JPH0871627A - Controller - Google Patents

Controller

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JPH0871627A
JPH0871627A JP7117214A JP11721495A JPH0871627A JP H0871627 A JPH0871627 A JP H0871627A JP 7117214 A JP7117214 A JP 7117214A JP 11721495 A JP11721495 A JP 11721495A JP H0871627 A JPH0871627 A JP H0871627A
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control
parameter
control system
looper
gain
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Miyako Nishino
都 西野
Hiroshi Narasaki
博司 楢崎
Akira Kitamura
章 北村
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

PURPOSE: To obtain such controller for a continuous rolling mill which maintains a control system always stably and realize a looper control able to respond in high speed regardless of changes in the dynamic characteristics of a rolling process. CONSTITUTION: The controller 0 is structured such that the position of a looper 3 is detected which imparts tension to a rolling stock 2 to be rolled by roller stands 1, 1 arranged in tandem, and that a continuous rolling mill is controlled by a control system which corrects the roller speed of the stands 1, 1 on the basis of the detected data. In this case, the controller is also provided with a parameter estimation device 7a, which operates the attenuation coefficient of the transfer function of the control system based on the detected data of the looper position, and an interpolative PI controller 7b which sets the control gain of the control system based on the computed attenuation coefficient and the maximum and minimum values of a prestored attenuation coefficient. With this structure, a looper control is realized which always stably maintains the control system and which enables a high speed responsiveness.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,高さや位置の制御を行
うフィードバック制御系の制御装置に係り,例えば連続
圧延機において圧延材料のスタンド間張力およびルーパ
位置を制御するルーパ高さの制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller of a feedback control system for controlling height and position, for example, a controller for controlling the looper height for controlling tension between stands and looper position of rolled material in a continuous rolling mill. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】高さや位置の制御を行うフィードバック
制御系の制御装置は広範囲な分野に応用されている。例
えば,図17に示すような連続圧延機においては,各ス
タンド間の被圧延材張力は製品,板厚,板幅,板形状精
度に及ぼす影響が大きく,種々の圧延外乱に対してこの
張力値を一定に制御することが要求される。このため,
各スタンド間にルーパが設置されている。瞬間的な張力
変動はこのルーパが動いて吸収するが,定常時の張力は
ルーパ高さ(ルーパ角度)で決まる。従って,圧延外乱
のもとで,いかにルーパ高さを設定位置の近傍に制御す
るかが重要な課題となる。従来の連続圧延機の制御装置
0′を図18に示す。図18において,各スタンド1,
1間の被圧延材2の張力が適切な値となるように,ルー
パ3にはルーパモータ4により適当なトルクが与えられ
ている。ルーパ高さは,ルーパ角度検出器5により検出
したルーパ位置とルーパ位置設定器6により設定された
ルーパ設定位置との偏差に基づき,ルーパ位置制御装置
7′におけるPIコントローラ7b′によって隣接スタ
ンドの圧延速度を修正するように制御される。即ち,P
Iコントローラ7b′によりミルモータ8の速度制御器
9に信号が送られ,各スタンド1,1間の被圧延材2の
長さを介してルーパ3の位置が安定にその設定位置に復
帰保持するようにフィードバック制御が実施されてい
る。この制御系のブロック線図を図19に示す。高さや
位置の制御を行うフィードバック制御系の制御装置には
同様の構成をとるものが多い。
2. Description of the Related Art A control device of a feedback control system for controlling height and position is applied to a wide range of fields. For example, in a continuous rolling mill as shown in FIG. 17, the tension of the material to be rolled between the stands has a great influence on the product, strip thickness, strip width, and strip shape accuracy. Constant control is required. For this reason,
A looper is installed between each stand. The looper moves and absorbs momentary tension fluctuations, but the tension in a steady state is determined by the looper height (looper angle). Therefore, how to control the looper height near the set position under rolling disturbance is an important issue. FIG. 18 shows a control device 0'of a conventional continuous rolling mill. In FIG. 18, each stand 1,
An appropriate torque is applied to the looper 3 by the looper motor 4 so that the tension of the material to be rolled 2 between 1 becomes an appropriate value. The looper height is based on the deviation between the looper position detected by the looper angle detector 5 and the looper set position set by the looper position setter 6, and the PI controller 7b 'in the looper position controller 7'rolls the adjacent stand. Controlled to modify speed. That is, P
A signal is sent to the speed controller 9 of the mill motor 8 by the I controller 7b 'so that the position of the looper 3 can be stably returned to and held at the set position via the length of the material 2 to be rolled between the stands 1 and 1. Feedback control is implemented in. A block diagram of this control system is shown in FIG. Many control devices of a feedback control system that control the height and position have the same configuration.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
連続圧延機の制御装置0′では,以下のような問題点が
あった。ルーパ系の応答特性はその周波数特性で一般に
表すことができるが,実際の操業状態,すなわち多種多
様な圧延材料や圧延中にも変化する圧延条件の下では,
ルーパ系の周波数特性は変動している。例えば,圧延材
料の特性によりルーパ系の共振周波数でのゲインピーク
値が変動したり,観測雑音の影響により高周波域でのゲ
インが大きくなったりする。従来装置0′におけるPI
制御では,比例動作要素(P)や積分動作要素(I)に
よるフィードバックゲインは,制御系(ルーパ高さ系)
の周波数特性の変動は考慮せずに,全周波数域において
一定の値であった。このため,制御系の周波数特性が変
動したときに,ルーパ高さが不安定になることがあっ
た。この問題点は同様の構成をとる高さや位置の制御を
行うフィードバック制御系の制御装置全般に共通するも
のであった。第1,第2及び第3の発明は,このような
従来の技術における課題を解決するために,制御装置を
改良し,制御系の周波数特性の変動の中で特に変動が大
きく,制御系の安定性に影響を与える減衰係数等のパラ
メータの変動を考慮することにより,応答特性がよく,
且つ安定性にも優れたルーパ高さ等の高さや位置制御を
実現し得る制御装置を提供することを目的(第1の目
的)とするものである。また,第4の発明は,周波数特
性の変動にあわせて制御ゲインを自動調整することによ
り,応答特性がよく,且つ安定性にも優れたルーパ高さ
等の高さや位置制御を実現し得る制御装置を提供するこ
とを目的(第2の目的)とするものである。一方,従来
装置の制御ゲインチューニングは,トラブル(不安定現
象)を恐れるあまり,ゲインを下げることが中心となっ
ていた。そのため,安定性の確保と引き換えに,速応性
が犠牲になる場合があった。第5の発明は,安定性を確
保できる範囲内で制御ゲインをその増加をも含めて自動
調整することにより,応答特性がよく,且つ安定性にも
優れた高さや位置の制御を実現し得る制御装置を提供す
ることを目的(第3の目的)とするものである。
The conventional controller 0'of the continuous rolling mill as described above has the following problems. The response characteristics of a looper system can be generally expressed by its frequency characteristics, but under actual operating conditions, that is, under various rolling materials and rolling conditions that change during rolling,
The frequency characteristics of the looper system are fluctuating. For example, the gain peak value at the resonance frequency of the looper system fluctuates due to the characteristics of the rolled material, and the gain at high frequencies increases due to the effect of observation noise. PI in conventional device 0 '
In control, the feedback gain due to the proportional action element (P) and the integral action element (I) is controlled by the control system (looper height system).
It was a constant value over the entire frequency range, without taking into account the fluctuations in the frequency characteristics of. Therefore, the looper height may become unstable when the frequency characteristics of the control system fluctuate. This problem is common to all feedback control system control devices that have the same configuration and control the height and position. The first, second, and third inventions, in order to solve the problems in the prior art, improve the control device so that the fluctuation of the frequency characteristics of the control system is particularly large. By considering the variation of parameters such as damping coefficient that affects stability, the response characteristics are good,
Further, it is an object (first object) to provide a control device capable of realizing height and position control such as looper height and the like, which is also excellent in stability. Further, the fourth invention is a control capable of realizing height and position control such as looper height having good response characteristics and excellent stability by automatically adjusting the control gain in accordance with fluctuations in frequency characteristics. The purpose is to provide a device (second purpose). On the other hand, in the control gain tuning of conventional equipment, the focus was on lowering the gain because of fear of trouble (unstable phenomenon). For this reason, quick response may be sacrificed in exchange for ensuring stability. A fifth aspect of the invention can realize height and position control with good response characteristics and excellent stability by automatically adjusting the control gain including the increase thereof within a range where stability can be ensured. The purpose (third purpose) is to provide a control device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために第1の発明は,タンデム配置されたローラスタ
ンドにより圧延される被圧延材に張力を与えるルーパの
位置を検出し,該検出データに基づいて上記スタンドの
ローラ速度を修正する制御系を具備した連続圧延機の制
御装置において,上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ
位置の検出データとに基づいて上記制御系の伝達関数の
減衰係数を演算する演算手段と,上記演算手段により演
算された減衰係数と予め記憶された減衰係数の最大及び
最小値とに基づいて上記制御系の制御ゲインを設定する
制御ゲイン設定手段とを具備してなることを特徴とする
連続圧延機の制御装置として構成されている。さらに
は,上記伝達関数が2次遅れ要素とむだ時間要素とから
なる連続圧延機の制御装置である。さらには,上記制御
系の制御ゲインが比例動作要素と積分動作要素とからな
る連続圧延機の制御装置である。さらには,上記演算手
段による減衰係数の演算に逐次型最小二乗法を用いる連
続圧延機の制御装置である。また,第2の発明はタンデ
ム配置されたローラスタンドにより圧延される被圧延材
に張力を与えるルーパの位置を検出し,該検出データに
基づいて上記スタンドのローラ速度を修正する制御系を
具備した連続圧延機の制御装置において,上記ルーパ位
置の検出データに基づいて該ルーパ位置の安定度を演算
する第1の安定度演算手段と,上記ローラ速度の修正量
と上記ルーパ位置の検出データとに基づいて上記制御系
の伝達関数の減衰係数を演算する第1のパラメータ演算
手段と,上記第1の安定度演算手段により演算された安
定度がしきい値を超えたときに,上記第1のパラメータ
演算手段により演算された減衰係数と,予め記憶された
減衰係数と制御ゲインとの対応関係とに基づいて上記制
御系の制御ゲインを設定する第1の制御ゲイン設定手段
とを具備してなることを特徴とする連続圧延機の制御装
置である。
In order to achieve the above first object, the first invention is to detect the position of a looper which gives a tension to a material to be rolled by a roller stand arranged in tandem, In a controller of a continuous rolling mill equipped with a control system for correcting the roller speed of the stand based on the detected data, a transfer function of the control system of the control system is calculated based on the correction amount of the roller speed and the detected data of the looper position. And a control gain setting means for setting the control gain of the control system based on the damping coefficient calculated by the calculating means and the maximum and minimum values of the damping coefficient stored in advance. It is configured as a control device for a continuous rolling mill. Further, it is a control device for a continuous rolling mill, wherein the transfer function has a second-order lag element and a dead time element. Furthermore, the control gain of the control system is a control device for a continuous rolling mill having proportional operation elements and integral operation elements. Further, it is a control device for a continuous rolling mill that uses the recursive least squares method for the calculation of the damping coefficient by the calculation means. A second aspect of the present invention includes a control system that detects the position of the looper that applies tension to the material to be rolled by a tandem-arranged roller stand and corrects the roller speed of the stand based on the detected data. In a control device for a continuous rolling mill, a first stability calculation means for calculating stability of the looper position based on the detection data of the looper position, a correction amount of the roller speed and detection data of the looper position. First parameter calculating means for calculating the damping coefficient of the transfer function of the control system based on the above, and the first parameter calculating means for calculating the damping coefficient of the control system when the stability calculated by the first stability calculating means exceeds a threshold value. A first control gain for setting the control gain of the control system based on the damping coefficient calculated by the parameter calculating means and the correspondence relationship between the damping coefficient and the control gain stored in advance. A control device for the continuous rolling mill, characterized by comprising; and a constant section.

【0005】さらには,上記伝達関数が2次遅れ要素と
むだ時間要素とからなる連続圧延機の制御装置である。
さらには,上記制御系の制御ゲインが比例動作要素と積
分動作要素とからなる連続圧延機の制御装置である。さ
らには,上記第1のパラメータ演算手段による減衰係数
の演算に逐次型最小二乗法を用いる連続圧延機の制御装
置である。また,第3の発明は制御対象に対する入出力
データに基づいて該制御対象を含む制御系の伝達関数の
パラメータを演算する第2のパラメータ演算手段と,上
記第2のパラメータ演算手段により演算されたパラメー
タと,予め記憶されたパラメータと制御ゲインとの対応
関係に基づいて上記制御系の制御ゲインを設定する第2
の制御ゲイン設定手段とを具備してなる制御装置であ
る。上記第2の目的を達成するために第4の発明は,タ
ンデム配置されたローラスタンドにより圧延される被圧
延材に張力を与えるルーパの位置を検出し,該検出デー
タに基づいて上記スタンドのローラ速度を修正する制御
系を具備した連続圧延機の制御装置において,上記ルー
パ位置の検出データに基づいて該ルーパ位置の安定度を
演算する第2の安定度演算手段と,上記ローラ速度の修
正量と上記ルーパ位置の検出データとに基づいて上記制
御系の伝達関数のパラメータを演算する第3のパラメー
タ演算手段と,上記第2の安定度演算手段により演算さ
れた安定度がしきい値を超えたときに,上記第3のパラ
メータ演算手段により演算されたパラメータを用いた上
記伝達関数の動特性に基づいて上記制御系の制御ゲイン
をオンラインで設定する第3の制御ゲイン設定手段とを
具備してなることを特徴とする連続圧延機の制御装置と
して構成されている。
Further, it is a controller for a continuous rolling mill, wherein the transfer function comprises a second-order lag element and a dead time element.
Furthermore, the control gain of the control system is a control device for a continuous rolling mill having proportional operation elements and integral operation elements. Further, it is a controller for a continuous rolling mill that uses the recursive least squares method for calculating the damping coefficient by the first parameter calculating means. A third aspect of the invention is calculated by the second parameter calculating means for calculating the parameter of the transfer function of the control system including the controlled object based on the input / output data for the controlled object, and the second parameter calculating means. A second setting of the control gain of the control system based on the correspondence relationship between the parameter and the previously stored parameter and the control gain
Control gain setting means. In order to achieve the above-mentioned second object, a fourth invention is to detect the position of a looper which gives a tension to a material to be rolled by a roller stand arranged in tandem, and based on the detected data, the roller of the stand is detected. In a controller of a continuous rolling mill having a control system for correcting the speed, second stability calculation means for calculating the stability of the looper position based on the detection data of the looper position, and the correction amount of the roller speed. And the stability calculated by the second stability calculation means exceeds the threshold value, and the third parameter calculation means calculates the parameter of the transfer function of the control system based on the detection data of the looper position. At this time, the control gain of the control system is set online based on the dynamic characteristic of the transfer function using the parameter calculated by the third parameter calculating means. And it is configured as a control device of a continuous rolling mill, characterized by comprising; and a third control gain setting means.

