JPS61162221A - 自動板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、隣り合う圧延機のロール速度差にてストリッ
プ板厚変動を修正制御する自動板厚制御方法に関する。

〔従来の技術〕

鉄鋼業において近年に至り益々ユーザーの品質に対する
要求が厳しくなる傾向にあり、この要求を満足させるた
めに種々の対策が実施されている。

圧延機では、これは最終製品の板厚を決定する関係から
、自動板厚制御装置の高機能化、高応答化が推進されて
いる。具体的にはストリップ寸法、材質、ライン速度な
どの各要因毎に自動板厚制御装置の最適ゲインを設定し
、常に一定の制御精度が得られるようにする、などであ
る。

□　ストリップ板厚制御方法の１つに、板厚偏差が検出
されると隣り合う圧延機間のロール速度差を変化させ、
該偏差を消滅させる、というのがある。

第２図でこれを説明すると、ｓＴ、−、、ＳＴ、　　は
ｉ−１，ｉ各スタンド、３ｉ−１，３ｉ　　はそのワー
クロール、１は被圧延材であるストリップであり、Ｈ，
−、、Ｈ，ばｉ−１，１各スタンドの入側板厚、）１ｉ
−１，Ｉｌｉ　は同出側板厚である。■ｉ−１＋　　Ｖ
ｉはｉ−１，ｉ各スタンドのワークロールの周速を示す
。ストリップｌはｉ−１スタンドで板厚がＨｌ−１から
ｈｌ−１に圧延され、続いてｉスタンドでＨ１（１１，
−、）からり、へ圧延され、タンデム圧延設備ではこの
ような処理が連続して行なわれるが、これらの板厚とロ
ール速度との間にはマスフロー一定則から次式で表わさ
れる関係がある。

（１）式のｆｉ−１，ｆｉ　　ばｉ−Ｌ、ｉ各スタンド
の先進率であり、スタンド出側の板速はロール周速より
若干速いことに対する（＋’ｔ５正係数である。勿論ｉ
−１．１各スタンド出側の板速（Ｖｉ−１、Ｖｉ　　と
する）が分れば（測定できれば）　、Ｖニー＋　　＝”
＊−＋（１→−ｆニー１　）　、　　Ｖ＋　　−■：　
　（１＋ｆ：　）であり、（１）式はｈ　１　　＝　Ｊ
　　Ｘ　Ｖｉ　／　Ｖ　ｉ−１と簡単化されるが、板速
Ｖｉ−１、Ｖｉ　の測定は厄介であるのでこれはロール
回転速度の測定で代用し、この結果マスフロー一定を示
す式は（１）式となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで（１）式を用いてストリップ板厚を制御するに
は先進率ｆｉ−１＋ｆｌ　の正確な値を知らなければな
らないが、先進率は圧延速度、圧延荷重、摩擦係数など
で変化する性質を持ち、一定値では対応できない。しか
し刻々変る先進率を常に正確に把握するのは容易でなく
、そこで従来では先進率は一定と仮定するのが一般であ
る。しかし発明者らの実験によれば、先進率一定とする
と実際値からのずれが特に低速域及び加減速域で目立っ
てくることが確言忍された。

本発明はか−る点を改善すべくなされたもので、先進率
の正確な値を比較的容易に把握可能にして、既設設備に
容易に適用できかつ高性能を自動板厚制御装置を提供し
ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、圧延機出側実測ストリップ板厚の基準板厚か
らの偏差により、該圧延機とそれに隣り合う圧延機の各
ロール速度の□差を調整して該ストリップ板厚を修正す
る自動板厚制御方法において、該ロール速度差による板
厚制御の利得ＨｉＸ　（］＋ｆ　ニー＋　）　／　（１
＋ｆｌ　）に含まれる先進率比を影響係数として、入、
出側板厚、隣り合う圧延機の両ロール速度を含むその演
算式により推定し、推定した影響係数により前記板厚制
御の利得を最適に維持することを特徴とするものである
。

本発明の原理は前記（Ｊ、）式の先進率の項（１＋ｆ１
−］）／（１＋ｆ、）を板厚影響係数と考え、カルマン
フィルタを用いてこれを推定する点にある。影響、係数
については次の（２）式を仮定する。

ａ　（１＋１）　＝ａ　（Ｉ）　　　　　・−・（２１
こ＼で　■ば時刻、　ａは影響係数 そして上記（２）式で仮定した影響係数ａ（１）を使っ
て、出側板厚計で測定できる実測板厚ｙ（Ｉ）について
下記の観測の式を仮定する。

