請求項4に記載の圧延機制御装置は、タン
デム圧延機の各スタンド間の圧延材張力と各スタンド出
側板厚との多変数制御を実施する板厚張力制御装置を有
するとき、先行材尾端と後行材先端とを接合した圧延材
を圧延する場合に、接合部分の接合強度に応じて、接合
部分前後の外乱によって生じる張力変動により接合部分
が破断しないように外乱抑制指標を大きく設定するか、
あるいは外乱抑制指標よりもロバスト安定性の指標を大
きく設定するかを決定し、決定された指標で制御パラメ
ータを演算して板厚張力制御装置の制御パラメータとす
る制御パラメータ設定手段を備えたことを特徴としてい
る。
A rolling mill controller according to a fourth aspect of the present invention is provided with a strip thickness tension control device for performing multi-variable control of a rolling material tension between stands of a tandem rolling mill and a stand outlet side strip thickness. When rolling a rolled material that joins the tail end and the trailing end of the trailing material, according to the joining strength of the joining part, a disturbance suppression index is set so that the joining part does not break due to tension fluctuations caused by disturbances before and after the joining part. Set it larger, or
Alternatively, it is provided with control parameter setting means for determining whether to set the robust stability index larger than the disturbance suppression index, and calculating the control parameter with the determined index to be the control parameter of the plate thickness tension control device. It has a feature.

【0018】請求項5に記載の圧延機制御装置は、タン
デム圧延機の各スタンド間の圧延材張力をフィードバッ
ク制御する張力フィードバック制御器を有するとき、先
行材尾端と後行材先端とを接合した圧延材を圧延する場
合に、接合部分の温度変化及び接合部分前後の変形抵抗
の変化に基いて圧延材速度の変化を推定する外乱予測手
段と、この外乱予測手段の出力を用いて張力変動を抑え
るような操作量を演算する張力フィードフォワード制御
器とを備え、この張力フィードフォワード制御器の出力
を張力フィードバック制御器の出力に加えて操作量とす
ることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rolling mill controller including a tension feedback controller for feedback-controlling the rolling material tension between the stands of the tandem rolling mill. When rolling the rolled material, the disturbance prediction means for estimating the change of rolling material speed based on the temperature change of the joint part and the change of the deformation resistance before and after the joint part, and the tension fluctuation by using the output of this disturbance prediction means And a tension feedforward controller that calculates an operation amount that suppresses the operation amount. The output of the tension feedforward controller is added to the output of the tension feedback controller to be the operation amount.

【0019】[0019]

【作用】請求項1に記載の圧延機制御装置においては、
制御パラメータ設定手段において、走間変更点が当該ス
タンド間に入る前に、走間変更前の圧延パススケジュー
ルと、走間変更前から走間変更後に移行するときの圧延
状態と、走間変更後の圧延パススケジュールとに対して
最適になるようなロバスト安定性の指標を設定して制御
パラメータを演算し、ルーパ制御装置の制御パラメータ
を指定し、そして、走間変更点が当該スタンド間を通過
した後は走間変更後の圧延パススケジュールに適合する
ルーパ制御装置の制御パラメータを指定する。
In the rolling mill control device according to claim 1,
In the control parameter setting means, before the running distance change point enters between the stands, the rolling pass schedule before the running distance change, the rolling state when transitioning from before the running distance change to after the running distance change, and the after running distance change The control parameters are calculated by setting an index of robust stability that is optimal for the rolling pass schedule of the above, the control parameters of the looper control device are specified, and the running distance change points pass between the stands. After that, the control parameters of the looper control device that match the rolling pass schedule after the change in running time are designated.

【0020】請求項2に記載の圧延機制御装置において
は、制御パラメータ設定手段において、先行材尾端と後
行材先端とを接合した圧延材を圧延する場合に、接合部
分の接合強度が弱い場合には、張力変動により接合部分
が破断しないことを最優先として、外乱抑制指標を大き
く設定した制御パラメータを演算してルーパ制御装置の
制御パラメータを指定する。接合部分の接合強度が強い
場合には、外乱抑制指標よりも接合部分の前後での圧延
条件に最適になるようにロバスト安定性の指標を大きく
設定して制御パラメータを演算してルーパ制御装置の制
御パラメータを指定する。
In the rolling mill control apparatus according to the second aspect, when the rolled material in which the trailing end of the preceding material and the leading end of the following material are joined is rolled by the control parameter setting means, the joining strength of the joining portion is weak. In this case, the control parameter with the disturbance suppression index set to a large value is calculated, and the control parameter of the looper control device is specified, with the highest priority being that the joint portion is not broken due to the change in tension. When the joining strength of the joining part is strong, the robust stability index is set to be larger than the disturbance suppression index so that it is optimal for the rolling conditions before and after the joining part, and the control parameter is calculated to calculate the control parameter of the looper controller. Specify control parameters.

【0021】請求項3に記載の圧延機制御装置において
は、制御パラメータ設定手段において、走間変更点が当
該スタンド間に入る前に、走間変更前の圧延パススケジ
ュールと、走間変更前から走間変更後に移行するときの
圧延状態と、走間変更後の圧延パススケジュールとに対
して最適になるようなロバスト安定性の指標を設定して
制御パラメータを演算し、板厚張力制御装置の制御パラ
メータを指定する。走間変更点が当該スタンド間を通過
した後は走間変更後の圧延パススケジュールに適合する
板厚張力制御装置の制御パラメータを指定する。
In the rolling mill control apparatus according to the present invention, the control parameter setting means sets the rolling pass schedule before the running distance change and the rolling distance schedule before the running distance change before the running distance change point enters between the stands. The control parameters are calculated by setting the index of robust stability that is optimal for the rolling state when transitioning after the change in running length and the rolling pass schedule after changing the running length, and Specify control parameters. After the running distance change point has passed between the stands, the control parameter of the plate thickness tension control device that matches the rolling pass schedule after the running distance change is specified.

【0022】請求項4に記載の圧延機制御装置において
は、制御パラメータ設定手段において、先行材尾端と後
行材先端とを接合した圧延材を圧延する場合に、接合部
分の接合強度が弱い場合には、張力変動により接合部分
が破断しないことを最優先とし、外乱抑制指標を大きく
設定した制御パラメータを演算して板厚張力制御装置の
制御パラメータを指定する。接合部分の接合強度が強い
場合には、外乱抑制指標よりも接合部分の前後での圧延
条件に最適になるようにロバスト安定性の指標を大きく
設定して制御パラメータを演算して板厚張力制御装置の
制御パラメータを指定する。
In the rolling mill control apparatus according to the present invention, when the rolled material in which the trailing end of the preceding material and the leading end of the following material are joined is rolled by the control parameter setting means, the joining strength of the joining portion is weak. In this case, it is given top priority that the joint portion does not break due to tension fluctuations, and the control parameter with the disturbance suppression index set to a large value is calculated to specify the control parameter of the plate thickness tension control device. When the joint strength at the joint is strong, the robust stability index is set to be larger than the disturbance suppression index so that it is optimal for the rolling conditions before and after the joint, and the control parameters are calculated to control the plate thickness tension. Specify the control parameters of the device.

【0023】請求項5に記載の圧延機制御装置において
は、先行材尾端と後行材先端とを接合する場合に、外乱
予測手段によって接合部周辺の温度変化及び異鋼種を接
合することによる接合部分前後の変形抵抗の変化によっ
て生じる張力変動を抑えるために、温度変化と変形抵抗
の変化から圧延材速度の変化を推定する。張力フィード
フォワード制御器では、外乱予測手段で予測した外乱を
用いて、張力変動を抑えるような操作量を演算し、その
値を張力フィードバック制御器の出力に加えて操作量と
する。
In the rolling mill control apparatus according to the fifth aspect, when joining the tail end of the preceding material and the tip of the following material, the disturbance predicting means joins the temperature change around the joint and the different steel type. In order to suppress the tension fluctuation caused by the change of deformation resistance before and after the joining part, the change of rolling material speed is estimated from the change of temperature and the change of deformation resistance. The tension feedforward controller uses the disturbance predicted by the disturbance predicting means to calculate a manipulated variable that suppresses tension fluctuation, and adds the calculated value to the output of the tension feedback controller as the manipulated variable.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、本発明を
詳細に説明する。図1は請求項1に記載の圧延機制御装
置に対応する実施例の構成を示すブロック図である。図
1において、圧延材1は第1スタンド圧延機2aから第
7スタンド圧延機2gの順で圧延される。ここではタン
デム圧延機の全スタンド数を7としているが、4〜7ス
タンドが一般的である。また以下の説明において、各ス
タンドあるいはスタンド間は同様の構成であるため、た
とえば圧延機に付加した参照符号2a,2b,…,2g
を単に2と記し、圧延機以外の要素に付加した参照符号
na,nb,…,ngを単にnと記す。
The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to the first aspect. In FIG. 1, the rolled material 1 is rolled in the order of the first stand rolling mill 2a to the seventh stand rolling mill 2g. Here, the total number of stands of the tandem rolling mill is 7, but 4 to 7 stands are general. Further, in the following description, since each stand or each stand has the same configuration, for example, reference numerals 2a, 2b, ..., 2g added to the rolling mill are used.
Is simply referred to as 2, and reference numerals na, nb, ..., ng added to elements other than the rolling mill are simply referred to as n.