【0006】さらには,上記伝達関数の動特性が2次遅
れ要素とむだ時間要素とからなる連続圧延機の制御装置
である。さらには,上記制御系の制御ゲインが比例動作
要素と積分動作要素とからなる連続圧延機の制御装置で
ある。さらには,上記制御系がI−P制御系である連続
圧延機の制御装置である。さらには,上記第3のパラメ
ータ演算手段による伝達関数のパラメータの演算に逐次
型最小二乗法を用いる連続圧延機の制御装置である。さ
らには,上記第3の制御ゲイン設定手段による制御ゲイ
ンの設定に部分的モデルマッチング法を用いる連続圧延
機の制御装置である。上記第3の目的を達成するために
第5の発明は,制御対象に対する入出力データに基づい
て該制御対象を含む制御系の伝達関数のパラメータを演
算する第4のパラメータ演算手段と,上記第4のパラメ
ータ演算手段により演算されたパラメータと,予め記憶
されたパラメータと制御ゲインとの対応関係とに基づい
て補間演算することによって上記制御系の制御ゲインを
設定する第4の制御ゲイン設定手段と,上記第4の制御
ゲイン設定手段により制御ゲインを設定する際の上記制
御系のハンチング発生による補間演算の頻度を演算する
補間頻度演算手段と,上記補間頻度演算手段により演算
された補間演算の頻度に応じて上記パラメータと制御ゲ
インとの対応関係を変化させる対応関係変化手段とを具
備してなる制御装置として構成されている。さらには,
上記補間頻度演算手段により演算された補間演算の頻度
が所定の上限値よりも小さいときは制御ゲインを大きく
とり,該頻度が所定の下限値よりも大きいときは制御ゲ
インを小さくとるように,上記第4の制御ゲイン設定手
段による制御ゲインの設定を行う制御装置である。さら
には,上記パラメータと制御ゲインとの対応関係を上記
制御対象の種類ごとに予めメモリに記憶しておく制御装
置である。
Further, it is a control device for a continuous rolling mill in which the dynamic characteristic of the transfer function is composed of a second-order lag element and a dead time element. Furthermore, the control gain of the control system is a control device for a continuous rolling mill having proportional operation elements and integral operation elements. Further, the control system is a control device for a continuous rolling mill in which the control system is an IP control system. Further, it is a controller for a continuous rolling mill that uses the recursive least squares method for calculating the parameters of the transfer function by the third parameter calculating means. Further, it is a controller for a continuous rolling mill that uses a partial model matching method for setting the control gain by the third control gain setting means. In order to achieve the third object, a fifth invention is a fourth parameter calculating means for calculating a parameter of a transfer function of a control system including the controlled object based on input / output data for the controlled object, and the fourth invention. Fourth control gain setting means for setting the control gain of the control system by performing interpolation calculation based on the parameter calculated by the parameter calculating means of No. 4 and the correspondence relationship between the parameter stored in advance and the control gain. An interpolation frequency calculation means for calculating the frequency of interpolation calculation due to occurrence of hunting in the control system when the control gain is set by the fourth control gain setting means, and an interpolation calculation frequency calculated by the interpolation frequency calculation means In accordance with the above, it is configured as a control device including a correspondence relationship changing means for changing the correspondence relationship between the parameter and the control gain. . Furthermore,
When the frequency of the interpolation calculation calculated by the interpolation frequency calculation means is smaller than a predetermined upper limit value, the control gain is set large, and when the frequency is larger than the predetermined lower limit value, the control gain is set small. The control device sets the control gain by the fourth control gain setting means. Further, the control device stores in advance a correspondence relationship between the parameter and the control gain in a memory for each type of the controlled object.

【0007】[0007]

【作用】第1発明によれば,タンデム配置されたローラ
スタンドにより圧延される被圧延材に張力を与えるルー
パの位置を検出し,該検出データに基づいて上記スタン
ドのローラ速度を修正する制御系により連続圧延機の制
御を行うに際し,上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ
位置の検出データとに基づいて,上記制御系の伝達関数
の減衰係数が演算手段により検出される。上記演算手段
により演算された減衰係数と予め記憶された減衰係数の
最大及び最小値とに基づいて,上記制御系の制御ゲイン
が制御ゲイン設定手段により設定される。このように,
制御系の周波数特性の変動の中で,特に変動が大きく,
制御系の安定制御に影響を与える減衰係数の変動を考慮
することにより,応答特性がよく,且つ安定性にも優れ
たルーパ高さ制御を実現することができる。第2の発明
によれば,タンデム配置されたローラスタンドにより圧
延される被圧延材に張力を与えるルーパの位置を検出
し,該検出データに基づいて上記スタンドのローラ速度
を修正する制御系により連続圧延機の制御を行うに際
し,上記ルーパ位置の検出データに基づいて,該ルーパ
位置の安定度が第1の安定度演算手段により演算され
る。上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ位置の検出デ
ータとに基づいて,上記制御系の伝達関数の減衰係数が
第1のパラメータ演算手段により演算される。上記第1
の安定度演算手段により演算された安定度がしきい値を
超えたときに,上記第1のパラメータ演算手段により演
算された減衰係数と,予め記憶された減衰係数と制御ゲ
インとの対応関係とに基づいて,上記制御系の制御ゲイ
ンが第1の制御ゲイン設定手段により設定される。尚,
上記第1の安定度演算手段により演算された安定度がし
きい値を超えないときは,予め記憶された制御ゲインが
上記第1の制御ゲイン設定手段により設定される。この
ように,制御系の周波数特性の変動により,制御系の安
定性が崩れた場合に,制御系の安定性に影響を与える減
衰係数の変動を考慮することにより,応答特性がよく,
且つ安定性にも優れたルーパ高さ制御を実現することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the control system for detecting the position of the looper which gives tension to the material to be rolled by the roller stand arranged in tandem and correcting the roller speed of the stand based on the detected data. Thus, when controlling the continuous rolling mill, the damping coefficient of the transfer function of the control system is detected by the computing means based on the correction amount of the roller speed and the detection data of the looper position. The control gain of the control system is set by the control gain setting means based on the damping coefficient calculated by the calculating means and the maximum and minimum values of the damping coefficient stored in advance. in this way,
Of the fluctuations in the frequency characteristics of the control system, the fluctuations are particularly large,
By considering the variation of the damping coefficient that affects the stable control of the control system, it is possible to realize the looper height control with good response characteristics and excellent stability. According to the second aspect of the invention, the position of the looper that applies the tension to the material to be rolled is detected by the roller stands arranged in tandem, and the control is performed by the control system that corrects the roller speed of the stand based on the detected data. When controlling the rolling mill, the stability of the looper position is calculated by the first stability calculating means based on the detection data of the looper position. The damping coefficient of the transfer function of the control system is calculated by the first parameter calculating means based on the correction amount of the roller speed and the detection data of the looper position. The first
When the stability calculated by the stability calculating means exceeds the threshold value, the damping coefficient calculated by the first parameter calculating means and the correspondence relationship between the damping coefficient stored in advance and the control gain. Based on the above, the control gain of the control system is set by the first control gain setting means. still,
When the stability calculated by the first stability calculating means does not exceed the threshold value, the control gain stored in advance is set by the first control gain setting means. In this way, when the stability of the control system collapses due to the variation of the frequency characteristic of the control system, the response characteristic is improved by considering the variation of the damping coefficient that affects the stability of the control system.
Further, it is possible to realize the looper height control which is excellent in stability.

【0008】第3の発明によれば,制御対象に対する入
出力データに基づいて該制御対象を含む制御系の伝達関
数のパラメータが第2のパラメータ演算手段により演算
される。上記第2のパラメータ演算手段により演算され
たパラメータと,予め記憶されたパラメータと制御ゲイ
ンとの対応関係とに基づいて上記制御系の制御ゲインが
第2の制御ゲイン設定手段により設定される。このよう
に,制御系の周波数特性の変動の中で特に変動が大き
く,制御系の安定性に影響を与えるパラメータの変動を
考慮することにより,応答特性がよく,且つ安定性にも
優れた高さや位置の制御を実現することができる。第4
の発明によれば,タンデム配置されたローラスタンドに
より圧延される被圧延材に張力を与えるルーパの位置を
検出し,該検出データに基づいて上記スタンドのローラ
速度を修正する制御系により連続圧延機の制御を行うに
際し,上記ルーパ位置の検出データに基づいて,該ルー
パ位置の安定度が第2の安定度演算手段により演算され
る。上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ位置の検出デ
ータとに基づいて,上記制御系の伝達関数のパラメータ
が第3のパラメータ演算手段により検出される。上記第
2の安定度演算手段により演算された安定度がしきい値
を超えたときに,上記第3のパラメータ演算手段により
演算されたパラメータを用いた上記伝達関数の動特性に
基づいて,上記制御系の制御ゲインが第3の制御ゲイン
設定手段によりオンラインで設定される。尚,上記第1
の安定度演算手段により演算された安定度がしきい値を
超えないときは,予め記憶された制御ゲインが上記第1
の制御ゲイン設定手段により設定される。
According to the third invention, the parameter of the transfer function of the control system including the control target is calculated by the second parameter calculating means based on the input / output data for the control target. The control gain of the control system is set by the second control gain setting means based on the parameter calculated by the second parameter calculating means and the correspondence relationship between the parameter and the control gain stored in advance. In this way, among the fluctuations in the frequency characteristics of the control system, the fluctuation is particularly large, and by considering the fluctuations in the parameters that affect the stability of the control system, the response characteristics are good and the stability is excellent. Control of the pod position can be realized. Fourth
According to the invention, the continuous rolling mill is controlled by a control system that detects the position of the looper that gives tension to the material to be rolled by the roller stand arranged in tandem and corrects the roller speed of the stand based on the detected data. When performing the control of 1, the stability of the looper position is calculated by the second stability calculating means based on the detection data of the looper position. The parameter of the transfer function of the control system is detected by the third parameter calculating means based on the correction amount of the roller speed and the detection data of the looper position. When the stability calculated by the second stability calculation means exceeds a threshold value, based on the dynamic characteristic of the transfer function using the parameter calculated by the third parameter calculation means, The control gain of the control system is set online by the third control gain setting means. In addition, the first
When the stability calculated by the stability calculating means of 1 does not exceed the threshold value, the control gain stored in advance is equal to the first control gain.
It is set by the control gain setting means.

【0009】このように,周波数特性の変動にあわせて
制御ゲインを自動調整することにより,応答特性がよ
く,且つ安定性にも優れたルーパ高さ等の高さや位置の
制御を実現することができる 第5の発明によれば,制御対象に対する入出力データに
基づいて該制御対象を含む制御系の伝達関数のパラメー
タが第4のパラメータ演算手段により演算される。上記
第4のパラメータ演算手段により演算されたパラメータ
と,予め記憶されたパラメータと制御ゲインとの対応関
係とに基づいて補間演算することによって,上記制御系
の制御ゲインが第4の制御ゲイン設定手段により設定さ
れる。上記第4の制御ゲイン設定手段により制御ゲイン
が設定される際の上記制御ゲインのハンチング発生によ
る補間演算の頻度が補間頻度演算手段により演算され
る。上記補間頻度演算手段により演算された補間演算の
頻度に応じて上記パラメータと制御ゲインとの対応関係
が対応関係変化手段により変化させられる。このよう
に,安定性を確保できる範囲内で制御ゲインをその増加
をも含めて自動調整することにより,応答特性がよく,
且つ安定性にも優れた高さや位置の制御を実現すること
ができる。
As described above, by automatically adjusting the control gain in accordance with the variation of the frequency characteristic, it is possible to realize the control of the height and the position such as the looper height having the excellent response characteristic and the excellent stability. According to the fifth aspect of the present invention, the parameter of the transfer function of the control system including the control target is calculated by the fourth parameter calculation means based on the input / output data for the control target. The control gain of the control system is set to the fourth control gain setting means by performing interpolation calculation based on the parameter calculated by the fourth parameter calculation means and the correspondence relationship between the parameter and the control gain stored in advance. Set by. The interpolation frequency calculation means calculates the frequency of the interpolation calculation due to the occurrence of hunting of the control gain when the control gain is set by the fourth control gain setting means. The correspondence relationship changing means changes the correspondence relationship between the parameter and the control gain according to the frequency of the interpolation calculation calculated by the interpolation frequency calculating means. In this way, by automatically adjusting the control gain including the increase within the range where stability can be secured, the response characteristics are good,
Further, it is possible to realize the control of the height and the position which are excellent in stability.

