JPS6356310A - 板圧延機の制御方法 - Google Patents

板圧延機の制御方法

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JPS6356310A
JPS6356310A JP61199798A JP19979886A JPS6356310A JP S6356310 A JPS6356310 A JP S6356310A JP 61199798 A JP61199798 A JP 61199798A JP 19979886 A JP19979886 A JP 19979886A JP S6356310 A JPS6356310 A JP S6356310A
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JP
Japan
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shape
plate
error
shape modification
matrix
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Application number
JP61199798A
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English (en)
Inventor
Kazuhide Togai
一英 栂井
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2263/00Shape of product
    • B21B2263/04Flatness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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】 〔産業上の利用分涛〕 この発明は、圧延後の材料の形状が所望の形状になるよ
うに形状修正≠肴手段を制御する板圧延機の制御方法に
関する。
〔従来の技術〕
一般に、板圧延機により圧延した材料の板形状を修正す
る場合、ロールベンディングを用いることが広く行なわ
れており、その他にも、最近ではロールクーラントスプ
レィや可変クラウンロールなどの形状修正手段を用いる
ことも行なわれている。
ところで、たとえばロールベンディングを制御する場合
、板の幅方向の中央部が両端に比べて形状変化が大きい
ときは、中央部に正のベンディングをかけるようにし、
板形状を2次曲線や正弦曲線と仮定してベンディング量
が定められ、ロールベンディングの制御が行なわれてい
る。
また、可変クラウンロールの場合には、板形状をたとえ
ば6次曲線などと仮定して可変クラウンロールの油圧制
御量が定められており、このように、各形状修正手段の
制御量の設定の仕方は、各形状修正手段によって異なっ
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従って、これらの各形状修正手段を組み合わせた場合、
各形状修正手段それぞれに対する制御システムが必要に
なり、構成の複雑化を招くという問題点がある。
さらに、各形状修正手段それぞれの形状修正効果が異な
るため、これらを組み合わせた場合に、どの形状修正手
段をどのように制御すれば、より目標に近い形状が得ら
れるかを把握することが非常に困難であり、従来の方法
では総合的な制御が不可能であるという問題点がある。
また、従来選択し得る目標形状は放物線や正弦曲線など
特定のものに限られ、基本となる数種の目標形状パター
ンの振幅の程度等を変えるだけに留まり、任意の目標形
状に圧送後の板形状を制御することができないという間
、vq点がある。
そこで、この−@明では、簡単な構成により、各種の形
状修正手段を総合的に制御し、任意の目標形状により近
い形状が得られるようにすることを技術的課題とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、前記の諸点に留意してなされたものであり
、各種の材質、板厚、板幅の圧延材料に対し、ロールベ
ンディング、可変クラウンロール、ミルステアなどの複
数の形状修正手段それぞれによる形状修正効果データを
予め測定して保持しておき、形状修正効果マトリクス形
成手段により、前記測定した各形状修正効果データのな
かから、実際の圧延材料の材質、板厚、板幅に該当する
形状修正効果データを選択して形状修正効果マトリクス
を形成し、重みマトリクス形成手段により、実際の圧延
材料の板幅にもとづいて重みマトリクスを形成し、複数
の目標形状パターンのなかから選択されたパターンによ