【0025】板厚は自動板厚制御装置(AGC)3によ
って圧下開度が計算され、圧下装置4に設定される。圧
延ロールは圧延機駆動用電動機(以下主機という)5に
よって駆動され、主機5の速度制御は主機速度制御装置
6(主機ASRという)によって行われる。圧延機スタ
ンド間にはルーパ7が設けられ、ルーパロールが受ける
圧延材の張力が張力計11で検出され、ルーパアームの
角度(ルーパ角度という)がルーパ角度計10で検出さ
れる。このルーパを駆動するルーパ電動機8の速度は、
ルーパ電動機速度制御装置9(ルーパASRという)で
制御される。なお主機、ルーパ電動機の速度検出器、電
流制御系などの記載は省略している。
The plate thickness is calculated by the automatic plate thickness controller (AGC) 3 and the reduction opening is calculated and set in the reduction device 4. The rolling rolls are driven by a rolling mill driving electric motor (hereinafter referred to as a main machine) 5, and the speed control of the main machine 5 is performed by a main machine speed control device 6 (main machine ASR). A looper 7 is provided between the rolling mill stands, the tension of the rolled material received by the looper roll is detected by a tensiometer 11, and the angle of the looper arm (referred to as a looper angle) is detected by a looper goniometer 10. The speed of the looper electric motor 8 that drives this looper is
It is controlled by a looper electric motor speed control device 9 (referred to as a looper ASR). The main motor, the speed detector of the looper motor, and the current control system are omitted.

【0026】ルーパ制御装置12では、張力計11によ
る検出値と与えられた張力目標値との偏差を小さくする
ように、かつルーパ角度計10と与えられたルーパ角度
目標値との偏差を小さくするように、主機速度指令値と
ルーパ電動機速度指令値を計算し、それぞれ主機ASR
6とルーパASR9に出力する。
In the looper controller 12, the deviation between the detected value by the tension meter 11 and the given tension target value is made small, and the deviation between the looper goniometer 10 and the given looper angle target value is made small. As described above, the main engine speed command value and the looper motor speed command value are calculated, and the main engine ASR is calculated respectively.
6 and the looper ASR9.

【0027】制御パラメータ設定手段13は、制御パラ
メータ指定部14と、走間変更前の圧延パススケジュー
ル(Aスケジュールと言う)15と、走間変更後の圧延
パススケジュール(Bスケジュールと言う)17とを有
している。A,Bスケジュールは予め与えられるものと
する。さらにA,Bスケジュールを両方カバーするよう
なロバスト安定指標16を持ち、走間変更のタイミング
によってAスケジュール15、ロバスト安定指標16、
Bスケジュール17を切り替えて制御パラメータの演算
を行い、それぞれの制御パラメータを使用する。
The control parameter setting means 13 includes a control parameter designating section 14, a rolling pass schedule before changing the running distance (referred to as A schedule) 15, and a rolling pass schedule after changing running distance (referred to as B schedule) 17. have. Schedules A and B shall be given in advance. Furthermore, it has a robust stability index 16 that covers both A and B schedules, and depending on the timing of the change in running time, A schedule 15, robust stability index 16,
The control parameters are calculated by switching the B schedule 17, and the respective control parameters are used.

【0028】以下にルーパ制御装置12と制御パラメー
タ設定手段13の具体的な実現方法を説明する。まずル
ーパ制御装置12に使用される制御方法は、従来からP
I制御、非干渉制御、最適制御、H∞制御、ILQ制御
等が適用されている。H∞制御はロバスト安定性と外乱
抑制の明確な指標を持つものであるが、他の制御は明確
なロバスト安定性の指標は持っていない。しかし外乱抑
制の指標とロバスト安定性の指標はトレードオフ(一方
を大きくすると他方は小さくなる)でほぼ決まり、H∞
制御以外の方法でも概略の指標は持つことができる。し
かしここでは説明の便宜上H∞制御をルーパ制御装置1
2に適用するものとして考える。
A concrete method of realizing the looper control device 12 and the control parameter setting means 13 will be described below. First, the control method used for the looper control device 12 is the conventional P
I control, non-interference control, optimum control, H∞ control, ILQ control, etc. are applied. The H∞ control has a clear index of robust stability and disturbance suppression, but the other controls do not have a clear index of robust stability. However, the index of disturbance suppression and the index of robust stability are almost determined by the trade-off (when one is increased, the other is decreased), and H∞
It is possible to have a rough index by a method other than control. However, for convenience of explanation, the H ∞ control is used here for the looper control device 1.
Consider as applied to 2.

【0029】図2は任意の連続する2スタンド間のルー
パ角度と張力の制御対象プロセスモデルと制御器のブロ
ック図を示したものである。なお図2では各記号の前に
△を付加しており、図2は線形モデルで表しているため
その記号の変化分で変数を表示している。張力目標値Δ
frefと張力検出値Δtf との偏差et を小さくするよ
うにH∞制御器18はロール周速変更量の指令値ΔV
RREFを操作し、H∞制御器19はルーパ電動機速度の指
令値ωLREFを操作する。ルーパ角度目標値Δθre f とル
ーパ角度検出値Δθとの偏差eh を小さくするようにH
∞制御器20はロール周速変更量の指令値ΔVRREFを操
作し、H∞制御器21はルーパ電動機速度の指令値ω
LREFを操作する。
FIG. 2 is a block diagram of a process model and a controller to be controlled of the looper angle and tension between any two consecutive stands. Note that in FIG. 2, a symbol is added before each symbol, and since the linear model is shown in FIG. 2, the variable is displayed by the change amount of the symbol. Target tension value Δ
The H∞ controller 18 controls the roll peripheral speed change amount command value ΔV so as to reduce the deviation e t between the t fref and the detected tension value Δt f.
By operating RREF , the H ∞ controller 19 operates the looper motor speed command value ω LREF . Looper angle target value [Delta] [theta] re f and looper angle detection value H to the deviation e h to reduce the [Delta] [theta]
The ∞ controller 20 operates the roll peripheral speed change amount command value ΔV RREF , and the H∞ controller 21 controls the looper motor speed command value ω.
Operate LREF .

【0030】図2において22〜34は制御対象プロセ
スであり、図1において参照符号1,2,5〜9を付し
た要素に相当する。このうち22は主機速度制御系であ
り、図1における主機5、主機ASR6で構成される速
度制御系を1つのブロックとして表したものである。2
3は主機速度から圧延材料速度への影響係数ブロック
(fは先進率)、24は張力発生プロセスにおける張力
発生ゲイン及び積分器、25は張力発生プロセスのフィ
ードバックゲインであり、ブロック24,25で張力発
生機構をモデル化している。
In FIG. 2, 22 to 34 are controlled processes, which correspond to the elements denoted by reference numerals 1, 2, 5 and 9 in FIG. Of these, 22 is a main engine speed control system, and represents the speed control system composed of the main engine 5 and the main engine ASR 6 in FIG. 1 as one block. Two
3 is an influence coefficient block (f is an advanced rate) from the main machine speed to the rolling material speed, 24 is a tension generation gain and an integrator in the tension generation process, 25 is a feedback gain of the tension generation process, and the tension is calculated in blocks 24 and 25. The generation mechanism is modeled.