【0010】[0010]

【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって,本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに,
図1は第1の発明の一実施例(第1の実施例)に係る連
続圧延機の制御装置0の概略構成を示す模式図,図2は
ルーパ位置制御装置7への入出力関係を示す説明図,図
3は制御装置0′及び0による各ルーパ角度の制御性能
を示す比較図,図4は第2の発明の一実施例(第2の実
施例)に係る連続圧延機の制御装置0x の概略構成を示
す模式図,図5はルーパ位置制御装置7x への入出力関
係を示す説明図,図6は制御装置0′及び0x による各
ルーパ角度の制御性能を示す比較図,図7は第3の発明
の一実施例(第3の実施例)に係る制御装置10の概略
構成を示す模式図,図8は第4の発明の一実施例(第4
の実施例)に係る連続圧延機の制御装置0y の概略構成
を示す模式図,図9はルーパ位置制御装置7y への入出
力関係を示す説明図,図10はI−P制御系のブロック
線図,図11は制御装置0y による動作手順を示すフロ
ー図,図12は制御装置0′及び0 y による各ルーパ角
度の制御性能を示す比較図,図13は第5の発明の一実
施例(第5の実施例)に係る制御装置20の概略構成を
示す模式図,図14はハンチング例を示す説明図,図1
5は補間制御の効果を示す説明図,図16は変形例にお
けるパラメータの補間方法を示す説明図である。尚,前
記図18に示した従来の連続圧延機の制御装置0′の一
例における概略構成を示す模式図と共通する要素には同
一の符号を使用する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Examples will be described to provide an understanding of the present invention. In addition,
The following example is an example embodying the present invention.
It does not limit the technical scope of the. here,
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the invention (first embodiment).
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the control device 0 of the continuous rolling mill.
Explanatory diagram showing the input-output relationship to the looper position control device 7,
3 is the control performance of each looper angle by the control devices 0'and 0
4 is a comparative diagram showing the first embodiment of the second invention (second embodiment).
Control device 0 of continuous rolling mill according to example)xThe schematic configuration of
5 is a schematic diagram, and FIG. 5 is a looper position control device 7.xInput / output function to
FIG. 6 is an explanatory view showing a control unit, and FIG.xBy each
A comparative diagram showing the control performance of the looper angle, and FIG. 7 is a third invention.
Outline of control device 10 according to one embodiment (third embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of an embodiment of the fourth invention (fourth embodiment).
Control device 0 of the continuous rolling mill according toySchematic configuration of
9 is a schematic diagram showing the looper position control device 7yIn and out of
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the force relationship, and FIG. 10 is a block of the IP control system.
Diagram, Fig. 11 shows controller 0yFlow chart showing the operation procedure by
-Fig. 12, Fig. 12 shows control devices 0'and 0 yBy each looper angle
FIG. 13 is a comparison diagram showing the control performance of the degree, FIG.
A schematic configuration of the control device 20 according to the embodiment (fifth embodiment) will be described.
Schematic diagram shown in FIG. 14, FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of hunting, and FIG.
5 is an explanatory diagram showing the effect of the interpolation control, and FIG. 16 is a modified example.
It is explanatory drawing which shows the interpolation method of the parameter. Incidentally, before
One of the control devices 0'of the conventional continuous rolling mill shown in FIG.
Elements common to the schematic diagram showing the schematic configuration in the example are the same
Use one code.

【0011】〈第1の発明〉図1に示す如く,第1の発
明の一実施例(第1の実施例)に係る連続圧延機の制御
装置0は,タンデム配置されたロールスタンド1,1に
より圧延される被圧延材2に張力を与えるルーパ3の位
置をルーパ角度検出器5により検出し,この検出データ
に基づいてスタンド1,1のローラ速度を修正する信号
をミルモータ速度制御器9に発する制御系を具備してい
る点で従来例と同様である。しかし,本第1の実施例で
は,上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ位置の検出デ
ータとに基づいて上記制御系の伝達関数の減衰係数を演
算するパラメータ推定装置7a(演算手段に相当)と,
このパラメータ推定装置7aにより演算された減衰係数
と予め記憶された減衰係数の最大及び最小値とに基づい
て上記制御器の制御ゲインを設定する補間型PIコント
ローラ7b(制御ゲイン設定手段に相当)とを具備して
いる点で従来例と異なる。図2は本第1の実施例の部分
構成を示すブロック図であり,ルーパ位置を設定位置に
制御する制御信号の流れを示している。
<First Invention> As shown in FIG. 1, a controller 0 of a continuous rolling mill according to an embodiment (first embodiment) of the first invention comprises roll stands 1, 1 arranged in tandem. The looper angle detector 5 detects the position of the looper 3 which gives a tension to the material 2 to be rolled by the miller speed controller 9 and outputs a signal for correcting the roller speed of the stands 1 and 1 to the mill motor speed controller 9 based on the detected data. It is the same as the conventional example in that it has a control system for emitting the light. However, in the first embodiment, a parameter estimating device 7a (corresponding to a calculating means) for calculating the damping coefficient of the transfer function of the control system based on the correction amount of the roller speed and the detection data of the looper position is used. ,
An interpolation type PI controller 7b (corresponding to a control gain setting means) that sets the control gain of the controller based on the attenuation coefficient calculated by the parameter estimation device 7a and the maximum and minimum values of the attenuation coefficient stored in advance. It is different from the conventional example in that it is equipped with. FIG. 2 is a block diagram showing a partial configuration of the first embodiment, and shows the flow of control signals for controlling the looper position to the set position.

【0012】以下,本第1の実施例装置0の動作とその
基本原理について図1,2 を参照しつつ説明する。図1
において,各スタンド1,1間の被圧延材2の張力が適
切な値となるように,ルーパ3にはルーパモータ4によ
り適当なトルクが与えられている。ルーパ高さは,ルー
パ角度検出器5により検出したルーパ位置とルーパ位置
設定器6により設定されたルーパ設定位置との偏差に基
づき,ルーパ位置制御装置7におけるパラメータ推定装
置7a及び補間型PIコントローラ7bによって隣接ス
タンドの圧延速度(ローラ速度に相当)を修正するよう
に制御される。ここで,本第1の発明の特徴をなすパラ
メータ推定装置7a及び補間型PIコントローラ7bに
ついて詳述する。 〔パラメータ推定装置7a〕パラメータ推定装置7aで
は,逐次型最小二乗法を用いて,ミルモータ8の速度修
正量とルーパ角度のオンラインデータより減衰係数を演
算する。例えば,鉄鋼の熱間仕上げ圧延機の場合,実機
データの解析により,上記制御系(ルーパ高さ系)は2
次遅れ+むだ時間という伝達関数でモデル化できること
がわかっている。この解析には周知のARMA解析を用
いる。
The operation of the device 0 of the first embodiment and its basic principle will be described below with reference to FIGS. FIG.
In the above, the looper motor 4 applies an appropriate torque to the looper 3 so that the tension of the rolled material 2 between the stands 1 and 1 becomes an appropriate value. The looper height is based on the deviation between the looper position detected by the looper angle detector 5 and the looper setting position set by the looper position setting device 6, and the parameter estimation device 7a and the interpolation PI controller 7b in the looper position control device 7 are used. Is controlled to correct the rolling speed (corresponding to the roller speed) of the adjacent stand. Here, the parameter estimating device 7a and the interpolation type PI controller 7b which are the features of the first invention will be described in detail. [Parameter Estimator 7a] In the parameter estimator 7a, the damping coefficient is calculated from the online data of the speed correction amount of the mill motor 8 and the looper angle using the recursive least squares method. For example, in the case of a steel hot-finish rolling mill, the above control system (looper height system) is 2
It is known that it can be modeled by the transfer function of next delay + dead time. The well-known ARMA analysis is used for this analysis.

【0013】ここに,ARMA解析とは,以下のような
手法をいう(相良 節夫ら著「システム同定」,計測自
動制御学会編参照)。即ち,制御対象を次式のような形
で表現し, y(k)+a1 y(k−1)+…+an y(k−n) =b1 u(k−1)+…+bm u(k−m)+e(k) 係数a1 ,〜an ,b1 〜bm を最小2乗法により算出
するモデル同定法のことである。ただし,y(・)は出
力,u(・)は入力,e(・)は白色ノイズ,kはステ
ップ数,n,mは任意の自然数である。
Here, the ARMA analysis refers to the following method (see “System Identification” by Setsuo Sagara et al., Japan Society of Instrument and Control Engineers). That is, the control object is expressed by the form as the following equation, y (k) + a 1 y (k-1) + ... + a n y (k-n) = b 1 u (k-1) + ... + b m u (k-m) + e (k) coefficients a 1, is that the model identification method of calculating the minimum square method ~a n, b 1 ~b m. However, y (•) is an output, u (•) is an input, e (•) is white noise, k is the number of steps, and n and m are arbitrary natural numbers.

【0014】この解析を行うため,まずその伝達関数を
離散化して得られる次式で表す3つのパラメータを推定
した後,その推定値を用いて減衰係数を演算する。
In order to perform this analysis, first, the three parameters represented by the following equation obtained by discretizing the transfer function are estimated, and then the damping coefficient is calculated using the estimated values.

【数1】 [Equation 1]

【数2】 ここに,p1,p2,p3は推定するパラメータ,y
〔・〕はルーパ角度,u〔・〕はミルモータの速度修正
量,kはステップ数,Lはむだ時間,Tはサンプリング
間隔,{・}はガウス記号,ζは減衰係数である。被圧
延材2が連続圧延機に達する前にあらかじめ,このパラ
メータ推定装置7aにより上記減衰係数の変動範囲を把
握し,減衰係数が最大および最小値をとった場合の上記
制御系の比例動作要素および積分動作要素のゲインを計
算し,図示しないメモリに記憶しておく。
[Equation 2] Here, p1, p2, p3 are parameters to be estimated, y
[•] is the looper angle, u [•] is the mill motor speed correction amount, k is the number of steps, L is the dead time, T is the sampling interval, {•} is the Gauss symbol, and ζ is the damping coefficient. Before the material to be rolled 2 reaches the continuous rolling mill, the variation range of the damping coefficient is grasped by the parameter estimating device 7a in advance, and the proportional operation elements of the control system when the damping coefficient takes the maximum and minimum values and The gain of the integral action element is calculated and stored in a memory (not shown).

【0015】〔補間型PIコントローラ7b〕圧延中に
上記パラメータ推定装置7aにより演算された減衰係数
と上記メモリに予め記憶しておいた減衰係数の最大及び
最小値に対応した比例動作要素および積分動作要素のゲ
インを基に制御に用いる比例動作要素および積分動作要
素のゲインを演算し,ルーパ3の位置が設定位置となる
ように必要なミルモータ8の速度修正量を演算する。減
衰係数が最大のときに対応する比例動作要素および積分
動作要素のゲインをKpmax,Kimax,減衰係数
が最小のときに対応する比例動作要素および積分動作要
素のゲインをそれぞれKpmin,Kimin,減衰係
数の最大値をζmax,最小値ζmin,減衰係数の推
定値をζestとし,補間型PIコントローラ7bの伝
達関数を次式のように表す。
[Interpolation type PI controller 7b] Proportional operating element and integral operation corresponding to the damping coefficient calculated by the parameter estimating device 7a during rolling and the maximum and minimum values of the damping coefficient previously stored in the memory. The gains of the proportional operation element and the integral operation element used for control are calculated based on the element gains, and the speed correction amount of the mill motor 8 necessary for the looper 3 to reach the set position is calculated. The gains of the proportional operation element and the integral operation element corresponding to the maximum damping coefficient are Kpmax and Kimax, and the gains of the proportional operation element and the integral operation element corresponding to the minimum damping coefficient are Kpmin, Kimin and the attenuation coefficient, respectively. Letting the maximum value be ζmax, the minimum value ζmin, and the estimated value of the damping coefficient be ζest, the transfer function of the interpolation type PI controller 7b is expressed by the following equation.

【数3】 この補間型PIコントローラ7bによりミルモータ8の
速度制御器9に修正信号が送られ,各スタンド1,1間
の被圧延材2の長さを介してルーパ3の位置が安定にそ
の設定位置に復帰保持するようにフィードバック制御が
実施される。以上の本第1の実施例装置0を用いてシミ
ュレーションを行った結果を次に示す。
(Equation 3) A correction signal is sent to the speed controller 9 of the mill motor 8 by the interpolation PI controller 7b, and the position of the looper 3 is stably returned to the set position via the length of the material 2 to be rolled between the stands 1 and 1. Feedback control is carried out so as to hold it. The following is the result of simulation performed using the device 1 of the first embodiment described above.

【0016】図3は鉄鋼の熱間仕上げ連続圧延機を想定
したシミュレーション結果である。図中(a),(b)
は従来の制御装置0′によるものであるが,(c),
(d)は本第1の実施例装置0による制御性能を示して
いる。このように,本第1の実施例では,従来例に比べ
て制御系の特性が変動しても,安定性,応答性に優れた
制御性能が保たれることがわかる。その結果,本第1の
実施例によれば,圧延プロセスの動特性の変化に関係な
く常に制御系を安定に保ちかつ高速応答可能なルーパ制
御を実現しうる連続圧延機の制御装置を提供することが
でき,それにより製品の品質と歩留りを一層向上させる
ことができる。
FIG. 3 is a simulation result assuming a continuous hot rolling mill for steel. (A), (b) in the figure
Is due to the conventional controller 0 ', but (c),
(D) shows the control performance by the device 0 of the first embodiment. As described above, in the first embodiment, it is understood that the control performance excellent in stability and responsiveness is maintained even if the characteristics of the control system are changed as compared with the conventional example. As a result, according to the first embodiment, there is provided a controller for a continuous rolling mill capable of realizing looper control capable of always maintaining a stable control system and responding at high speed regardless of changes in dynamic characteristics of the rolling process. Therefore, product quality and yield can be further improved.