ｙ（１）＝　ｈ（１）＝　ｃ（Ｉ）ａ（Ｉ）＋　ｖ（Ｉ
）　　・＝＝Ａ３１ｖ（Ｉ）：ランダムノイズ この（３）式は（１，１式のＨ＋、ｖｌ−＋　／ｖ＋　
をＣ（わ、（１十ｆｒ−＋　）　／　（，１＋ｆ　ｉ　
）をａ（Ｉ）装置イタもノニ相当し、そして実測値を用
いるとノイズが入るのが普通であるからこれをｖ　（Ｔ
）としている。ノイズｖ（Ｔ）はランダムノイズである
から、時刻Ｉに対し充分離れた時刻をＪとずればＥ　（
Ｖ（Ｉ）Ｖ（Ｊ））−σ２δＩ、Ｊの関係があり（相関
係数は常に一定）、またこ−ではノイズは交流分のみで
直流分はない即ちＥ　（ｖ（Ｉ））　−Ｑとする。なお
Ｅは統・計的平均、σ２は共分散、δはクロネッカーの
デルタである。

ｆ２）、　＋３１式より、影響係屹を推定する演算式を
求めると次のようになる。なおこの導出過程は逐−示す
と相当に長くなるので省略する。

Ｃ（ｒ）　ａ　（ｒ−１）　）　　　　　　　　・−（
４１Ｇ（１）は入側板厚Ｈ１（１１、ロール速度ｖｒ−
１（１）、ｖｌ（１）を実測することにより求まり、ｙ
（Ｉ）は出側板厚ｈ１　を実測することにより求まるか
ら、（４）式により影響係数ａ　（Ｉ）を算出すること
ができる。こうして求めた影響係数を用い、自動板厚制
御装置の利得を修正して出側板厚偏差を除くことができ
る。

本方式の制御ブロック図を第１図に示す。

〔実施例〕

第１図でｓ’ｒｉ−１，ｓ’ｒ、　は第２図と同様にｉ
−１，ｉ各スタンドを示し、３ばそのワークロール、２
はハ・７クアソプロールである。４ａ、４．ｂはｉスタ
ンドＳＴ１の入側、出側各板厚計でＨｌ。

ｈｌ　はその出力である。５は影響係数演算器で、実測
板厚Ｈ，，ｈ、及び実測ロー速度■ｉ−１＋■１を取り
込んで前記（３）〜（５）式を計算し、影響係数ａ（１
）を出力する。６は自動板厚制御装置で、実測板厚ｈ１
　及び影響係数ａｍを取り込み、ｉ−１スタンド５Ｔ１
−１に対するロール速度イビ正指令信号Δ■ｉ−１を出
力する。影響係数を用い、Ｖ、、Ｈ。

ば一定としてｆｌ１式の差分だけを考えるとになるから
、出側板厚計４ｂでΔｈ１　が得られたこれにｖ：　／
Ｈｔ・ａ（１）を乗じてΔ■１−３を得、これをｉ−１
スタンドＳＴ、−、に対する速度修正信号にする。ちな
みに第１図ではＶ＋、Ｈ＋　は定常としているが実測値
を用いてもよい。Ｈｌ　　・ａ（Ｉ）／ｖ１　　は、ｉ
−１スタンドのロール速度変更Δ■、暑による出側板厚
制御Δｈ１　の利得であり（速度差Δ■ｉ−＋／”ｉ　
を制御すると考える場合はＨｌ　　・ａ　（Ｉ）が利得
）、ａ（■）推定はこの利得を最適な状態（正しい値）
に維持する効果を生じる。

なお上記では前段の１−１スタンドのロール速度を制御
したが、これは自段のｉスタンドの又は後段のｉ＋ｌス
タンドロール速度を制御してもよい。ｉスタンドが最終
スタンドの場合は、最終スタンドでは形状制御を行なう
から図示実施例のように前段スタンドのロール速度を変
えるのが適切であるが、最本冬スタンドでなければ自ス
タンドまたは後段スタンドのロール速度を変えてよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、ロール速度差変更によ
るストリップ板厚変動修正において入ってくる、正確に
は把握しにくい先進率を影響係数として扱ってこれをカ
ルマンフィルタの手法で推定するようにしたので、高精
度の板厚制御を行なうことかでき甚だ有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図はタンデ
ムミルの一部の説明図である。 図面で、ｈは出側板厚、■はロール速度、ｆは先進率、
Ｉ］は入側板厚である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧延機出側実測ストリップ板厚の基準板厚からの偏差に
   より、該圧延機とそれに隣り合う圧延機の各ロール速度
   の差を調整して該ストリップ板厚を修正する自動板厚制
   御方法において、 該ロール速度差による板厚制御の利得に含まれる先進率
   比を影響係数として、入、出側板厚、隣り合う圧延機の
   両ロール速度を含むその演算式により推定し、推定した
   影響係数により前記板厚制御の利得を最適に維持するこ
   とを特徴とする自動板厚制御方法。