【0031】また26はルーパ電動機速度から圧延材料
速度への影響係数、27は張力からルーパ電動機トルク
への影響係数である。28はルーパ角度からルーパ電動
機トルクへのゲイン、31はルーパ電動機トルク定数、
32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、33はルーパ電動機の回転速度からルーパ角度
への伝達関数、34はルーパダンピング係数である。2
9はルーパ速度制御器で、図1におけるルーパASR9
に相当する。また30はルーパ電流制御系を示すブロッ
クであるが、一般に速度制御に比べて非常に速い応答で
あるので、ブロック30はゲイン1として、動特性を考
慮しなくてもよいものである。図2のブロック28〜3
4が図1のルーパ電動機8とルーパASRに相当する。
Reference numeral 26 is an influence coefficient from the looper electric motor speed to the rolled material speed, and 27 is an influence coefficient from tension to the looper electric motor torque. 28 is the gain from the looper angle to the looper motor torque, 31 is the looper motor torque constant,
Reference numeral 32 is a transfer function from torque to rotation speed in the looper motor, 33 is a transfer function from rotation speed of the looper motor to looper angle, and 34 is a looper damping coefficient. Two
Reference numeral 9 denotes a looper speed controller, which is the looper ASR9 in FIG.
Equivalent to. Further, reference numeral 30 is a block showing a looper current control system, but since the response is generally very fast as compared with the speed control, the block 30 has a gain of 1 and does not need to consider the dynamic characteristics. Blocks 28-3 of FIG.
Reference numeral 4 corresponds to the looper electric motor 8 and the looper ASR in FIG.

【0032】ここで、図2中の変数の意味をまとめると
以下のようになる。 tf :前方張力 θ :ルーパ角度 gL :ルーパとルーパ電動機との間のギア比 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 VR :主機速度 Z :ルーパダンピング係数 f :先進率 φ :ルーパ電動機トルク定数 ωL :ルーパ回転速度 Tv :主機速度制御系時定数 F1 :ルーパ角度からルーパトルクへのゲイン(材料重
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料速度への影響係数 F3 :張力からルーパ電動機トルクへの影響係数 添字REF:その記号の指令値を表す。
The meanings of the variables in FIG. 2 are summarized below. t f: forward tension theta: looper angle g L: gear ratio between the looper and the looper motor J: looper motor inertia efficiency K 10: tension feedback coefficient E: Young's modulus of the strip L: Stand distance V R: main engine Speed Z: Looper damping coefficient f: Advanced rate φ: Looper motor torque constant ω L : Looper rotation speed T v : Main machine speed control system time constant F 1 : Gain from looper angle to looper torque (load by material weight / looper's own weight) Torque) F 2 : coefficient of influence from looper rotation speed to rolling material speed F 3 : coefficient of influence from tension to looper motor torque Subscript REF: command value of the symbol.

【0033】図2におけるブロック35〜38は、H∞
制御設計の時に使用する重み関数であり、以下にH∞制
御について簡単に説明する。H∞制御では、張力目標値
Δtfrefから制御偏差et までの伝達関数(これを張力
系の感度関数という)を規定するための重み関数W
11(35)、ルーパ角度目標値Δθref から制御偏差e
h までの伝達関数(これをルーパ角度系の感度関数とい
う)を規定するための重み関数W12(36)、張力目標
値Δtfrefから張力Δtf までの伝達関数(これを張力
系の相補感度関数という)を規定するための重み関数W
21(37)、ルーパ角度目標値Δθref からルーパ角度
Δθまでの伝達関数(これをルーパ角度系の相補感度関
数という)を規定するための重み関数W22(38)を設
計する。H∞制御による設計では、それぞれの感度関数
と相補感度関数の応答を所望の応答とするように重み関
数を設計し、それを満たすコントローラGc11
c21 ,Gc12 ,Gc22 (ブロック18〜21)を求め
ることが目的となる。
The blocks 35 to 38 in FIG.
This is a weighting function used in control design, and the H ∞ control will be briefly described below. In the H∞ control, a weighting function W for defining a transfer function from the target tension value Δt fref to the control deviation e t (this is called a tension system sensitivity function).
11 (35), control deviation e from the looper angle target value Δθ ref
A weighting function W 12 (36) for defining the transfer function up to h (this is called the sensitivity function of the looper angle system), the transfer function from the desired tension value Δt fref to the tension Δt f (this is the complementary sensitivity of the tension system). Function W) for defining
21 (37), Design a weighting function W 22 (38) for defining the transfer function from the looper angle target value Δθ ref to the looper angle Δθ (this is called the complementary sensitivity function of the looper angle system). In the design by the H ∞ control, the weighting function is designed so that the responses of the respective sensitivity functions and the complementary sensitivity function become desired responses, and the controller G c11 that satisfies the weight function is designed.
The purpose is to find G c21 , G c12 , G c22 (blocks 18-21).

【0034】H∞コントローラの形は、図2に示すよう
な出力フィードバックによる構成と、制御対象プロセス
の状態を検出してフィードバックする状態フィードバッ
クによる構成との2つの構成方法が実現できる。ここで
は状態フィードバックによる構成は省略する。
The form of the H∞ controller can be realized by two configuration methods, that is, a configuration by output feedback as shown in FIG. 2 and a configuration by state feedback for detecting and feeding back the state of the process to be controlled. Here, the configuration based on state feedback is omitted.

【0035】図3は図2におけるルーパ多変数系におけ
る重み関数の決め方の一例である。図3(a)には張力
系の感度関数を規定するための重み関数W11の逆関数W
11 -1と張力系の相補感度関数を規定するための重み関数
21の逆関数W21 -1と、それらにより設計したH∞コン
トローラを含んだ閉ループ伝達関数を示す。閉ループ伝
達関数は、張力目標値から張力への伝達関数GT1と張力
目標値からルーパ角度への伝達関数GH2を示す。図3
(b)にはルーパ角度系の感度関数を規定するための重
み関数W12の逆関数W12 -1とルーパ角度系の相補感度関
数を規定するための重み関数W22の逆関数W22 -1と、そ
れらにより設計したH∞コントローラを含んだ閉ループ
伝達関数を示す。閉ループ伝達関数は、ルーパ角度目標
値からルーパ角度への伝達関数GH1とルーパ角度目標値
から張力への伝達関数GT2を示す。
FIG. 3 shows an example of how to determine the weighting function in the looper multivariable system in FIG. FIG. 3A shows the inverse function W of the weighting function W 11 for defining the sensitivity function of the tension system.
11 −1 and the inverse function W 21 −1 of the weighting function W 21 for defining the complementary sensitivity function of the tension system, and the closed loop transfer function including the H ∞ controller designed by them are shown. The closed loop transfer function indicates a transfer function G T1 from the target tension value to the tension and a transfer function G H2 from the target tension value to the looper angle. FIG.
Inverse function of the weighting function W 22 to the (b) is to define the complementary sensitivity function of inverse function W 12 -1 and looper angle based weighting function W 12 to define the sensitivity function of the looper angle system W 22 - 1 and the closed loop transfer function including the H∞ controller designed by them are shown. The closed loop transfer function indicates a transfer function G H1 from the looper angle target value to the looper angle and a transfer function G T2 from the looper angle target value to the tension.

【0036】図3に示すように一般的に感度関数は低周
波数領域でゲインを小さくし、相補感度関数は高周波数
領域でゲインを小さくするようにそれぞれの重み関数を
設定する。この理由は以下に述べるとおりである。 A.(感度関数)+(相補感度関数)=1という制約が
あり、すべての周波数領域にわたって感度関数と相補感
度関数をもとに小さくすることはできない。 B.一般的に感度関数は主に制御系の速応性に関係す
る。 C.相補感度関数は主に制御系のロバスト安定性に関係
する。
As shown in FIG. 3, generally, the sensitivity function sets each gain function so that the gain is small in the low frequency region, and the complementary sensitivity function sets each weight function so that the gain is small in the high frequency region. The reason for this is as described below. A. There is a constraint that (sensitivity function) + (complementary sensitivity function) = 1, and it cannot be reduced based on the sensitivity function and the complementary sensitivity function over all frequency regions. B. In general, the sensitivity function mainly relates to the quick response of the control system. C. The complementary sensitivity function is mainly related to the robust stability of the control system.