【0017】〈第2の発明〉上記第1の実施例では,安
定な圧延状態でのルーパ位置制御装置7への入出力信号
のパワー不足による減衰係数の推定精度への影響が考え
られる。第2の発明(及び後述する第4の発明)はこの
影響をなくすべく開発されたものであり,以下第2の発
明について述べる。図4に示す如く,第2の発明の一実
施例(第2実施例)に係る連続圧延機の制御装置0
x は,タンデム配置されたローラスタンド1,1により
圧延される被圧延材2に張力を与えるルーパ3の位置を
ルーパ角度検出器5により検出し,この検出データに基
づいてスタンド1,1のローラ速度を修正する信号をミ
ルモータ8の速度制御器9に発する制御系を具備してい
る点で従来例と同様である。しかし,本第2の実施例で
は,上記ルーパ位置の検出データに基づいて上記ルーパ
位置の安定度を演算する安定度演算装置7ax (第1の
安定度演算手段に相当)と,上記ローラ速度の修正量と
上記ルーパ位置の検出データとに基づいて上記制御系の
伝達関数の減衰係数を演算するパラメータ推定装置7b
x (第1のパラメータ演算手段に相当)と,上記安定度
演算装置7ax により演算された安定度がしきい値を超
えたときに上記パラメータ推定装置7bx により演算さ
れた減衰係数と,予め記憶された複数個の減衰係数に対
応する複数個の制御ゲインのテーブル(減衰係数と制御
ゲインとの対応関係に相当)とに基づいて上記制御系の
制御ゲインを設定する補間型PIコントローラ7c
x (第1の制御ゲイン設定手段に相当)とを具備してい
る点で従来例と異なる。
<Second Invention> In the first embodiment described above, it is conceivable that the estimation accuracy of the damping coefficient is affected by insufficient power of the input / output signal to / from the looper position control device 7 in a stable rolling state. The second invention (and a fourth invention described later) was developed to eliminate this effect, and the second invention will be described below. As shown in FIG. 4, a controller 0 for a continuous rolling mill according to an embodiment (second embodiment) of the second invention.
x is the position of the looper 3 that applies tension to the material 2 to be rolled that is rolled by the roller stands 1 and 1 arranged in tandem, detected by the looper angle detector 5, and the rollers of the stands 1 and 1 are detected based on this detection data. This is the same as the conventional example in that it has a control system for issuing a signal for correcting the speed to the speed controller 9 of the mill motor 8. However, in the second embodiment, the stability calculator 7a x (corresponding to the first stability calculator) for calculating the stability of the looper position based on the detected data of the looper position, and the roller speed Parameter estimating device 7b for calculating the damping coefficient of the transfer function of the control system on the basis of the correction amount of P and the detection data of the looper position.
x (corresponding to the first parameter calculation means), the damping coefficient calculated by the parameter estimation device 7b x when the stability calculated by the stability calculation device 7a x exceeds a threshold value, and An interpolation type PI controller 7c for setting the control gain of the control system based on a table of a plurality of control gains corresponding to a plurality of stored damping coefficients (corresponding to the correspondence relationship between the damping coefficient and the control gain).
x (corresponding to the first control gain setting means) is different from the conventional example.

【0018】図5は本第2の実施例の部分構成を示すブ
ロック図であり,ルーパ位置を設定位置に制御する制御
信号の流れを示している。以下,本第2の実施例装置0
x の動作とその基本原理について図4,5を参照しつつ
説明する。図4において,各スタンド1,1間の被圧延
材2の張力が適切な値となるように,ルーパ3にはルー
パモータ4により適当なトルクが与えられている。ルー
パ高さは,ルーパ角度検出器5により検出したルーパ位
置と,ルーパ位置設定器6により設定されたルーパ設定
位置との偏差に基づき,ルーパ位置制御装置7x におけ
る安定度演算装置7ax ,パラメータ推定装置7bx
び補間型PIコントローラ7cx によって隣接スタンド
の圧延速度(ローラ速度に相当)を修正するように制御
される。ここで,本第2の発明の特徴をなす安定度演算
装置7ax ,パラメータ推定装置7bx 及び補間型PI
コントローラ7cx について詳述する。
FIG. 5 is a block diagram showing a partial configuration of the second embodiment, showing the flow of control signals for controlling the looper position to the set position. Hereinafter, the second embodiment device 0
The operation of x and its basic principle will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, an appropriate torque is applied to the looper 3 by the looper motor 4 so that the tension of the rolled material 2 between the stands 1 and 1 becomes an appropriate value. Looper height, and the looper position detected by the looper angle detector 5, on the basis of a deviation between the looper setting position set by the looper locator 6, stability calculation device 7a x at looper position controller 7 x, parameter The estimation device 7b x and the interpolating PI controller 7c x are controlled to correct the rolling speed (corresponding to the roller speed) of the adjacent stand. Here, the stability calculation device 7a x , the parameter estimation device 7b x, and the interpolation type PI, which are the features of the second invention,
The controller 7c x will be described in detail.

【0019】[安定度演算装置7ax ]安定度演算装置
7ax では,次式を用いて上記ルーパ角度(ルーパ位置
に相当)の安定度を演算する。
[Stability Calculator 7a x ] The stability calculator 7a x calculates the stability of the looper angle (corresponding to the looper position) using the following equation.

【数4】 ここに,J〔・〕はルーパ角度の安定度,y〔・〕はル
ーパ角度,kはステップ数,λは忘却係数,‖・‖は絶
対値である。この指標は,ルーパ角度の加速度の大きさ
の積分に相当する。このように加速度情報を用いるの
は,ルーパ角度の変動の中からバイアス及び緩やかなト
レンドを無視し,振動的な成分のみを抽出するためであ
る。上記安定度演算装置7ax の演算結果がしきい値よ
りも小さければ,制御系は安定であるとみなし,予め記
憶された静的な制御ゲインが設定され,しきい値以上な
らば,上記パラメータ推定装置7bx により演算された
減衰係数と,予め記憶された複数個の減衰係数に対応す
る複数個の制御ゲインのテーブルとに基づいて上記制御
系の制御ゲインが動的に設定される。
[Equation 4] Here, J [•] is the stability of the looper angle, y [•] is the looper angle, k is the number of steps, λ is the forgetting coefficient, and ‖ · ‖ is the absolute value. This index corresponds to the integral of the magnitude of acceleration of the looper angle. The reason for using the acceleration information in this way is to ignore only the bias and the gradual trend from the variation of the looper angle and extract only the oscillating component. If the calculation result of the stability calculation device 7a x is smaller than the threshold value, the control system is considered to be stable, and a static control gain stored in advance is set. The control gain of the control system is dynamically set based on the damping coefficient calculated by the estimation device 7b x and the table of the plurality of control gains corresponding to the plurality of damping coefficients stored in advance.

【0020】[パラメータ推定装置7bx ]パラメータ
推定装置7bx では,逐次型最小二乗法を用いて,ミル
モータ8の速度修正量とルーパ角度のオンラインデータ
とより減衰係数を演算する。例えば,鉄鋼の熱間仕上圧
延機の場合,実機データの解析により,上記制御系(ル
ーパ高さ系)は2次遅れ+むだ時間という伝達関数でモ
デル化できることが判っている。この解析には前記AR
MA解析を用いる。このため,先ずその伝達関数を離散
化して得られる次式で表す3つのパラメータを推定した
後,その推定値を用いて減衰係数を演算する。
[Parameter Estimator 7b x ] The parameter estimator 7b x calculates the damping coefficient from the speed correction amount of the mill motor 8 and the online data of the looper angle by using the recursive least squares method. For example, in the case of a hot finishing mill for iron and steel, it has been known from analysis of actual machine data that the control system (looper height system) can be modeled by a transfer function of second-order lag + dead time. For this analysis, the AR
MA analysis is used. For this reason, first, three parameters represented by the following equation obtained by discretizing the transfer function are estimated, and then the damping coefficient is calculated using the estimated values.

【数5】 (Equation 5)

【数6】 (Equation 6)

【0021】ここに,p1 ,p2 ,p3 は推定するパラ
メータy〔・〕はルーパ角度,u〔・〕はミルモータの
速度修正量,kはステップ数,Lは無駄時間,Tはサン
プリング間隔,{・}はガウス記号,ζは減衰係数であ
る。被圧延材2が連続圧延機に達する前に予め,このパ
ラメータ推定装置7bx により上記減衰係数の変動範囲
を把握し,減衰係数がその変動範囲内のいくつかの値を
とった場合の上記制御系の比例動作要素及び積分動作要
素の制御ゲインを計算しテーブルとして,図示しないメ
モリに記憶しておく。 [補間型PIコントローラ7cx ]圧延中に上記安定度
演算装置7ax により演算された安定度がしきい値未満
ならば,予め記憶しておいた静的な比例動作要素及び積
分動作要素の制御ゲインを制御に用い,ルーパ3の位置
が設定位置となるように必要なミルモータ8の速度修正
量を演算する。また,上記安定度がしきい値以上なら
ば,上記パラメータメータ推定装置7bx により演算さ
れた減衰係数と,上記メモリに予め記憶しておいたテー
ブルの比例動作要素及び積分動作要素の制御ゲインを基
にして制御に用いる比例動作要素及び積分動作要素の動
作を線形補間により演算し,ルーパ3の位置が設定位置
となるように必要なミルモータ8の速度修正量を演算す
る。この補間型PIコントローラ7cx によりミルモー
タ8の速度制御器9に修正信号が送られ,各スタンド
1,1間の被圧延材2の長さを介してルーパ3の位置が
安定にその設定位置に復帰保持するようにフィードバッ
ク制御が実施される。
Where p 1 , p 2 and p 3 are parameters to be estimated y [•] is the looper angle, u [•] is the mill motor speed correction amount, k is the number of steps, L is dead time, and T is sampling. Interval, {•} is Gaussian symbol, and ζ is damping coefficient. Before the rolled material 2 reaches the continuous rolling mill, the variation range of the damping coefficient is grasped by the parameter estimation device 7b x in advance, and the control is performed when the damping coefficient takes several values within the variation range. The control gains of the proportional action element and the integral action element of the system are calculated and stored as a table in a memory (not shown). [Interpolation type PI controller 7c x ] If the stability calculated by the stability calculating device 7a x during rolling is less than a threshold value, control of static proportional motion elements and integral motion elements stored in advance The gain is used for control to calculate the speed correction amount of the mill motor 8 required so that the position of the looper 3 becomes the set position. If the stability is equal to or higher than the threshold value, the damping coefficient calculated by the parameter meter estimation device 7b x and the control gains of the proportional operation element and the integral operation element of the table stored in the memory in advance are set. Based on this, the operations of the proportional action element and the integral action element used for control are calculated by linear interpolation, and the speed correction amount of the mill motor 8 necessary to bring the position of the looper 3 to the set position is calculated. A correction signal is sent to the speed controller 9 of the mill motor 8 by the interpolation type PI controller 7c x , and the position of the looper 3 is stably set to the set position via the length of the rolled material 2 between the stands 1 and 1. Feedback control is performed so as to maintain the return.

【0022】以上のような本第2の実施例装置0x を用
いてシミュレーションを行った結果を次に示す。図6は
鉄鋼の熱間仕上げ連続圧延機を想定したシミュレーショ
ン結果である。同図中,(b),(d)は従来の制御装
置0′によるものであるが,(a),(c)は本第2の
実施例装置0x による制御性能を示している。このよう
に本第2の実施例では,従来例に比べて制御系の特性が
変動しても,安定性,応答性に優れた制御性能が保たれ
ることがわかる。即ち,本第2の実施例では,安定度を
計算し,この安定度に応じて制御法を切り替えるため,
入出力信号の安定な圧延で起こる減衰係数の精度不良
(安定な圧延では,信号のパワー不足のため正確なパラ
メータ推定ができないことがある。)による不安定化を
回避できると共に,複数個の減衰係数に対応するゲイン
テーブルを持つことにより,制御ゲインをきめ細かく設
定できる。その結果,本第2の実施例によれば,圧延プ
ロセスの動特性の変化に関係なく,常に制御系を安定に
保ち,かつ高速応答可能なルーパ制御を実現しうる連続
圧延機の制御装置を提供することができ,それにより製
品の品質と歩留りを一層向上させることができる。
The following is the result of a simulation performed using the apparatus 0 x of the second embodiment as described above. FIG. 6 shows simulation results assuming a steel hot-finishing continuous rolling mill. In FIG, (b), (d) are those of the conventional control device 0 'indicates the (a), (c) the control performance of the second embodiment device 0 x. As described above, in the second embodiment, it is understood that the control performance excellent in stability and responsiveness is maintained even if the characteristics of the control system are changed as compared with the conventional example. That is, in the second embodiment, the stability is calculated and the control method is switched according to the stability.
It is possible to avoid destabilization due to inaccuracy of damping coefficient that occurs during stable rolling of input and output signals (in stable rolling, accurate parameter estimation may not be possible due to insufficient signal power), and multiple dampings can be avoided. Control gain can be set finely by having a gain table corresponding to the coefficients. As a result, according to the second embodiment, there is provided a controller for a continuous rolling mill capable of always maintaining a stable control system and realizing looper control capable of high-speed response regardless of changes in dynamic characteristics of the rolling process. The quality and yield of products can be further improved.