【0037】Bの目的を達成するためには、全周波数帯
域にわたって感度関数のゲインを小さくすればよく、ま
たCの目的を達成するためには、全周波数帯域にわたっ
て相補感度関数のゲインを小さくすればよいことは明ら
かである。しかし制約条件としてAがあるため、この2
つを同時に全周波数帯域にわたって満たすことは不可能
である。したがって、目標値に制御量を追従させるのは
低周波数領域だけでよく、このため感度関数のゲインを
低周波数領域で小さくする。また対雑音性などの観点か
ら高周波数領域では目標値から制御量までのゲインを小
さくして、ロバスト安定性を向上させるため、高周波数
領域で相補感度関数のゲインを小さくする。
In order to achieve the purpose of B, the gain of the sensitivity function should be made small over the entire frequency band, and in order to achieve the purpose of C, the gain of the complementary sensitivity function should be made small over the entire frequency band. Obviously, that's fine. However, since A is a constraint condition, this 2
It is impossible to fill one over the entire frequency band at the same time. Therefore, the control amount is made to follow the target value only in the low frequency region, and therefore the gain of the sensitivity function is made small in the low frequency region. Further, from the viewpoint of noise resistance and the like, the gain from the target value to the control amount is reduced in the high frequency region, and the gain of the complementary sensitivity function is reduced in the high frequency region in order to improve robust stability.

【0038】上記のように感度関数および相補感度関数
は、重み関数を設定しコントローラを設計した後の閉ル
ープ系の応答であり、張力制御に関係する感度関数およ
び相補感度関数は、重み関数W11,W21によって決めら
れ、ルーパ角度制御に関係する感度関数および相補感度
関数は、重み関数W12,W22によって決められる。
As described above, the sensitivity function and the complementary sensitivity function are the responses of the closed loop system after setting the weighting function and designing the controller, and the sensitivity function and the complementary sensitivity function related to the tension control are the weighting function W 11 , W 21 , and the sensitivity function and complementary sensitivity function related to looper angle control are determined by the weighting functions W 12 , W 22 .

【0039】また速応性の指標は感度関数が−3db近
辺となる周波数であり、図3においては張力制御の応答
は交差角周波数にしてほぼ5rad/sとなる。ロバス
ト安定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3における張力制御系のロバスト安定
性の指標は、W21 -1とGT1との差である約20〜40d
bとなる。この意味はたとえば実際のプロセスとモデル
との誤差が約20〜40db(=10〜20倍)あった
としても安定性は保たれるということである。
Further, the index of the quick response is the frequency at which the sensitivity function is in the vicinity of -3db, and in FIG. 3, the response of the tension control is approximately 5 rad / s in terms of the crossing angular frequency. The robust stability index is the gain difference between the complementary sensitivity function and the reciprocal of the weighting function, and the robust stability index of the tension control system in FIG. 3 is the difference between W 21 −1 and GT 1 of about 20 to 40 d.
b. This means that the stability is maintained even if there is an error between the actual process and the model of about 20 to 40 db (= 10 to 20 times).

【0040】ロバスト安定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、1つ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
め図1におけるAスケジュール15とBスケジュール1
7とをカバーするようなロバスト安定指標16を設定す
れば、走間変更前、変更中、変更後を1つの制御パラメ
ータで安定に制御することができる。
A large design of robust stability is
This means that the control system is stable even if the process to be controlled changes over a wide range, and one controller gain can handle a wide range of rolling conditions. Therefore, A schedule 15 and B schedule 1 in FIG.
By setting the robust stability index 16 that covers 7 and 7, it is possible to stably control before, during, and after running distance change with one control parameter.

【0041】図4は、参考までに示した図1に対応する
従来装置の構成を示すブロック図である。制御パラメー
タ設定手段13aは、走間変更前のAスケジュール用の
制御パラメータと変更後のBスケジュール用の制御パラ
メータのみを切り替えて使用している。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional device corresponding to FIG. 1 shown for reference. The control parameter setting means 13a switches and uses only the control parameters for the A schedule before the change of the running time and the control parameters for the B schedule after the change.

【0042】図5にA,Bスケジュール用とロバスト安
定指標による制御パラメータの選択を示す。図5(a)
は本実施例による制御パラメータの切り替え方法であ
る。横軸は走間変更点の位置の移動を示し、たとえばa
点においては、Aスケジュール用制御パラメータは不使
用、ロバスト安定指標による制御パラメータを使用、B
スケジュール用制御パラメータは不使用という意味を表
している。図5(a)では走間変更点がiスタンドに入
る前にAスケジュール用制御パラメータをロバスト安定
指標による制御パラメータに変更し、走間変更点がi+
1スタンドを通過した後にBスケジュール用制御パラメ
ータに変更する。こうすることにより、i〜i+1スタ
ンド間を走間変更点が通過する前後で安定な制御が可能
となる。
FIG. 5 shows selection of control parameters for the A and B schedules and the robust stability index. FIG. 5 (a)
Is a control parameter switching method according to the present embodiment. The horizontal axis shows the movement of the position of the running distance change point, and
In terms of points, the control parameter for A schedule is not used, the control parameter based on the robust stability index is used, and B is used.
The control parameter for schedule represents that it is not used. In FIG. 5A, the control parameter for the A schedule is changed to the control parameter based on the robust stability index before the running distance change point enters the i stand, and the running distance change point is i +.
After passing through one stand, the control parameters are changed to the B schedule. By doing so, stable control becomes possible before and after the running distance change point passes between the i to i + 1 stands.

【0043】図5(b)と図5(c)は従来の切り替え
方法であり、図5(b)は走間変更点がiスタンドに入
る前にAスケジュール用からBスケジュール用制御パラ
メータに変更する方法であり、図5(c)は走間変更点
がi+1スタンドを通過してからAスケジュール用から
Bスケジュール用制御パラメータに変更する方法であ
る。図5(a)の方法では、走間変更前の材料の一部と
走間変更中の圧延を走間変更後のスケジュールであるB
スケジュールで制御することになり、その間の制御は制
御精度が悪くなったり、安定性は保証されないことにな
る。また図5(c)の方法では、走間変更後の材料の一
部と走間変更中の圧延を走間変更前のスケジュールであ
るAスケジュールで制御することになり、制御精度の悪
化、安定性は保証されないことになる。
FIGS. 5 (b) and 5 (c) show a conventional switching method. In FIG. 5 (b), the control parameter for A schedule is changed to the control parameter for B schedule before the change point during running enters the i stand. FIG. 5C is a method of changing the control parameter for A schedule to the control parameter for B schedule after the running distance change point passes through the i + 1 stand. In the method of FIG. 5A, a part of the material before the running time change and the rolling during the running time change are schedules after the running time change B
The control is performed according to the schedule, and the control precision during the control becomes poor and the stability is not guaranteed. Further, in the method of FIG. 5C, a part of the material after the running distance change and the rolling during the running distance change are controlled by the A schedule which is the schedule before the running distance change, resulting in deterioration of control accuracy and stability. Sex is not guaranteed.

【0044】以上の説明から明らかなように、図1に示
した圧延機制御装置によれば、走間変更前後における圧
延パススケジュールの変化に影響されないルーパ制御装
置の制御パラメータの設定が可能となり、走間変更前後
での安定な制御が可能となる。
As is clear from the above description, according to the rolling mill control apparatus shown in FIG. 1, it is possible to set the control parameters of the looper control apparatus which are not affected by the change in the rolling pass schedule before and after the change in running distance. Stable control is possible before and after changing the running distance.

【0045】図6は請求項2に記載の圧延機制御装置に
対応する実施例の構成を示すブロック図である。図6に
おける参照符号1〜11を付した要素はそれぞれ図1に
示したものと同一の要素である。また制御パラメータ設
定手段39(14,40,41を含む)は第3スタンド
と第4スタンドとの間にのみ設けたように示されている
が、他のスタンド間にも同様の手段を備えており、図面
の簡単化のためにそれらの記載を省略したものである。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to the second aspect. Elements denoted by reference numerals 1 to 11 in FIG. 6 are the same elements as those shown in FIG. Further, although the control parameter setting means 39 (including 14, 40, 41) is shown to be provided only between the third stand and the fourth stand, similar means may be provided between the other stands. However, their description is omitted for simplification of the drawings.

【0046】接合部分を有する圧延材をタンデム圧延機
で圧延する場合、最も重要な課題は接合部分を破断する
ことなく圧延するということである。接合部分の破断の
大きな原因は、接合部分が他の部分より引っ張り力に弱
く、圧延中に過大な張力がかかることである。過大な張
力をかけずに圧延することは、接合部分以外の定常の部
分であれば印加される外乱が比較的少なく、容易なこと
である。しかし、接合部分は接合するために加熱した圧
延材の部分と、接合するために先行材と後行材とを外力
により押しつけるために材料を押さえつけ温度が下がっ
ている圧延材の部分とがある。また異なる鋼種を接合す
る場合は、変形抵抗が異なるため圧延特性が接合部を境
にがらりと変化する。さらに先行材と後行材の目標板
厚、板幅が異なる場合は、接合部分を中心にして、ある
いはその前後で走間変更が行われ、ロールギャップ開度
の急激な変更などが行われる。このため張力制御系に加
わる外乱は非常に大きい。
When rolling a rolled material having a joined portion with a tandem rolling mill, the most important issue is to roll the joined portion without breaking it. A major cause of the fracture of the joined portion is that the joined portion is weaker in tensile force than other portions and excessive tension is applied during rolling. Rolling without applying an excessive tension is easy because the applied disturbance is relatively small in the steady portion other than the joined portion. However, the joining portion includes a rolled material portion heated for joining and a rolled material portion where the temperature is lowered by pressing the leading material and the trailing material with external force for joining. In addition, when different steel types are joined, the rolling resistance changes drastically at the joint because the deformation resistance is different. Further, when the target plate thickness and the plate width of the preceding material and the following material are different, the running distance is changed around the joining portion or before and after the joining portion, and the roll gap opening degree is rapidly changed. Therefore, the disturbance applied to the tension control system is very large.

【0047】またタンデム圧延の前段スタンドでは、接
合してからの時間的経過が少なく、またスタンド間の水
冷による効果も現れにくいため、接合部分が破断しやす
い場合がある。これに対して後段スタンド間では、温度
変化部分の温度勾配は緩やかになっている場合が多い。
また同じ鋼種を接合する場合は、異鋼種を接合する場合
に比べて外乱は少ない。したがって外乱を抑制して接合
部を破断させないことを優先するのか、制御の安定性を
優先するのかは、圧延条件、接合条件、スタンド間によ
って異なってくる。
Further, in the former stand of tandem rolling, since the time elapsed after joining is small and the effect of water cooling between stands is less likely to appear, the joining portion may be easily broken. On the other hand, in many cases, the temperature gradient in the temperature changing portion between the rear stands is gentle.
When joining the same steel type, there is less disturbance than when joining different steel types. Therefore, whether to give priority to suppressing the disturbance and not breaking the joint or to give priority to the stability of control depends on the rolling conditions, the joining conditions, and the stands.

【0048】図6に示すように、制御パラメータ設定手
段39は、外乱抑制とロバスト安定性のどちらを優先す
べきかを圧延条件、接合条件、スタンド間によって決定
し、どちらかの指標を制御パラメータ指定部14に与
え、制御パラメータ指定部14はルーパ制御装置12に
制御パラメータを設定する。
As shown in FIG. 6, the control parameter setting means 39 determines which one of the disturbance suppression and the robust stability should be prioritized, depending on the rolling condition, the joining condition, and the distance between the stands, and one of the indexes is designated as the control parameter. The control parameter designation unit 14 supplies the control parameter to the looper control device 12.

【0049】ロバスト安定の指標の与え方はすでに説明
したので、ここでは外乱抑制指標の与え方を説明する。
外乱抑制指標は、H∞制御で明確に与えられる他、PI
制御、非干渉制御、最適制御、ILQ制御等でも速応性
を大きく設計することで達成できる。ここではH∞制御
について説明する。
Since the method of giving the robust stability index has already been described, the method of giving the disturbance suppression index will be described here.
The disturbance suppression index is clearly given by H ∞ control, and PI
Control, non-interference control, optimum control, ILQ control, etc. can also be achieved by designing with high speed response. Here, the H ∞ control will be described.

【0050】図3において、外乱抑制特性を大きくする
ためには、感度関数を小さくするように重み関数
11 -1,W12 -1を設定する。感度関数は前述の如く、目
標値から制御偏差までの伝達関数であり、この感度関数
のゲインを小さくすれば、制御偏差が小さくなる、すな
わち制御量である張力やルーパ角度が目標値から外れに
くくなることを意味している。感度関数を小さくする重
み関数W11 -1,W12 -1は、重み関数と0dbラインを区
切る点を高周波数領域に移したり、低周波数領域で重み
関数を急な傾きにすることで達成できる。
In FIG. 3, in order to increase the disturbance suppression characteristic, the weighting functions W 11 -1 and W 12 -1 are set so as to reduce the sensitivity function. As described above, the sensitivity function is a transfer function from the target value to the control deviation, and if the gain of this sensitivity function is made smaller, the control deviation becomes smaller, that is, the tension or looper angle, which is the control amount, does not easily deviate from the target value. Is meant to be. The weighting function W 11 -1 to reduce the sensitivity function, W 12 -1 may or transferred point to separate the weighting function and 0db lines to high-frequency range can be achieved by a steep slope the weight function in the low frequency range .

【0051】かくして、図6に示した実施例によれば、
圧延条件、接合条件、スタンドの条件に応じたルーパ制
御装置の制御パラメータの設定が可能となり、接合部分
前後での安定で高精度のルーパ高さと張力との制御が可
能となる。
Thus, according to the embodiment shown in FIG.
The control parameters of the looper control device can be set according to the rolling conditions, joining conditions, and stand conditions, and stable and highly accurate control of the looper height and tension before and after the joining portion can be performed.

【0052】図7は請求項3に記載の圧延機制御装置に
対応する実施例の構成を示すブロック図である。図7に
おける参照符号1,2,4〜11を付した要素はそれぞ
れ図1に同一の参照符号を付した要素と同一のものであ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control apparatus according to the third aspect. Elements denoted by reference numerals 1, 2 and 4 to 11 in FIG. 7 are the same as elements denoted by the same reference numerals in FIG.

【0053】この実施例においては、板厚と張力を制御
するために、相互干渉のある板厚と張力のプロセスを多
変数系とみなし、多変数制御を適用し、板厚張力制御装
置43は板厚・張力の多変数制御を実施するものであ
る。この場合ルーパに取り付けられた張力計11を利用
するためにルーパ位置制御装置42によってルーパの位
置制御を行う。圧延荷重検出器44は、一般にロードセ
ルが用いられる。圧延荷重(P)の他にロールギャップ
開度設定値(S)を取り込んで、(3)式のゲージメー
タ式から各スタンドの板厚を求めることができる。 h=S+P/M (3) ここで、h:出側板厚、M:ミル定数
In this embodiment, in order to control the plate thickness and the tension, the process of the plate thickness and the tension with mutual interference is regarded as a multivariable system, and the multivariable control is applied. Multi-variable control of plate thickness and tension is performed. In this case, the position of the looper is controlled by the looper position control device 42 in order to use the tensiometer 11 attached to the looper. A load cell is generally used as the rolling load detector 44. By taking in the roll gap opening setting value (S) in addition to the rolling load (P), the plate thickness of each stand can be obtained from the gauge meter formula (3). h = S + P / M (3) where, h: delivery side plate thickness, M: mill constant

【0054】図8は各スタンド出側板厚の検出方法が図
7とは異なるものである。図8においてはスタンド間に
設置された板厚計50による測定値を遅延手段51によ
り下流側直近のスタンドに到達するまで遅延させ、
(4)式のマスフロー一定則によりスタンド出側板厚h
を検出するものである。 H・V・B=h・v・b (4) ここで、H:入側板厚、V:入側材料速度、B:入側
幅、v:出側材料速度、b:出側幅
FIG. 8 is different from FIG. 7 in the method of detecting the stand-out side plate thickness. In FIG. 8, the measurement value by the plate thickness gauge 50 installed between the stands is delayed by the delay means 51 until it reaches the nearest stand on the downstream side,
Stand stand-out plate thickness h according to the mass flow constant of equation (4)
Is to detect. H · V · B = h · v · b (4) where, H: incoming plate thickness, V: incoming material speed, B: incoming width, v: outgoing material speed, b: outgoing width

【0055】図7と図8の方法は、各スタンド毎に使い
分けるものであり、たとえば板厚計があるスタンドでは
図8の方法、板厚計のないスタンドでは図7の方法を用
いることができる。
The method shown in FIGS. 7 and 8 is used separately for each stand. For example, the method shown in FIG. 8 can be used for a stand with a plate thickness gauge, and the method shown in FIG. 7 can be used for a stand without a sheet gauge. .