【0023】〈第3の発明〉上記第1,第2の実施例は
いずれも連続圧延機の制御装置についての例示である
が,さらに高さや位置の制御を行うフィードバック制御
装置には同様の構成をとるものが多い。第3の発明はそ
のような制御装置についてなされたものであり,以下第
3の発明について述べる。図7に示す如く,第3の発明
の一実施例(第3の実施例)に係る制御装置10は,制
御対象11を含む制御系の伝達関数のパラメータを演算
するパラメータ推定装置12(第2のパラメータ演算手
段に相当)と,上記パラメータ推定装置12により演算
されたパラメータと,予め記憶された減衰係数等のパラ
メータと制御ゲインとの対応関係を表すテーブルとに基
づいて,上記制御系の制御ゲインを設定する補間型PI
コントローラ13(第2の制御ゲイン設定手段に相当)
とより構成されている。本第3の実施例装置10の動作
とその基本原理については上記第1,第2の実施例装置
0,0x と同様である。従って,本第3の実施例によれ
ば制御系の周波数特性の変動の中で特に変動が大きく,
制御系の安定性に影響を与えるパラメータの変動を考慮
することにより,応答特性がよく,且つ安定性にも優れ
たルーパ高さ等の高さや位置の制御を実現することがで
きる。
<Third invention> Although the first and second embodiments are examples of the control device for the continuous rolling mill, the feedback control device for controlling the height and the position has the same structure. Many take. The third invention is made about such a control device, and the third invention will be described below. As shown in FIG. 7, a control device 10 according to an embodiment (third embodiment) of the third invention includes a parameter estimation device 12 (second device) for calculating a parameter of a transfer function of a control system including a controlled object 11. Of the control system), a parameter calculated by the parameter estimation device 12, and a table representing a correspondence relationship between a parameter such as an attenuation coefficient and a control gain, which is stored in advance. Interpolation type PI to set the gain
Controller 13 (corresponding to second control gain setting means)
It is composed of The operation and the basic principle of the third embodiment apparatus 10 of the first, is the same as the second embodiment device 0,0 x. Therefore, according to the third embodiment, the fluctuation is particularly large among the fluctuations of the frequency characteristic of the control system,
By considering the fluctuation of the parameters that affect the stability of the control system, it is possible to realize the control of the height and position such as the looper height, which has good response characteristics and excellent stability.

【0024】〈第4の発明〉上記第1〜第3の実施例で
は,いずれも予め記憶された複数個の減衰係数を線形補
間することにより,制御ゲインを設定するいわゆる補間
制御を行っている。これに対し,第4の発明では,周知
の適応制御技術を応用して制御ゲインを設定する。以下
第4の発明について述べる。図8に示す如く,第4の発
明の一実施例(第4の実施例)に係る連続圧延機の制御
装置0y は,タンデム配置されたローラスタンド1,1
により圧延される被圧延材2に張力を与えるルーパ3の
位置をルーパ角度検出器5により検出し,この検出デー
タに基づいてスタンド1,1のローラ速度を修正する信
号をミルモータ8の速度制御器9に発する制御系を具備
している点で従来例と同様である。しかし,本第4の実
施例では,上記ルーパ位置の検出データに基づいて上記
ルーパ位置の安定度を演算する安定度演算装置7a
y (第2の安定度演算手段に相当)と,上記ローラ速度
の修正量と上記ルーパ位置の検出データとに基づいて上
記制御系の伝達関数のパラメータを演算するパラメータ
推定装置7by (第3のパラメータ演算手段に相当)
と,上記安定度演算装置7ax により演算された安定度
がしきい値を超えたときに,上記パラメータ推定装置7
y により演算されたパラメータを用いた伝達関数の動
特性に基づいて上記制御系の制御ゲインをオンラインで
設定する適応コントローラ7cy (第3の制御ゲイン設
定手段に相当)とを具備している点で従来例と異なる。
さらに,制御ゲインの設定にはいわゆる部分的モデルマ
ッチング法を用いることとしてもよく,この点でも従来
例と異なる。
<Fourth Invention> In each of the first to third embodiments, a so-called interpolation control for setting a control gain is performed by linearly interpolating a plurality of pre-stored attenuation coefficients. . On the other hand, in the fourth invention, the control gain is set by applying the well-known adaptive control technique. The fourth invention will be described below. As shown in FIG. 8, the controller 0 y of the continuous rolling mill according to one embodiment (fourth embodiment) of the fourth aspect of the invention comprises roller stands 1, 1 arranged in tandem.
The looper angle detector 5 detects the position of the looper 3 that applies a tension to the material 2 to be rolled by, and the speed controller of the mill motor 8 outputs a signal for correcting the roller speed of the stands 1 and 1 based on the detected data. This is the same as the conventional example in that it has a control system originating from No. 9. However, in the fourth embodiment, the stability calculator 7a for calculating the stability of the looper position based on the detection data of the looper position.
A parameter estimating device 7b y (third part) which calculates a parameter of the transfer function of the control system based on y (corresponding to second stability calculating means), the correction amount of the roller speed, and the detection data of the looper position. Equivalent to the parameter calculation means of
And when the stability calculated by the stability calculating device 7a x exceeds a threshold value, the parameter estimating device 7
and an adaptive controller 7c y (corresponding to a third control gain setting means) for setting the control gain of the control system online on the basis of the dynamic characteristic of the transfer function using the parameter calculated by b y . The point is different from the conventional example.
Furthermore, a so-called partial model matching method may be used to set the control gain, which is also different from the conventional example.

【0025】図9は本第4の実施例の部分構成を示すブ
ロック図であり,ルーパ位置を設定位置に制御する制御
信号の流れを示している。以下,本第4の実施例装置0
y の動作とその基本原理について図8,9を参照しつつ
説明する。図8において,各スタンド1,1間の被圧延
材2の張力が適切な値となるように,ルーパ3にはルー
パモータ4により適当なトルクが与えられている。ルー
パ高さは,ルーパ角度検出器5により検出したルーパ位
置とルーパ位置設定器6により設定されたルーパ設定位
置との偏差に基づき,ルーパ位置制御装置7y における
安定度演算装置7ay ,パラメータ推定装置7by 及び
適応コントローラ7cy によって隣接スタンドの圧延速
度(ローラ速度に相当)を修正するように制御される。
ここで,本第4の発明の特徴をなす安定度演算装置7a
y ,パラメータ推定装置7by 及び適応コントローラ7
y について詳述する。
FIG. 9 is a block diagram showing a partial configuration of the fourth embodiment, showing the flow of control signals for controlling the looper position to the set position. Hereinafter, the device 0 of the fourth embodiment
The operation of y and its basic principle will be described with reference to FIGS. In FIG. 8, an appropriate torque is applied to the looper 3 by the looper motor 4 so that the tension of the rolled material 2 between the stands 1 and 1 has an appropriate value. The looper height is based on the deviation between the looper position detected by the looper angle detector 5 and the looper set position set by the looper position setter 6, and the stability calculation device 7a y and parameter estimation in the looper position control device 7 y are performed. The device 7b y and the adaptive controller 7c y are controlled to correct the rolling speed (corresponding to the roller speed) of the adjacent stand.
Here, the stability calculation device 7a, which is a feature of the fourth invention,
y, the parameter estimation device 7b y and adaptive controller 7
cy will be described in detail.

【0026】[安定度演算装置7ay ]安定度演算装置
7ay では,次式を用いて上記ルーパ角度(ルーパ位置
に相当)の安定度を演算する。
[Stability Calculator 7a y ] The stability calculator 7a y calculates the stability of the looper angle (corresponding to the looper position) using the following equation.

【数7】 ここに,J〔・〕はルーパ角度の安定度,y〔・〕はル
ーパ角度,kはステップ数,λは忘却関数‖・‖は絶対
値である。この指標は,ルーパ角度の加速度の大きさの
積分に相当する。このように加速度情報を用いるのは,
ルーパ角度の変動の中からバイアス及び緩やかなトレン
ドを無視し,振動的な成分のみを抽出するためである。
上記安定度演算装置7ay の演算結果がしきい値より小
さければ,制御系は安定であるとみなし,予め記憶され
た静的な制御ゲインが設定され,しきい値以上ならば,
上記パラメータ推定装置7by により演算された伝達関
数に基づいて上記制御系の制御ゲインが動的に設定され
る。即ち,安定度演算装置7ay は上記第2の実施例に
おける安定度演算装置7ax と同様の動作を行う。
(Equation 7) Here, J [•] is the stability of the looper angle, y [•] is the looper angle, k is the number of steps, and λ is the forgetting function ‖ · ‖ is an absolute value. This index corresponds to the integral of the magnitude of acceleration of the looper angle. The use of acceleration information in this way is
This is because bias and gentle trends are ignored in the variation of the looper angle, and only oscillatory components are extracted.
If the calculation result of the stability calculation device 7a y is smaller than the threshold value, the control system is considered to be stable, and a static control gain stored in advance is set.
The control gain of the control system is dynamically set based on the transfer function calculated by the parameter estimation device 7b y . That is, the stability calculation device 7a y performs the same operation as the stability calculation device 7a x in the second embodiment.

【0027】[パラメータ推定装置7by ]パラメータ
推定装置7by では,逐次型最小二乗法を用いて,ミル
モータ8の速度修正量とルーパ角度のオンラインデータ
とよりこれらのデータ間の伝達関数のパラメータを演算
する。例えば,鉄鋼の熱間仕上げ圧延機の場合,実機デ
ータの解析により,上記制御系(ルーパ高さ系)は2次
遅れ+むだ時間という伝達関数でモデル化できることが
わかっており,むだ時間は一定と考えてよいので2次遅
れ部分のパラメータである減衰係数,共振周波数及び定
常ゲインを推定することになる。この解析にも前記AR
MA解析を用いる。このため,まずその伝達関数を離散
化して得られる次式で表す3つのパラメータを推定し,
その後それらの推定値を用いて減衰係数,共振周波数及
び定常ゲインを演算する。
[Parameter Estimator 7b y ] The parameter estimator 7b y uses the recursive least squares method to determine the parameters of the transfer function between these data from the speed correction amount of the mill motor 8 and the online data of the looper angle. Calculate For example, in the case of a hot finishing mill for iron and steel, it has been found from analysis of actual machine data that the control system (looper height system) can be modeled by a transfer function of second-order delay + dead time, and the dead time is constant. Therefore, the damping coefficient, the resonance frequency, and the steady gain, which are the parameters of the second-order lag part, are estimated. This analysis also uses the AR
MA analysis is used. Therefore, we first estimate the three parameters expressed by the following equation, which are obtained by discretizing the transfer function,
Then, using these estimated values, the damping coefficient, resonance frequency, and steady gain are calculated.

【数8】 [Equation 8]

【数9】 [Equation 9]

【0028】[0028]

【数10】 [Equation 10]

【数11】 ここに,p1,p2,p3は推定するパラメータ,y
〔・〕はルーパ角度,u〔・〕はミルモータの速度修正
量,kはステップ数,Lはむだ時間,Tはサンプリング
間隔,{・}はガウス記号,ζは減衰係数,wn は共振
周波数,k1 は定常ゲインである。 [適応コントローラ7cy ]圧延中に上記安定度演算装
置7ay により演算された安定度がしきい値未満なら
ば,予め記憶しておいた静的な比例動作要素及び積分要
素の制御ゲインを制御に用い,ルーパ3の位置が設定位
置となるように必要なミルモータ8の速度修正量を演算
する。また,上記安定度がしきい値以上ならば上記パラ
メータ推定装置7by により演算された伝達関数のパラ
メータと周知の部分的モデルマッチング法を用いて決定
したI−Pコントローラの比例動作要素及び積分動作要
素の制御ゲインを制御に用い,ルーパ3の位置が設定位
置となるように必要なミルモータ8の速度修正量を演算
する。
[Equation 11] Here, p1, p2, p3 are parameters to be estimated, y
[•] is the looper angle, u [•] is the mill motor speed correction amount, k is the number of steps, L is the dead time, T is the sampling interval, {•} is the Gauss symbol, ζ is the damping coefficient, and w n is the resonance frequency. , K 1 are stationary gains. [Adaptive controller 7c y ] If the stability calculated by the stability calculating device 7a y during rolling is less than a threshold value, control gains of static proportional action elements and integral elements stored in advance are controlled. Is used to calculate the speed correction amount of the mill motor 8 required so that the position of the looper 3 becomes the set position. Moreover, the stability parameters and proportional action elements and integrated operation of the I-P controller is determined using known partial model matching method of the transfer function calculated by said parameter estimating unit 7b y if more threshold The control gain of the element is used for control, and the speed correction amount of the mill motor 8 required to bring the position of the looper 3 to the set position is calculated.

【0029】ここに,部分的モデルマッチング法とは以
下の手法をいう(北森 俊行著「制御系の設計」,オー
ム社出版参照)。 (1)制御対象をインパルス応答のモーメント系列で表
現した時,低次のモーメントは応答曲線の形状を決める
のに支配的な役割を果たしている。 (2)制御対象の伝達関数の逆数を演算子S=0まわり
で Maclaurin展開して次式で表すと,i次までのモーメ
ントに含まれる情報は全てパラメータC0 ,…Ci に含
まれる。
Here, the partial model matching method means the following method (see Toshiyuki Kitamori, "Design of control system", published by Ohmsha). (1) When the controlled object is represented by the impulse response moment series, the low-order moments play a dominant role in determining the shape of the response curve. (2) If the reciprocal of the transfer function of the controlled object is Maclaurin expanded around the operator S = 0 and expressed by the following equation, all the information included in the moment up to the i-th order is included in the parameters C 0 , ... C i .

【数12】 (3)部分的モデルマッチング法は上記性質を利用し,
対象とする制御系のパラメータC0 ,…Ci を望ましい
値(例えば{1,1,0.5,0.15,…}が望まし
いといわれている。)にマッチングさせる。つまり低次
モーメントだけを望ましい値に調整しようというもので
ある。 (4)この部分的モデルマッチング法によれば,制御対
象の完全な知識を使っているわけではないので,モデル
化に失敗することもあるが,制御対象の次数に依存せ
ず,制御ゲインを解析的に求めることができる。
[Equation 12] (3) The partial model matching method uses the above properties,
The parameters C 0 , ... C i of the target control system are matched with desired values (for example, {1, 1, 0.5, 0.15, ...} are said to be desirable). In other words, it is to adjust only the low-order moment to a desired value. (4) According to this partial model matching method, since the knowledge of the controlled object is not used completely, the modeling may fail, but the control gain does not depend on the order of the controlled object. It can be calculated analytically.