【0056】図9に板厚・張力の多変数制御のブロック
図を示す。ブロック52〜55は積分コントローラ、5
6〜59は状態フィードバックコントローラである。ブ
ロック60〜63、22〜25は制御対象プロセスを示
す。ブロック60は圧下装置の応答を示すものであり、
ブロック61はロールギャップ開度から出側板厚への影
響係数、62はロールギャップ開度から材料速度への影
響係数、63は張力から出側板厚への影響係数を示して
いる。ブロック22〜25は図1と同じである。
FIG. 9 shows a block diagram of multi-variable control of plate thickness and tension. Blocks 52 to 55 are integral controllers, 5
Reference numerals 6 to 59 are state feedback controllers. Blocks 60 to 63 and 22 to 25 indicate control target processes. Block 60 represents the response of the reduction device,
Block 61 is an influence coefficient from the roll gap opening to the delivery side plate thickness, 62 is an influence coefficient from the roll gap opening to the material speed, and 63 is an influence coefficient from the tension to the delivery side plate thickness. Blocks 22-25 are the same as in FIG.

【0057】図9におけるコントローラ52〜59は、
最適制御、H∞制御、ILQ制御等の多変数制御理論を
使用して設計することができる。また図9では状態フィ
ードバックの構成で示しているが、図2に示したような
出力フィードバックの構成でも可能である。走間変更で
は板厚が大きく変更されることがあり、張力に対する外
乱となるが、板厚と張力を多変数系として扱うことによ
り、板厚と張力を良好に制御することができる利点があ
る。
The controllers 52 to 59 shown in FIG.
It can be designed using a multivariable control theory such as optimal control, H ∞ control, ILQ control and the like. Further, although the configuration of the state feedback is shown in FIG. 9, the configuration of the output feedback as shown in FIG. 2 is also possible. When changing the running distance, the plate thickness may be changed significantly, which causes disturbance to the tension. However, by treating the plate thickness and the tension as a multivariable system, there is an advantage that the plate thickness and the tension can be well controlled. .

【0058】ここでは図1と同様の構成の制御パラメー
タ設定手段45を備えている。すなわち板厚張力制御装
置43におけるロバスト安定性を大きく設計することに
より、図7におけるAスケジュール47とBスケジュー
ル49とをカバーするようなロバスト安定指標48を設
定すれば、走間変更前、変更中、変更後を1つの制御パ
ラメータで安定に制御することができる。
Here, a control parameter setting means 45 having the same configuration as that of FIG. 1 is provided. That is, by designing the robust stability in the plate thickness tension control device 43 to be large, if the robust stability index 48 that covers the A schedule 47 and the B schedule 49 in FIG. , It is possible to stably control after the change with one control parameter.

【0059】従来の装置は図7のブロック48がない構
成のものであり、走間変更前のAスケジュール用の制御
パラメータと変更後のBスケジュール用の制御パラメー
タのみを切り替えて使用している。
The conventional apparatus has a configuration without the block 48 in FIG. 7, and uses only the control parameters for the A schedule before the change of the running time and the control parameters for the B schedule after the change by switching.

【0060】しかるに、図7及び図8に示した実施例で
は、図5に用いて説明した如く、A,Bスケジュール用
とロバスト安定指標による制御パラメータとを選択す
る。すなわち、図5(a)では走間変更点がiスタンド
に入る前にAスケジュール用制御パラメータをロバスト
安定指標による制御パラメータに変更し、走間変更点が
i+1スタンドを通過した後にBスケジュール用制御パ
ラメータに変更する。こうすることにより、i〜i+1
スタンド間を走間変更点が通過する前後で安定な制御が
可能となる。
However, in the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the control parameters for the A and B schedules and the robust stability index are selected as described with reference to FIG. That is, in FIG. 5A, the control parameter for the A schedule is changed to the control parameter based on the robust stability index before the change point for running time enters the i stand, and the control for B schedule is performed after the change point for running time passes the i + 1 stand. Change to parameter. By doing this, i ~ i + 1
Stable control is possible before and after the running point changes between the stands.

【0061】図10は請求項4に記載の圧延機制御装置
に対応する実施例の構成を示すブロック図である。図1
0に参照符号1,2,4〜11,42,43を付した要
素はそれぞれ図7に同一の参照符号を付したものと同一
のものである。図10は板厚検出の方法がゲージメータ
式による方法である。図11は板厚検出の方法が板厚計
を用いる方法であり、図11に参照符号1,2,4〜1
1,42,43,50,51を付した要素はそれぞれ図
8に同一の参照符号を付した要素と同一のものである。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to the fourth aspect. FIG.
Elements denoted by reference numerals 1, 2, 4 to 11, 42, 43 at 0 are the same as those denoted by the same reference numerals in FIG. In FIG. 10, the gauge thickness method is used to detect the plate thickness. FIG. 11 shows a method of detecting the plate thickness using a plate thickness gauge. Reference numbers 1, 2, 4 to 1 in FIG.
Elements denoted by 1, 42, 43, 50 and 51 are the same as the elements denoted by the same reference numerals in FIG.

【0062】接合部分を有する圧延材をタンデム圧延機
で圧延する場合、接合部分を破断することなく圧延する
ことが課題であるが、接合部分の温度変化や異鋼種の接
合は板厚の変動も誘引し、その結果張力変動にもつなが
る。そこで板厚と張力を多変数制御し、かつ外乱抑制性
能を大きく設計することにより、接合部分に過張力が印
加されることを防ぎ、破断を防ぐことが可能となる。
When a rolled material having a joined portion is rolled by a tandem rolling mill, it is a problem to roll the joined portion without breaking it. However, the temperature change of the joined portion and the joining of different steel types also cause the variation of the sheet thickness. This will lead to tension fluctuations. Therefore, by controlling the plate thickness and the tension in multiple variables and designing the disturbance suppression performance to be large, it is possible to prevent the overtension from being applied to the joint portion and prevent the breakage.

【0063】また図7または図8に示した実施例と同様
に、ロバスト安定性を優先するか、外乱抑制性能を優先
するかは、圧延条件、接合条件、スタンド間によって異
なってくるので、条件に応じて選択するものとする。
Similar to the embodiment shown in FIG. 7 or FIG. 8, whether the robust stability or the disturbance suppression performance is prioritized depends on the rolling condition, the joining condition and the stand. Shall be selected according to.

【0064】図12は請求項5に記載の圧延機制御装置
に対応する実施例の構成を示すブロック図であり、ブロ
ック22〜25は図2に示したものと同じものである。
そして、これ以外のブロック68は張力のフィードバッ
ク型の制御器であり、PID制御、非干渉制御の張力制
御部分、最適制御、ILQ制御、H∞制御などを適用す
ることができる。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control apparatus according to the fifth aspect, and blocks 22 to 25 are the same as those shown in FIG.
The other block 68 is a tension feedback type controller, and the PID control, the tension control part of the non-interference control, the optimum control, the ILQ control, the H ∞ control and the like can be applied.

【0065】ブロック69は接合部の温度外乱ΔT、異
鋼種の接合による変形抵抗の差Δkから材料速度変化Δ
d への影響を表す外乱プロセスである。外乱予測手段
70では、温度外乱ΔTの予測値ΔT* 、異鋼種の接合
による変形抵抗の差Δkの予測値Δk* を用いて、材料
速度変化ΔVd の予測値ΔVd * を計算する。具体的な
ΔVd * の計算は次式に従うものとする。
The block 69 is based on the temperature disturbance ΔT at the joint, the deformation resistance difference Δk due to the joining of different steel types, and the material speed change Δ.
It is a disturbance process that represents the effect on V d . The disturbance predicting means 70 calculates the predicted value ΔV d * of the material velocity change ΔV d by using the predicted value ΔT * of the temperature disturbance ΔT and the predicted value Δk * of the difference Δk of the deformation resistance due to the joining of different steel types. The concrete calculation of ΔV d * is based on the following formula.