【0030】上記適応コントローラ7cy の構造は常に
図10に示すような形となり,制御ゲインだけが変化す
る。この適応コントローラ7cy によりミルモータ8の
速度制御器9に修正信号が送られ,各スタンド1,1間
の被圧延材2の長さを介してルーパ3の位置が安定にそ
の設定位置に復帰保持するようにフィードバック制御が
実施される。この動作のフローを図11に示した。以上
のような本第4の実施例装置0y を用いてシミュレーシ
ョンを行った結果を図12に示す。図12は鉄鋼の熱間
仕上げ連続圧延機を想定したシミュレーション結果であ
る。同図中,(a)は従来の制御装置0′によるもので
あるが,(b)は本第4の実施例装置0y による制御性
能を示している。このように本第4の実施例では,従来
例に比べて制御系の特性が変動しても,安定性,応答性
に優れた制御性能が保たれることがわかる。
The structure of the adaptive controller 7c y is always as shown in FIG. 10, and only the control gain changes. The adaptive controller 7c y by the corrected signal to the speed controller 9 of the mill motor 8 is sent, the position of the looper 3 via the length of the rolled material 2 between each stand 1, 1 return held stably to its set position Feedback control is carried out so as to The flow of this operation is shown in FIG. FIG. 12 shows the result of simulation performed using the device 0 y of the fourth embodiment as described above. FIG. 12 is a simulation result assuming a steel hot finishing continuous rolling mill. In the figure, (a) shows the control performance by the conventional control device 0 ', while (b) shows the control performance by the fourth embodiment device 0y . As described above, in the fourth embodiment, it can be seen that the control performance excellent in stability and responsiveness is maintained even if the characteristics of the control system fluctuate as compared with the conventional example.

【0031】即ち,本第4の実施例では,安定度を計算
し,安定度に応じて制御法を切り替えるため,入出力信
号の安定な圧延で起こる伝達関数のパラメータの精度不
良(安定な圧延では,信号のパワー不足のため正確なパ
ラメータ推定ができないことがある。)による不安定化
を回避できる。この点は上記第2の実施例と同様であ
る。また,制御系の周波数特性の変動により,制御系の
安定性が崩れた場合に,制御系の伝達関数を動的に考慮
することにより,応答特性がよく,且つ安定性にも優れ
たルーパ高さ制御を実現することができる。その結果,
本第4の実施例によれば,圧延プロセスの動特性の変化
に関係なく,常に制御系を安定に保ち,かつ高速応答可
能なルーパ制御を実現しうる連続圧延機の制御装置を提
供することができ,それにより製品の品質と歩留りを一
層向上させることができる。 〈第5の発明〉上記第1〜第3の実施例では補間制御を
用い,上記第4の実施例では適応制御を用いている。こ
の内,適応制御は,システムの特性をオンラインで正確
に把握することが前提になっているが,オンライン化が
困難な場合は,制御性能がかえって悪化するため,その
ような場合には,補間制御の方が望ましい。
That is, in the fourth embodiment, since the stability is calculated and the control method is switched according to the stability, the accuracy of the parameter of the transfer function that occurs in the stable rolling of the input / output signal (stable rolling is stable). However, instability due to inaccurate parameter estimation may not be possible due to insufficient signal power). This point is similar to the second embodiment. In addition, when the stability of the control system is deteriorated due to the fluctuation of the frequency characteristic of the control system, the response function is excellent and the looper height is also excellent by the dynamic consideration of the transfer function of the control system. Control can be realized. as a result,
According to the fourth embodiment, there is provided a control device for a continuous rolling mill capable of always maintaining a stable control system and realizing looper control capable of high-speed response regardless of changes in dynamic characteristics of a rolling process. The product quality and yield can be further improved. <Fifth Invention> In the first to third embodiments, interpolation control is used, and in the fourth embodiment, adaptive control is used. Among them, adaptive control is premised on accurately grasping the system characteristics online, but when online is difficult, control performance deteriorates rather. Therefore, in such cases, interpolation is required. Control is preferable.

【0032】即ち,補間制御は理論的な完全さを多少犠
牲にして実施の簡便さをはかったものである。ただし,
「理論的完全さの犠牲」とはいっても、それは実用に耐
えうる程度である。通常,この補間制御は制御の基準的
なゲインは予め与えられているものとの前提にたってい
る。しかし,制御対象の特性変化等を考慮すれば,制御
ゲインは定期的に調整する必要がある。この点に着目し
てなされたのが第5の発明であり,以下第5の発明につ
いて述べる。図13に示す如く,第5の発明の一実施例
(第5の実施例)に係る制御装置20は,制御対象21
に対する入出力データに基づいて該制御対象21を含む
制御系の伝達関数のパラメータを演算するパラメータ推
定装置22(第4のパラメータ演算手段に相当)と,上
記パラメータ推定装置22により演算されたパラメータ
と,予め記憶されたパラメータと制御ゲインとの対応関
係を表すテーブルとに基づいて補間演算することによっ
て上記制御系の制御ゲインを設定する補間型PIコント
ローラ23(第4の制御ゲイン設定手段に相当)と,上
記補間型PIコントローラ23により制御ゲインを設定
する際の上記制御系のハンチング発生による補間演算の
頻度を演算する補間頻度演算装置24(補間頻度演算手
段に相当)と,上記補間頻度演算装置24により演算さ
れた補間演算の頻度に応じて上記テーブルの記憶内容を
変化させるテーブル記憶内容変更装置25(対応関係変
化手段に相当)とから構成されている。
That is, the interpolation control is intended to be implemented simply at the expense of theoretical perfection. However,
The "sacrifice of theoretical perfection" is practically acceptable. Normally, this interpolation control is based on the premise that the standard gain of control is given in advance. However, considering the characteristic changes of the controlled object, the control gain must be adjusted periodically. The fifth invention was made by paying attention to this point, and the fifth invention will be described below. As shown in FIG. 13, the control device 20 according to one embodiment (fifth embodiment) of the fifth invention is controlled by a control target 21.
A parameter estimating device 22 (corresponding to a fourth parameter calculating means) for calculating a parameter of a transfer function of a control system including the controlled object 21 based on the input / output data to and the parameter calculated by the parameter estimating device 22. , An interpolation type PI controller 23 that sets the control gain of the control system by performing an interpolating operation based on a table representing the correspondence relationship between the parameters stored in advance and the control gain (corresponding to a fourth control gain setting means) An interpolation frequency calculation device 24 (corresponding to interpolation frequency calculation means) for calculating the frequency of interpolation calculation due to hunting of the control system when setting the control gain by the interpolation PI controller 23; and the interpolation frequency calculation device. A table for changing the stored contents of the table according to the frequency of the interpolation calculation calculated by 24. Is constructed from a storage content changing device 25 (corresponding to the correspondence changing means).

【0033】以下,本第5の実施例装置の動作とその基
本原理について詳述する。尚,ここでは連続圧延機の制
御を例にとって説明するが,前述の如く,本第5の実施
例装置は高さや位置の制御を行うフィードバック制御系
の制御装置であれば連続圧延機の制御以外にも適用可能
である。一般にPIコントローラの制御ゲインは,
(1)応答の即応性の観点からは高い方が好ましい。
(2)制御ゲインを高くすると安定性がそこなわれる。
という二つの競合する基準を考慮して決定する必要があ
る。ルーパ位置の制御系の制御ゲイン決定で難しいの
は,被圧延材である一本のコイルの圧延中であっても,
材料性質,環境条件(板温度,板成分,圧延速度など)
によってプロセスの特性が変動することである。そのた
め,圧延最中で,コントローラの制御ゲインが相対的に
高くなりすぎ,突然ルーパ位置の制御系が不安定とな
り,図14(a)に示すようにルーパがハンチングと呼
ばれる振動的を挙動を始めることがある。このハンチン
グ発生により,図14(b)に示すようにパラメータ推
定値も変動する。同図中のJは前記(4)式の安定度,
1 ,p2,p3 は前記(1),(5)式の推定パラメ
ータである。このような不安定現象が生じると,一般的
にはコントローラの制御ゲインを下げることになる。し
かし,かかるゲイン調整は,制御ゲインを下げる方向に
のみ行われるため,全体的に制御ゲインが小さくなる一
方であり,速応性が劣化するという問題が生じる。
The operation of the device of the fifth embodiment and its basic principle will be described in detail below. Although the control of the continuous rolling mill is described here as an example, as described above, the fifth embodiment apparatus is a feedback control system controller that controls the height and position, except for control of the continuous rolling mill. It is also applicable to. Generally, the control gain of the PI controller is
(1) Higher is preferable from the viewpoint of quick response.
(2) When the control gain is increased, the stability is lost.
It is necessary to make a decision in consideration of two competing criteria. It is difficult to determine the control gain of the looper position control system even if one coil, which is the material to be rolled, is rolled.
Material properties, environmental conditions (plate temperature, plate composition, rolling speed, etc.)
That is, the characteristics of the process vary. Therefore, during rolling, the control gain of the controller becomes relatively high, and the control system of the looper position suddenly becomes unstable, and the looper begins to behave in an oscillatory manner called hunting as shown in FIG. 14 (a). Sometimes. Due to the occurrence of this hunting, the parameter estimation value also changes as shown in FIG. J in the figure is the stability of the equation (4),
p 1 , p 2 and p 3 are the estimation parameters of the equations (1) and (5). When such an unstable phenomenon occurs, the control gain of the controller is generally lowered. However, such a gain adjustment is performed only in the direction of lowering the control gain, so that the control gain is decreasing as a whole, which causes a problem that the quick response is deteriorated.

【0034】ここで制御ゲインの適切なニューニングに
は以下の二点が必須である。 (1)対象プロセスの正確なモデル (2)ゲイン規範のための規範 そしてゲインチューニング方法として従来,例えば,次
のような方法が用いられていた。 (1)ゲイン調整規範として,予め好ましい規範モデル
を設定する(例えば,極の位置など)。 (2)制御対象のモデルをオンラインで同定し,制御系
が規範モデルに一致する(例えば,極が予め決められた
位置になる)ように制御系のパラメータを調整する。こ
のような方法は,実用的には,以下のような問題点があ
る。 (1)対象プロセスのモデルを同定するには,十分なパ
ワーを持った周波数を十分な数だけ含む信号を制御系に
入力する必要がある(sufficient rich 条件)。しか
し,実際の操業において,定常状態ではsufficient ric
h な入力信号を得られず,同定用にわざわざ入力するこ
ともできない。操業の外乱になるからである。従って,
精度のよいプロセスモデルを常時確保するのは難しい。
Here, the following two points are indispensable for proper newning of the control gain. (1) Accurate model of target process (2) Norm for gain norm The following method has been conventionally used as a gain tuning method. (1) As a gain adjustment reference, a preferable reference model is set in advance (for example, pole position). (2) The model of the controlled object is identified online, and the parameters of the control system are adjusted so that the control system matches the reference model (for example, the poles are located at predetermined positions). Practically, such a method has the following problems. (1) In order to identify the model of the target process, it is necessary to input a signal containing a sufficient number of frequencies with sufficient power to the control system (sufficient rich condition). However, in actual operation, the steady ric
It is not possible to obtain an input signal such as h and input it for identification. This is because it becomes a disturbance of the operation. Therefore,
It is difficult to always secure an accurate process model.

【0035】(2)制御系に加わる外乱は,システム同
定にとっても外乱となる。システム同定の安定性と速応
性もまたトレードオフの関係にあり,制御ゲインの調整
に加え,新たな調整問題が生じる。 (3)システム同定の過渡状態において,制御ゲインも
過渡的に変化するが,そのような過渡状態における安定
性の確保の保証が難しい。過渡状態は,操業にとっては
外乱となるからである。 (4)規範モデルの選び方によっては,制御器の次数が
高くなり,設計,調整が難しくなり,計算における安定
性の確保が難しくなる。例えば,よりrichな入力信号が
必要になる,外乱に弱くなるなどとなる。このような問
題点を考慮し,実現しやすさと適応機能のバランスをと
った手法が上記第1〜第3の実施例におけるような補間
制御である。ここでは, (1)予め代表的な制御パラメータを複数の状況に対し
てテーブルとして用意しておく。 (2)現在の状況が,上記テーブル中のどの状況に類似
しているかを判断し,適切な制御パラメータを選択す
る。あるいは,複数の制御パラメータを,類似度合いに
応じて補間する。
(2) The disturbance applied to the control system also becomes a disturbance for system identification. There is also a trade-off between stability of system identification and quick response, which creates a new adjustment problem in addition to adjusting the control gain. (3) In the transient state of system identification, the control gain also changes transiently, but it is difficult to ensure the stability in such a transient state. This is because the transient state is a disturbance to the operation. (4) Depending on how to select the reference model, the order of the controller becomes high, design and adjustment become difficult, and it becomes difficult to secure stability in calculation. For example, a richer input signal is required, and it becomes vulnerable to disturbance. In consideration of these problems, the interpolation control as in the first to third embodiments is a method that balances the ease of realization and the adaptive function. Here, (1) Representative control parameters are prepared in advance as a table for a plurality of situations. (2) Judge which of the situations in the above table the current situation is similar to, and select appropriate control parameters. Alternatively, a plurality of control parameters are interpolated according to the degree of similarity.