【0066】[0066]

【数2】 ΔT* :接合部の温度変化 Δk* :接合部の変形抵抗の変化(設定計算値を用い
る) 接合部分の温度変化量は、接合のための加熱時間により
ある程度推測することができる。しかし実際には、温度
変化の詳細は未知であるため、接合部での条件を仮定し
て、温度変化を予測し、時間の経過とともに温度勾配が
変化することを考慮して材料長手方向の関数とし、テー
ブルなどに関数形、関数パラメータ等をおさめ、使用時
にはそのテーブルからピックアップする方式とする。
[Equation 2] ΔT * : Change in temperature of joint Δk * : Change in deformation resistance of joint (using set calculation value) The amount of temperature change in the joint can be estimated to some extent by the heating time for joining. However, in reality, the details of the temperature change are unknown, so assuming the conditions at the joint, predicting the temperature change, and considering that the temperature gradient changes over time, a function in the longitudinal direction of the material is considered. The function type, function parameters, etc. are stored in a table, etc., and the table is picked up from the table when used.

【0067】変形抵抗の変化から材料速度への影響係数
は、板厚制御との関係があり、明確な値は求めにくい
が、各種条件によるゲインテーブルを作成し、実機デー
タの解析などによってゲインを決定する。
The coefficient of influence from the change of the deformation resistance to the material speed is related to the plate thickness control, and it is difficult to obtain a clear value, but a gain table is created under various conditions and the gain is calculated by analyzing the actual machine data. decide.

【0068】外乱予測手段70で予測した材料速度変化
ΔVd * を補償するような主機速度の操作量を張力フィ
ードフォワード制御器71で演算する。張力フィードフ
ォワード制御器71は、単なる制御ゲインあるいは主機
速度制御系の応答遅れを補償するような動特性をもった
制御器とする。
The tension feedforward controller 71 calculates an operation amount of the main machine speed that compensates the material speed change ΔV d * predicted by the disturbance predicting means 70. The tension feedforward controller 71 is a controller having a dynamic characteristic that compensates for a simple control gain or a response delay of the main machine speed control system.

【0069】しかして、図12に示した実施例によれ
ば、接合部分前後において、接合部分の温度変化や、異
鋼種接合による変形抵抗の変化による張力変動を抑制す
る制御が可能となり、これによって、接合部分前後で高
精度な板厚と張力制御が可能になる。
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 12, it is possible to control the tension variation before and after the joining portion due to the temperature variation of the joining portion and the variation of the deformation resistance due to the joining of different steel types. , It becomes possible to control the plate thickness and tension with high accuracy before and after the joint.

【0070】なお、上記各実施例では、2重圧延機を制
御対象の圧延機としたが、この圧延機は、4重圧延機、
6重圧延機等、他の圧延機であっても同様に本発明を適
用することができる。
In each of the above embodiments, the double rolling mill is the rolling mill to be controlled, but this rolling mill is a quadruple rolling mill,
The present invention can be similarly applied to other rolling mills such as a six-fold rolling mill.

【0071】またルーパ駆動方式は電動機を用いるもの
で説明したが、油圧駆動方式等、他の駆動方式のものに
も適用可能である。
Although the looper drive system has been described using the electric motor, it can be applied to other drive systems such as a hydraulic drive system.

【0072】[0072]

【発明の効果】請求項1に記載の圧延機制御装置によれ
ば、走間変更前後における圧延パススケジュールの変化
に影響されないルーパ制御装置の制御パラメータの設定
が可能となり、走間変更前後での安定なルーパと張力の
制御が可能になる。
According to the rolling mill control apparatus of the first aspect, it becomes possible to set the control parameters of the looper control apparatus which are not affected by the change in the rolling pass schedule before and after the change of the running distance, and before and after the change of the running distance. It enables stable looper and tension control.

【0073】請求項2に記載の圧延機制御装置によれ
ば、接合部分前後(走間変更部分を含むことも可能)に
おいて、圧延条件、接合条件、スタンドの条件に応じた
ルーパ制御装置の制御パラメータの設定が可能となり、
接合部分前後での安定で高精度なルーパと張力の制御が
可能になる。
According to the rolling mill controller of the second aspect, control of the looper controller according to the rolling condition, the joining condition, and the stand condition before and after the joining portion (the running distance changing portion may be included). Parameters can be set,
It is possible to control the looper and tension with stability and high accuracy before and after the joint.

【0074】請求項3に記載の圧延機制御装置によれ
ば、走間変更前後における圧延パススケジュールの変化
に影響されない板厚と張力の多変数制御装置の制御パラ
メータの設定が可能となり、走間変更前後での安定な板
厚と張力の制御が可能になる。
According to the rolling mill control apparatus of the third aspect, it becomes possible to set the control parameters of the multi-variable control apparatus for strip thickness and tension which is not affected by the change in the rolling pass schedule before and after the change of the running distance. It enables stable control of plate thickness and tension before and after change.

【0075】請求項4に記載の圧延機の制御装置によれ
ば、接合部分前後(走間変更部分を含むことも可能)に
おいて、圧延条件、接合条件、スタンドの条件に応じた
板厚と張力の多変数制御装置の制御パラメータの設定が
可能となり、接合部分前後での安定で高精度な板厚と張
力の制御が可能になる。
According to the control device for a rolling mill described in claim 4, the plate thickness and the tension depending on the rolling condition, the joining condition and the stand condition are provided before and after the joining part (the running distance change part may be included). It becomes possible to set the control parameters of the multivariable control device, and it becomes possible to control the plate thickness and tension in a stable and highly accurate manner before and after the joining portion.

【0076】請求項5に記載の圧延機制御装置によれ
ば、接合部分前後において、接合部分の温度変化や、異
鋼種接合による変形抵抗の変化による張力変動を抑制す
ることのできる張力制御が可能となり、接合部分前後で
の安定で高精度な張力制御が可能になる。
According to the rolling mill control device of the fifth aspect, it is possible to perform the tension control before and after the joining portion, which can suppress the tension variation due to the temperature change of the joining portion and the deformation resistance change due to the joining of different steel types. Therefore, stable and highly accurate tension control can be performed before and after the joint.

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

【図1】請求項1に記載の圧延機制御装置に対応する実
施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment corresponding to a rolling mill control device according to claim 1.

【図2】図1に示した実施例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 the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示した実施例の重み関数の決定方法を説
明するためのボード線図。
FIG. 3 is a Bode diagram for explaining the method of determining the weighting function of the embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示した実施例と比較するために、参考的
に示した従来の圧延機制御装置の構成を示すブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional rolling mill control device shown for reference, for comparison with the embodiment shown in FIG. 1.

【図5】図1に示した実施例の動作を図4に示した従来
装置の動作と併せて示したタイムチャート。
5 is a time chart showing the operation of the embodiment shown in FIG. 1 together with the operation of the conventional apparatus shown in FIG.

【図6】請求項2に記載の圧延機制御装置に対応する実
施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to claim 2;

【図7】請求項3に記載の圧延機制御装置に対応する実
施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to claim 3;

【図8】請求項3に記載の圧延機制御装置に対応する他
の実施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of another embodiment corresponding to the rolling mill control device according to claim 3;

【図9】図7又は図8に示した実施例の詳細な構成を示
すブロック図。
9 is a block diagram showing a detailed configuration of the embodiment shown in FIG. 7 or FIG.

【図10】請求項4に記載の圧延機制御装置に対応する
実施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to claim 4;

【図11】請求項4に記載の圧延機制御装置に対応する
他の実施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of another embodiment corresponding to the rolling mill control device according to claim 4;

【図12】請求項5に記載の圧延機制御装置に対応する
実施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment corresponding to the rolling mill control device according to claim 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 圧延機 3 自動板厚制御装置 4 圧下装置 5 圧延機駆動用電動機 6 主機速度制御装置 7 ルーパ 8 ルーパ電動機 9 ルーパ電動機速度制御装置 10 ルーパ角度計 11 張力計 12 ルーパ制御装置 13,39,45,64 制御パラメータ設定手段 14,46,65 制御パラメータ指定部 15,47 Aスケジュール 16,40,48,66 ロバスト安定指標 17,49 Bスケジュール 41,67 外乱抑制指標 68 張力フィードバック制御器 69 外乱プロセス 70 外乱予測手段 71 張力フィードフォワード制御器 2 Rolling mill 3 Automatic plate thickness control device 4 Rolling down device 5 Rolling mill driving electric motor 6 Main machine speed control device 7 Looper 8 Looper electric motor 9 Looper electric motor speed control device 10 Looper angle meter 11 Tension meter 12 Looper control device 13, 39, 45 , 64 control parameter setting means 14, 46, 65 control parameter designation section 15, 47 A schedule 16, 40, 48, 66 robust stability index 17, 49 B schedule 41, 67 disturbance suppression index 68 tension feedback controller 69 disturbance process 70 Disturbance predicting means 71 Tension feedforward controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B21B 37/50 G05B 13/02 T 7531−3H B21B 37/00 BBP 8315−4E 130 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B21B 37/50 G05B 13/02 T 7531-3H B21B 37/00 BBP 8315-4E 130

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】タンデム圧延機の各スタンド間に配置され
たルーパの角度とこのルーパが配置されたスタンド間の
圧延材張力とを制御するルーパ制御装置を有する圧延機
制御装置において、圧延中に圧延材板厚及び/又は板幅
を変更する走間変更時に、走間変更前の圧延パススケジ
ュールに適合する前記ルーパ制御装置の制御パラメータ
を、当該スタンド間で走間変更を開始する前に、走間変
更前、変更中、及び変更後の各圧延条件に最適になるよ
うにロバスト安定性の指標を設定して演算すると共に指
定し、走間変更後は走間変更後の圧延パススケジュール
に適合する前記ルーパ制御装置の制御パラメータを指定
する制御パラメータ設定手段を備えたことを特徴とする
圧延機制御装置。
1. A rolling mill controller having a looper controller for controlling an angle of a looper arranged between stands of a tandem rolling mill and a rolled material tension between stands on which the looper is arranged. At the time of changing the running distance for changing the rolled material plate thickness and / or the plate width, the control parameter of the looper control device that matches the rolling pass schedule before the changing of the running time is set before starting the running time change between the stands, Robust stability index is set and calculated so as to be optimal for each rolling condition before, during, and after the running change, and after the running change, the rolling pass schedule after the running change is specified. A rolling mill control device comprising control parameter setting means for designating a control parameter of the suitable looper control device.
【請求項2】タンデム圧延機の各スタンド間に配置され
たルーパの角度とこのルーパが配置されたスタンド間の
圧延材張力とを制御するルーパ制御装置を有する圧延機
制御装置において、先行材尾端と後行材先端とを接合し
た圧延材を圧延する場合に、接合部分の接合強度に応じ
て、接合部分前後の外乱によって生じる張力変動により
接合部分が破断しないように外乱抑制指標を大きく設定
するか、あるいは外乱抑制指標よりもロバスト安定性の
指標を大きく設定するかを決定し、決定された指標で制
御パラメータを演算して前記ルーパ制御装置の制御パラ
メータとする制御パラメータ設定手段を備えたことを特
徴とする圧延機制御装置。
2. A rolling mill controller having a looper controller for controlling an angle of a looper arranged between stands of a tandem rolling mill and a tension of a rolled material between stands on which the looper is arranged. When rolling a rolled material in which the end and the trailing edge of the trailing material are joined, a large disturbance suppression index is set according to the joining strength of the joining portion so that the joining portion does not break due to tension fluctuations caused by disturbances before and after the joining portion. Control parameter setting means for determining whether to set the robust stability index larger than the disturbance suppression index and calculating the control parameter with the determined index to be the control parameter of the looper control device. A rolling mill control device characterized by the above.
【請求項3】タンデム圧延機の各スタンド間の圧延材張
力と各スタンド出側板厚との多変数制御を実施する板厚
張力制御装置を有する圧延機制御装置において、圧延中
に圧延材板厚及び/又は板幅を変更する走間変更時に、
走間変更前の圧延パススケジュールに適合する前記板厚
張力制御装置の制御パラメータを、当該スタンド間で走
間変更を開始する前に、走間変更前、変更中、及び変更
後の各圧延条件に最適になるようにロバスト安定性の指
標を設定して演算すると共に指定し、走間変更後は走間
変更後の圧延パススケジュールに適合する前記板厚張力
制御装置の制御パラメータを指定する制御パラメータ設
定手段を備えたことを特徴とする圧延機制御装置。
3. A rolling mill controller having a strip tension controller for performing multi-variable control of rolled strip tension between stands of each tandem rolling mill and strip stand-out strip thickness in a rolling mill controller during rolling. And / or when changing the running width to change the board width,
The control parameters of the plate thickness tension control device conforming to the rolling pass schedule before changing the running distance, before starting the changing of the running distance between the stands, each rolling condition before changing the running distance, during the changing, and after the changing A control that sets and calculates an index of robust stability so that it becomes optimal for the specified value, and specifies the control parameter of the strip tension controller that conforms to the rolling pass schedule after the change in running distance after the change in running distance. A rolling mill control device comprising a parameter setting means.
【請求項4】タンデム圧延機の各スタンド間の圧延材張
力と各スタンド出側板厚との多変数制御を実施する板厚
張力制御装置を有する圧延機制御装置において、先行材
尾端と後行材先端とを接合した圧延材を圧延する場合
に、接合部分の接合強度に応じて、接合部分前後の外乱
によって生じる張力変動により接合部分が破断しないよ
うに外乱抑制指標を大きく設定するか、あるいは外乱抑
制指標よりもロバスト安定性の指標を大きく設定するか
を決定し、決定された指標で制御パラメータを演算して
前記板厚張力制御装置の制御パラメータとする制御パラ
メータ設定手段を備えたことを特徴とする圧延機制御装
置。
4. A rolling mill controller having a strip tension controller for performing multi-variable control of rolled strip tension between stands of each tandem rolling mill and strip stand side strip thickness, in a rolling mill controller, a trailing edge of a preceding strip and a trailing strip of strip. When rolling a rolled material that is joined to the material tip, depending on the joining strength of the joining portion, set a large disturbance suppression index so that the joining portion does not break due to tension fluctuations caused by disturbances before and after the joining portion, or It is provided with a control parameter setting means for determining whether to set the robust stability index larger than the disturbance suppression index, and calculating the control parameter with the determined index to be the control parameter of the plate thickness tension control device. Characteristic rolling mill control device.
【請求項5】タンデム圧延機の各スタンド間の圧延材張
力をフィードバック制御する張力フィードバック制御器
を有する圧延機制御装置において、先行材尾端と後行材
先端とを接合した圧延材を圧延する場合に、接合部分の
温度変化及び接合部分前後の変形抵抗の変化に基いて圧
延材速度の変化を推定する外乱予測手段と、この外乱予
測手段の出力を用いて張力変動を抑えるような操作量を
演算する張力フィードフォワード制御器とを備え、この
張力フィードフォワード制御器の出力を前記張力フィー
ドバック制御器の出力に加えて操作量とすることを特徴
とする圧延機制御装置。
5. A rolling mill control device having a tension feedback controller for feedback-controlling the rolling material tension between each stand of a tandem rolling mill, in which a rolling material in which a leading end of a preceding material and a leading end of a following material are joined is rolled. In this case, the disturbance predicting means for estimating the change of the rolling material speed based on the temperature change of the joint part and the change of the deformation resistance before and after the joint part, and the operation amount for suppressing the tension fluctuation by using the output of the disturbance predicting means. And a tension feedforward controller for calculating, and the output of the tension feedforward controller is added to the output of the tension feedback controller to be a manipulated variable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022072620A (en) * 2020-10-30 2022-05-17 Jfeスチール株式会社 Tension fluctuation prediction method in flaying plate thickness change, flaying plate thickness change method, method for changing steel strip, method for generating tension fluctuation prediction model in flaying plate thickness change, and tension fluctuation prediction device in flying plate thickness change

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