【0036】従って,これらの方法には,以下のような
利点がある。 (1)システム同定誤差により,制御パラメータが過剰
に乱れるのを防げる(予め用意された制御パラメータの
範囲内でのみ決定される)。 (2)対象モデルの全てのパラメータを同定するわけで
はないので,同定すべき変数の数がへり,従って推定精
度,推定の安定性も向上する。しかし,問題点として
は, (3)過渡状態(制御パラメータが変化している最中)
における,制御系全体の特性は一定ではない。ただし,
この問題点は,過渡状態は時間的に短いため,それほど
重要なものではない。 また,上記補間制御の効果は,「ハンチングが起こる初
期の段階で,制御ゲインを自動的に弱くし,ハンチング
を押さえる」ことにある。その効果を図15に示す。補
間PI制御では,図15(a)に示すように,ほぼハン
チングを初期段階で押さえているため,人間の目にはほ
とんどハンチングとは気付かない程度になっている。こ
れに対し,従来のPI制御では,図15(b)に示すよ
うに,大きなハンチングが見られる。
Therefore, these methods have the following advantages. (1) It is possible to prevent the control parameter from being excessively disturbed by the system identification error (determined only within the range of the control parameter prepared in advance). (2) Since not all the parameters of the target model are identified, the number of variables to be identified is reduced, and thus the estimation accuracy and estimation stability are improved. However, the problems are: (3) Transient state (while control parameters are changing)
The characteristics of the control system as a whole are not constant. However,
This problem is not so important because the transient state is short in time. Further, the effect of the above-mentioned interpolation control is that "the control gain is automatically weakened and hunting is suppressed in the initial stage where hunting occurs". The effect is shown in FIG. In the interpolation PI control, as shown in FIG. 15A, since hunting is almost suppressed in the initial stage, human eyes hardly notice hunting. On the other hand, in the conventional PI control, large hunting is seen as shown in FIG.

【0037】このようなゲインを下げる一方のゲイン調
整方法を改善すべく,上記補間制御をベースにゲインを
高めていく点が,本第5の発明の特徴をなす。本第5の
発明の概要は,直観的には,以下のように説明できる。 (1)制御ゲインが高すぎてハンチングが起こりかける
と補間制御が作動し,それを押さえてくれるので,安心
して制御ゲインをあげられる。 (2)しかし,頻繁に補間制御が作動するのは,制御ゲ
インが高すぎるということである。 (3)そこで,各鋼種(例えば,仕上げ厚み,幅,強度
でコイルを分類している)毎に,どれくらいの頻度で補
間制御が作動したかを監視する。 (4)もし,現時点で作動頻度が,所定のしきい値より
低ければ,ある比率で制御ゲインをあげる。逆に,作動
頻度が,所定のしきい値より高ければ,ある頻度で制御
ゲインを下げる。ここで,コントローラの伝達関数が, Kp(1+(1/Ti)(1/s)) で与えられるとする(PI制御)。ここで,Kp,Ti
は制御パラメータである。ここでのゲインチューニング
は,Kpにある定数g,hを乗じることにより決定す
る。
The feature of the fifth invention is that the gain is increased based on the above-mentioned interpolation control in order to improve such a gain adjusting method for decreasing the gain. The outline of the fifth invention can be intuitively explained as follows. (1) If the control gain is too high and hunting occurs, the interpolation control operates and holds it down, so the control gain can be increased with confidence. (2) However, the reason why the interpolation control frequently operates is that the control gain is too high. (3) Therefore, for each steel type (for example, the coils are classified by finish thickness, width, and strength), how often the interpolation control is operated is monitored. (4) If the operation frequency is lower than the predetermined threshold value at the present moment, the control gain is increased at a certain ratio. On the contrary, if the operation frequency is higher than the predetermined threshold value, the control gain is lowered at a certain frequency. Here, it is assumed that the transfer function of the controller is given by Kp (1+ (1 / Ti) (1 / s)) (PI control). Where Kp, Ti
Is a control parameter. The gain tuning here is determined by multiplying Kp by certain constants g and h.

【0038】(1)今,鋼種毎の基準ゲイン(通常時に
用いるゲイン)Kp,Tiが与えられているとする。 (2)また, g=1.05 h=1/g と決められているとする。 (3)過去1か月(パラメータx1)における補間動作
の作動頻度をrとする。この作動頻度rの値は,自動的
に計算される。この時,以下のロジックで制御ゲインを
チューニングする。 (1)もし,作動頻度rが5%(パラメータX2)以下
であれば,基準ゲインKpに定数gを乗じる。 (2)もし,作動頻度rが10%(パラメータX3)以
上であれば,基準ゲインKpに定数hを乗じる。 このようなチューニングを一週間(パラメータX4)に
一度行う。ここで,以下のパラメータは,状況に応じて
ユーザが調整するものとする。 (1)制御ゲインの増加・現象を行う定数g,h (2)補間制御の作動を計算するデータの範囲を決定す
るパラメータX1 (3)制御ゲインの増加,現象のトリガーとなる作動頻
度rのしきい値パラメータX2,X3 (4)調整の間隔を決定するパラメータX4
(1) Now, it is assumed that the reference gains (gains normally used) Kp and Ti for each steel type are given. (2) It is also assumed that g = 1.05 h = 1 / g. (3) Let r be the operation frequency of the interpolation operation in the past one month (parameter x1). The value of this operation frequency r is automatically calculated. At this time, control gain is tuned by the following logic. (1) If the operation frequency r is 5% or less (parameter X2), the reference gain Kp is multiplied by a constant g. (2) If the operation frequency r is 10% or more (parameter X3), the reference gain Kp is multiplied by a constant h. Such tuning is performed once a week (parameter X4). Here, the following parameters shall be adjusted by the user according to the situation. (1) Constants g and h for increasing control gain / phenomenon (2) Parameter X1 for determining the range of data for calculating the operation of interpolation control (3) Increasing control gain, actuation frequency r that triggers the phenomenon Threshold parameters X2, X3 (4) Parameter X4 that determines the adjustment interval

【0039】このように,本第5の実施例よれば,安定
性を確保できる範囲内で制御ゲインをその増加をも含め
て自動調整することにより,応答特性がよく,且つ安定
性にも優れた高さや位置の制御を実現することができ
る。 〈変形例〉上記第1,2,3及び5の実施例では,いず
れもベースとなるコントローラはPI型のコントローラ
を用いているが,この代わりにPID型のコントローラ
を用いてもよい。以下,そのような変形例について略述
する。今,コントローラの伝達関数が, Kp(1+(1/Ti)(1/s)+Tds) で与えられるとする(PID制御)。ここで,KpはP
IDゲイン,Tiは積分時定数,Tdは微分時定数であ
り,それらを複数組用意する。例えば,ここでは次の2
組を用意する。 セット1:PS1=(Kp1 ,Ti1 ,Td1 ) セット2:PS2=(Kp2 ,Ti2 ,Td2 ) このうち,セット1(PS1)を通常使用する制御ゲイ
ンとし,セット2(PS2)はセット1(PS1)のP
IDゲインを50%減じたもの(Kp2 =0.5K
1 )とする。
As described above, according to the fifth embodiment, by automatically adjusting the control gain including the increase thereof within the range where the stability can be secured, the response characteristic is excellent and the stability is excellent. It is possible to realize height and position control. <Modification> In each of the first, second, third and fifth embodiments described above, a PI type controller is used as the base controller, but a PID type controller may be used instead. Hereinafter, such a modified example will be briefly described. Now, assume that the transfer function of the controller is given by Kp (1+ (1 / Ti) (1 / s) + Tds) (PID control). Where Kp is P
ID gain, Ti is an integration time constant, Td is a differential time constant, and a plurality of sets of them are prepared. For example, here
Prepare a pair. Set 1: PS1 = (Kp 1 , Ti 1 , Td 1 ) Set 2: PS2 = (Kp 2 , Ti 2 , Td 2 ) Of these, Set 1 (PS1) is the control gain that is normally used, and Set 2 (PS2 ) Is P in set 1 (PS1)
50% less ID gain (Kp 2 = 0.5K
p 1 ).

【0040】そして,ハンチング発生時には制御ゲイン
をセット1(PS1)からセット2(PS2)に切り替
えればよい。また補間制御は次のように行うこととすれ
ばよい。このときは,PIDゲインを,次式で与える。 Kp^=(1−γ)Kp1 +γKp2 ,(0<γ<1) …(8) ここに,Kp^はPIDゲインの補間演算値,γは正常
状態とハンチング状態への移行度合を表すパラメータで
ある。上記1,2,3及び5の実施例では,制御パラメ
ータをシステム同定結果に基づいて決定していたが,こ
のパラメータγの決定においては必ずしもその必要はな
い。例えば,このパラメータγは前記(4)式の安定度
Jに基づいて決定することもできる。即ち,図16に示
すように安定度Jの値に対してパラメータγを決定し,
それにより上記(8)式を用いてPIDゲインを補間演
算することができる。以上のように,いずれの実施例に
おいても,制御系の動特性の変化に関係なく,常に該制
御系を安定に保ち,かつ高速応答可能な高さや位置の制
御を実現することができる。
When hunting occurs, the control gain may be switched from set 1 (PS1) to set 2 (PS2). The interpolation control may be performed as follows. At this time, the PID gain is given by the following equation. Kp ^ = (1-γ) Kp 1 + γKp 2, represents a transition degree of the (0 <γ <1) ... (8) Here, Kp ^ interpolation calculation value of the PID gain, gamma normal state and hunting state It is a parameter. In the first, second, third and fifth embodiments, the control parameter is determined based on the system identification result, but it is not always necessary to determine this parameter γ. For example, this parameter γ can also be determined based on the stability J of the equation (4). That is, as shown in FIG. 16, the parameter γ is determined for the value of the stability J,
As a result, the PID gain can be interpolated using the equation (8). As described above, in any of the embodiments, regardless of the change in the dynamic characteristics of the control system, the control system can always be kept stable, and the height and position control capable of high-speed response can be realized.

【0041】[0041]

【発明の効果】第1〜第5の発明に係る制御装置は,上
記したように構成されているため,いずれも制御系の動
特性の変化に関係なく,常に該制御系を安定に保ち,か
つ高速応答可能な高さや位置の制御を実現することがで
きる。
Since the control devices according to the first to fifth aspects of the invention are configured as described above, they are always stable regardless of changes in the dynamic characteristics of the control system. In addition, it is possible to realize height and position control that enables high-speed response.

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

【図1】 第1の発明の一実施例(第1の実施例)に係
る連続圧延機の制御装置0の概略構成を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a control device 0 of a continuous rolling mill according to an embodiment (first embodiment) of the first invention.

【図2】 ルーパ位置制御装置7への入出力関係を示す
説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an input / output relationship with a looper position control device 7.

【図3】 制御装置0′及び0による各ルーパ角度の制
御性能を示す比較図。
FIG. 3 is a comparative diagram showing the control performance of each looper angle by the control devices 0 ′ and 0.

【図4】 第2の発明の一実施例(第2の実施例)に係
る連続圧延機の制御装置0x の概略構成を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a control device 0 x of a continuous rolling mill according to an embodiment (second embodiment) of the second invention.

【図5】 ルーパ位置制御装置7x への入出力関係を示
す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an input / output relationship with a looper position control device 7 x .

【図6】 制御装置0′及び0x による各ルーパ角度の
制御性能を示す比較図。
[6] The control unit 0 'and comparative diagram showing the control performance of each looper angle by 0 x.

【図7】 第3の発明の一実施例(第3の実施例)に係
る制御装置10の概略構成を示す模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a control device 10 according to an embodiment (third embodiment) of the third invention.

【図8】 第4の発明の一実施例(第4の実施例)に係
る連続圧延機の制御装置0y の概略構成を示す模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a control device 0 y of a continuous rolling mill according to an embodiment (fourth embodiment) of the fourth invention.

【図9】 ルーパ位置制御装置7y への入出力関係を示
す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an input / output relationship with the looper position control device 7 y .

【図10】 I−P制御系のブロック線図。FIG. 10 is a block diagram of an IP control system.

【図11】 制御装置0y による動作手順を示すフロー
図。
FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure by the control device 0 y .

【図12】 制御装置0′及び0y による各ルーパ角度
の制御性能を示す比較図。
FIG. 12 is a comparative diagram showing the control performance of each looper angle by the control devices 0 ′ and 0 y .

【図13】 第5の発明の一実施例(第5の実施例)に
係る制御装置20の概略構成を示す模式図。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a control device 20 according to an embodiment (fifth embodiment) of the fifth invention.

【図14】 ハンチング例を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of hunting.

【図15】 補間制御の効果を示す説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the effect of interpolation control.

【図16】 変形例におけるパラメータ補間方法を示す
説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a parameter interpolation method in a modified example.

【図17】 ルーパ設備の概略構成図。FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a looper facility.

【図18】 従来の連続圧延機の制御装置0′の一例に
おける概略構成を示す模式図。
FIG. 18 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an example of a control device 0 ′ of a conventional continuous rolling mill.

【図19】 PIコントローラのブロック線図。FIG. 19 is a block diagram of a PI controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

0…第1の発明に係る連続圧延機の制御装置 1…ロールスタンド 2…被圧延材 3…ルーパ 7a…パラメータ推定装置(演算手段に相当) 7b…補間型PIコントローラ(制御ゲイン設定手段に
相当) 0x …第2の発明に係る連続圧延機の制御装置 7ax …安定度演算装置(第1の安定度演算手段に相
当) 7bx …パラメータ推定装置(第1のパラメータ演算手
段に相当) 7cx …補間型PIコントローラ(第1の制御ゲイン設
定手段に相当) 0x …第2の発明に係る連続圧延機の制御装置 7ax …安定度演算装置(第1の安定度演算手段に相
当) 7bx …パラメータ推定装置(第1のパラメータ演算手
段に相当) 7cx …補間型PIコントローラ(第1の制御ゲイン設
定手段に相当) 10…第3の発明に係る制御装置 11…制御対象 12…パラメータ推定装置(第2のパラメータ演算手段
に相当) 13…補間型PIコントローラ(第2の制御ゲイン設定
手段に相当) 0y …第4の発明に係る連続圧延機の制御装置 1…ロールスタンド 2…被圧延材 3…ルーパ 7ay …安定度演算装置(第2の安定度演算手段に相
当) 7by …パラメータ推定装置(第3のパラメータ演算手
段に相当) 7cy …補間型PIコントローラ(第3の制御ゲイン設
定手段に相当) 20…第5の発明に係る制御装置 21…制御対象 22…パラメータ推定装置(第4のパラメータ演算手段
に相当) 23…補間型PIコントローラ(第4の制御ゲイン設定
手段に相当) 24…補間頻度演算装置(補間頻度演算手段に相当) 25…テーブル記憶内容変更装置(対応関係変化手段に
相当)
0 ... Control device for continuous rolling mill according to the first invention 1 ... Roll stand 2 ... Rolled material 3 ... Looper 7a ... Parameter estimation device (corresponding to calculation means) 7b ... Interpolation type PI controller (corresponding to control gain setting means) ) 0 x ... controller 7a x ... stability arithmetic unit continuous rolling mill according to a second aspect of the present invention (corresponding to a first stable calculating means) 7b x ... parameter estimation device (corresponding to a first parameter calculating means) 7c x ... Interpolation type PI controller (corresponding to first control gain setting means) 0x ... Controller for continuous rolling mill according to the second invention 7a x ... Stability calculation device (corresponding to first stability calculation means) ) 7b x ... parameter estimation device (corresponding to a first parameter calculation means) 7c x ... interpolative PI controller (corresponding to a first control gain setting means) 10 ... control device 11 ... control pairs of the third invention 12 ... parameter estimation device (second corresponds to the parameter calculation means) 13 ... interpolative PI controller (corresponding to the second control gain setting means) 0 y ... fourth control apparatus 1 ... roll continuous rolling mill according to the invention stand 2 ... the rolled material 3 ... looper 7a y ... stability processing unit (second corresponds to stability computing means) 7b y ... parameter estimation device (corresponding to the third parameter arithmetic unit) 7c y ... interpolative PI controller (Corresponding to third control gain setting means) 20 ... Control device according to fifth invention 21 ... Control object 22 ... Parameter estimating device (corresponding to fourth parameter calculating means) 23 ... Interpolation type PI controller (fourth) Control gain setting means) 24 ... Interpolation frequency calculation device (corresponding to interpolation frequency calculation means) 25 ... Table storage content changing device (corresponding to correspondence relationship changing means)

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タンデム配置されたローラスタンドによ
り圧延される被圧延材に張力を与えるルーパの位置を検
出し,該検出データに基づいて上記スタンドのローラ速
度を修正する制御系を具備した連続圧延機の制御装置に
おいて,上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ位置の検
出データとに基づいて上記制御系の伝達関数の減衰係数
を演算する演算手段と,上記演算手段により演算された
減衰係数と,予め記憶された減衰係数の最大及び最小値
とに基づいて上記制御系の制御ゲインを設定する制御ゲ
イン設定手段とを具備してなることを特徴とする連続圧
延機の制御装置。
1. A continuous rolling system provided with a control system for detecting the position of a looper which applies a tension to a material to be rolled by a roller stand arranged in tandem, and correcting the roller speed of the stand based on the detected data. A controller of the machine, computing means for computing the damping coefficient of the transfer function of the control system based on the correction amount of the roller speed and the detection data of the looper position; and the damping coefficient calculated by the computing means, A control device for a continuous rolling mill, comprising: control gain setting means for setting a control gain of the control system based on a maximum value and a minimum value of a damping coefficient stored in advance.
【請求項2】 上記伝達関数が2次遅れ要素とむだ時間
要素とからなる請求項1記載の連続圧延機の制御装置。
2. The control device for a continuous rolling mill according to claim 1, wherein the transfer function comprises a second-order lag element and a dead time element.
【請求項3】 上記制御系の制御ゲインが比例動作要素
と積分動作要素とからなる請求項1記載の連続圧延機の
制御装置。
3. The control device for a continuous rolling mill according to claim 1, wherein the control gain of the control system includes a proportional operation element and an integral operation element.
【請求項4】 上記演算手段による減衰係数の演算に逐
次型最小二乗法を用いる請求項1〜3のいずれかに記載
の連続圧延機の制御装置。
4. The control device for a continuous rolling mill according to claim 1, wherein a recursive least squares method is used for calculating the damping coefficient by the calculating means.
【請求項5】 タンデム配置されたローラスタンドによ
り圧延される被圧延材に張力を与えるルーパの位置を検
出し,該検出データに基づいて上記スタンドのローラ速
度を修正する制御系を具備した連続圧延機の制御装置に
おいて,上記ルーパ位置の検出データに基づいて該ルー
パ位置の安定度を演算する第1の安定度演算手段と,上
記ローラ速度の修正量と上記ルーパ位置の検出データと
に基づいて上記制御系の伝達関数の減衰係数を演算する
第1のパラメータ演算手段と,上記第1の安定度演算手
段により演算された安定度がしきい値を超えたときに,
上記第1のパラメータ演算手段により演算された減衰係
数と,予め記憶された減衰係数と制御ゲインとの対応関
係とに基づいて上記制御系の制御ゲインを設定する第1
の制御ゲイン設定手段とを具備してなることを特徴とす
る連続圧延機の制御装置。
5. Continuous rolling provided with a control system for detecting the position of a looper which gives a tension to a material to be rolled by a roller stand arranged in tandem, and correcting the roller speed of the stand based on the detected data. In a controller of the machine, based on first stability calculation means for calculating stability of the looper position based on the detection data of the looper position, correction amount of the roller speed and detection data of the looper position. A first parameter calculating means for calculating a damping coefficient of a transfer function of the control system; and a stability calculated by the first stability calculating means exceeding a threshold value,
A first setting of the control gain of the control system based on the damping coefficient calculated by the first parameter calculating means and the correspondence relationship between the damping coefficient and the control gain stored in advance.
A control device for a continuous rolling mill, comprising:
【請求項6】 上記伝達関数が2次遅れ要素とむだ時間
要素とからなる請求項5記載の連続圧延機の制御装置。
6. The control device for a continuous rolling mill according to claim 5, wherein the transfer function includes a second-order lag element and a dead time element.
【請求項7】 上記制御系の制御ゲインが比例動作要素
と積分動作要素とからなる請求項5記載の連続圧延機の
制御装置。
7. The control device for a continuous rolling mill according to claim 5, wherein the control gain of the control system includes a proportional operation element and an integral operation element.
【請求項8】 上記第1のパラメータ演算手段による減
衰係数の演算に逐次型最小二乗法を用いる請求項5〜7
のいずれかに記載の連続圧延機の制御装置。
8. A recursive least squares method is used for calculating the damping coefficient by the first parameter calculating means.
A control device for a continuous rolling mill according to any one of 1.
【請求項9】 制御対象に対する入出力データに基づい
て該制御対象を含む制御系の伝達関数のパラメータを演
算する第2のパラメータ演算手段と,上記第2のパラメ
ータ演算手段により演算されたパラメータと,予め記憶
されたパラメータと制御ゲインとの対応関係に基づいて
上記制御系の制御ゲインを設定する第2の制御ゲイン設
定手段とを具備してなる制御装置。
9. A second parameter calculating means for calculating a parameter of a transfer function of a control system including the controlled object based on input / output data for the controlled object, and a parameter calculated by the second parameter calculating means. A control device comprising: a second control gain setting means for setting a control gain of the control system based on a correspondence relationship between a parameter and a control gain stored in advance.
【請求項10】 タンデム配置されたローラスタンドに
より圧延される被圧延材に張力を与えるルーパの位置を
検出し,該検出データに基づいて上記スタンドのローラ
速度を修正する制御系を具備した連続圧延機の制御装置
において,上記ルーパ位置の検出データに基づいて該ル
ーパ位置の安定度を演算する第2の安定度演算手段と,
上記ローラ速度の修正量と上記ルーパ位置の検出データ
とに基づいて上記制御系の伝達関数のパラメータを演算
する第3のパラメータ演算手段と,上記第2の安定度演
算手段により演算された安定度がしきい値を超えたとき
に,上記第3のパラメータ演算手段により演算されたパ
ラメータを用いた上記伝達関数の動特性に基づいて上記
制御系の制御ゲインをオンラインで設定する第3の制御
ゲイン設定手段とを具備してなることを特徴とする連続
圧延機の制御装置。
10. Continuous rolling provided with a control system for detecting the position of a looper which gives a tension to a material to be rolled by a roller stand arranged in tandem and correcting the roller speed of the stand based on the detected data. Second stability calculation means for calculating stability of the looper position based on the detection data of the looper position,
Third parameter calculating means for calculating the parameter of the transfer function of the control system based on the correction amount of the roller speed and the detected data of the looper position, and the stability calculated by the second stability calculating means. Third control gain for setting the control gain of the control system online based on the dynamic characteristics of the transfer function using the parameter calculated by the third parameter calculation means when the value exceeds the threshold value. A control device for a continuous rolling mill, comprising: setting means.
【請求項11】 上記伝達関数の動特性が2次遅れ要素
とむだ時間要素とからなる請求項10記載の連続圧延機
の制御装置。
11. The control device for a continuous rolling mill according to claim 10, wherein the dynamic characteristic of the transfer function includes a second-order lag element and a dead time element.
【請求項12】 上記制御系の制御ゲインが比例動作要
素と積分動作要素とからなる請求項10記載の連続圧延
機の制御装置。
12. The control device for a continuous rolling mill according to claim 10, wherein the control gain of the control system includes a proportional operation element and an integral operation element.
【請求項13】 上記制御系がI−P制御系である請求
項10〜12のいずれかに記載の連続圧延機の制御装
置。
13. The control device for a continuous rolling mill according to claim 10, wherein the control system is an IP control system.
【請求項14】 上記第3のパラメータ演算手段による
伝達関数のパラメータの演算に逐次型最小二乗法を用い
る請求項10〜13のいずれかに記載の連続圧延機の制
御装置。
14. The control device for a continuous rolling mill according to claim 10, wherein a recursive least squares method is used for the calculation of the transfer function parameter by the third parameter calculation means.
【請求項15】 上記第3の制御ゲイン設定手段による
制御ゲインの設定に部分的モデルマッチング法を用いる
請求項10〜14のいずれかに記載の連続圧延機の制御
装置。
15. The control device for a continuous rolling mill according to claim 10, wherein a partial model matching method is used for setting the control gain by the third control gain setting means.
【請求項16】 制御対象に対する入出力データに基づ
いて該制御対象を含む制御系の伝達関数のパラメータを
演算する第4のパラメータ演算手段と,上記第4のパラ
メータ演算手段により演算されたパラメータと,予め記
憶されたパラメータと制御ゲインとの対応関係とに基づ
いて補間演算することによって上記制御系の制御ゲイン
を設定する第4の制御ゲイン設定手段と,上記第4の制
御ゲイン設定手段により制御ゲインを設定する際の上記
制御系のハンチング発生による補間演算の頻度を演算す
る補間頻度演算手段と,上記補間頻度演算手段により演
算された補間演算の頻度に応じて上記パラメータと制御
ゲインとの対応関係を変化させる対応関係変化手段とを
具備してなる制御装置。
16. A fourth parameter calculating means for calculating a parameter of a transfer function of a control system including the controlled object based on input / output data for the controlled object, and a parameter calculated by the fourth parameter calculating means. , A fourth control gain setting means for setting a control gain of the control system by performing an interpolating operation based on a correspondence relationship between a parameter stored in advance and a control gain, and control by the fourth control gain setting means Correspondence between the parameter and the control gain in accordance with the interpolation frequency calculation means for calculating the frequency of the interpolation calculation due to the occurrence of hunting in the control system when setting the gain, and the frequency of the interpolation calculation calculated by the interpolation frequency calculation means. A control device comprising: correspondence changing means for changing a relationship.
【請求項17】 上記補間頻度演算手段により演算され
た補間演算の頻度が所定の上限値よりも小さいときは制
御ゲインを大きくとり,該頻度が所定の下限値よりも大
きいときは制御ゲインを小さくとるように,上記第4の
制御ゲイン設定手段による制御ゲインの設定を行う請求
項16記載の制御装置。
17. The control gain is increased when the frequency of the interpolation calculation calculated by the interpolation frequency calculation means is smaller than a predetermined upper limit value, and the control gain is decreased when the frequency is larger than a predetermined lower limit value. 17. The control device according to claim 16, wherein the control gain is set by the fourth control gain setting means as described above.
【請求項18】 上記パラメータと制御ゲインとの対応
関係を上記制御対象の種類ごとに予めメモリに記憶して
おく請求項16又は17記載の制御装置。
18. The control device according to claim 16, wherein the correspondence relationship between the parameter and the control gain is stored in advance in a memory for each type of the controlled object.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005516297A (en) * 2002-01-31 2005-06-02 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト How to adjust industrial processes
CN103551396A (en) * 2012-06-06 2014-02-05 Ge能源能量变换技术有限公司 Hot strip mill controller
CN108279693A (en) * 2017-12-29 2018-07-13 北京航天飞腾装备技术有限责任公司 A kind of projecting rolling control method of Air-to-Surface Guided Weapon
CN110743922A (en) * 2019-10-30 2020-02-04 飞马智科信息技术股份有限公司 Loop speed accurate control method
WO2023173673A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 中冶南方工程技术有限公司 Control method for automatically adjusting inlet and outlet speeds of cold rolling production line

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005516297A (en) * 2002-01-31 2005-06-02 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト How to adjust industrial processes
CN103551396A (en) * 2012-06-06 2014-02-05 Ge能源能量变换技术有限公司 Hot strip mill controller
US9411324B2 (en) 2012-06-06 2016-08-09 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Hot strip mill controller
CN108279693A (en) * 2017-12-29 2018-07-13 北京航天飞腾装备技术有限责任公司 A kind of projecting rolling control method of Air-to-Surface Guided Weapon
CN108279693B (en) * 2017-12-29 2021-07-13 北京航天飞腾装备技术有限责任公司 Air-to-ground guided weapon upside-down-hanging rolling control method
CN110743922A (en) * 2019-10-30 2020-02-04 飞马智科信息技术股份有限公司 Loop speed accurate control method
WO2023173673A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 中冶南方工程技术有限公司 Control method for automatically adjusting inlet and outlet speeds of cold rolling production line

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