る目標形状と、板圧延機の出口側に設けられた板形状検
出器により測定された圧延後の材料の実際の形状との誤
差を誤差算出手段により算出し、演算手段により、前記
形状修正効果マトリクス、前記重みマトリクスにもとづ
き、前記誤差の2乗値が最小になるような前記各形状修
正手段への制御指令値を導出し、導出した前記制御指令
値にもとづき前記各形状修正手段を制御することを特徴
とする板圧延機の制御方法である。
〔作用〕
したがって、この発明によると、予め測定された各種の
圧延材料に対する複数の形状修正手段の形状修正効果デ
ータのなかから、実際の圧延材料の材質、板厚、板幅に
該当する形状修正効果データが選択されて形状修正効果
マトリクスが形成され、実際の圧延材料の板幅にもとづ
いて形成される重みマトリクスと、前記形状修正効果マ
トリクスとにもとづき、目標形状と実際に測定される圧
延後の材料の形状との誤差の2乗値が最小になるような
各形状修正手段への制御指令値が演算手段により導出さ
れ、導出された制御指令値にもとづいて各形状修正手段
の制御が行なわれ、所望の目標形状により近い形状が得
られることになる。
〔実施例〕
つぎに、この発明を、その1実施例を示した図面ととも
に詳細に説明する。
第1図において、(Hl)、(H2) 、・・・、 (
IN)は複数の保持手段であり、各種の材質、板厚、板
幅の圧延材料に対し、予め測定されたロールベンディン
グ、可変クラウンロール、ミルステアなどの複数の形状
修正手段それぞれによる形状修正効果データを保持して
いる。
このとき、たとえばロールベンディングの形状修正効果
データおよび可変クラウンロールの形状修正効果データ
の実例を挙げると、それぞれ第2図(2))、 (b)
に示すようになり、第2図において横軸は板幅、縦軸は
形状変化の度合を正規化してあり、このようなデータが
各保持手段(Hl) 、・・・により保持されている。
(PB)は形状修正効果マトリクス形成手段であり、実
際の圧延材料の材質および板厚、板幅に該当する形状修
正効果データを各保持手段(HL)、・・・、 (HN
)から選択して形状修正効果マトリクスを形成し、各保
持手段(Hl) 、・・・の出力スイッチ(S 1.)
、・・・、 (SN)をオンする。
(WB )は重み設定器(WS)により設定された重み
データに従い、実際の圧延材料の板幅にもとづいて重み
マトリクスを形成する重みマトリクス形成手段、(SA
)はオン状態のスイッチ(Sl、)、・・・を介した形
状修正効果マトリクスと形成手段(WB)からの重みマ
トリクスとにより所定の補助演算を行なう補助演算手段
、(PM)は目標形状パターンの目標形状パターンを記
憶した可変メモリ部(PM)ン付ディスプレイなどによ
り構成されているものとする。
(ps)は目標形状パターンメモリ(PM)内の目標形
状パターンそれぞれに対応して設けられた複数のパター
ン選択スイッチ、(MS)は選択スイッチ(ps)によ
り選択された目標形状パターンの変化度合すなわちパタ
ーンの振幅を設定する振幅設定手段、(ER)は振幅設
定された目標形状パターンを実際の圧延材料の板幅に応
じ幅方向に拡大または縮小して目標形状とする拡大・縮
小手段、(SD)は板圧延機の出口側に設けられ圧延後
の材料の実際の形状を測定する板形状検出器、(EC)
は拡大・縮小手段(ER)による目標形状と、検出器(
SD)により測定された実際の形状との誤差を算出する
誤差算出手段、(MA、)は主演算手段であり、補助演
算手段(SA)による演算結果にもとづき、誤差算出手
段(EC)による誤差の2乗値が最小になるような各形
状修正手段への制御指令値を導出し、各出力端子(01
)、(02) 、・・・、 (OM)から各形状修正手
段に出力する。
いま、実際の圧延材料の材質、板厚、板幅を与えると、
形状修正効果マトリクス形成手段(PB)により、各保
持手段(Hl)、・・・のなかから該当する材質、板厚
、板幅の形状修正効果データが選択されて形状修正効果
マトリクスP、すなわち入力の単位変化に対する形状影
響係数のマトリクスPが形成され、オン状態のスイッチ
(SL) 、・・・を介して補助演算手段(SA)に入
力される。
一方、重みマトリクス形成手段(WB)により、実際の
圧延材料の板幅にもとづき、板幅の外側の要素がすべて
Oとなるような重みマトリクスWが形成され、形状修正
効果マトリクスPとともに補助演算手段(SA)に重み
マトリクスWが入力され、補助演算手段(SA)により A=(PTWP)−1PTW          ・・
・■の演算が行なわれる。ただし、前記0式において、
Pは形状修正効果マトリクスPの転置を示している。
さらに、パターンメモリ(PM)から所望の目標形状パ
ターンを選択し、あるいは可変メモリ部(PM)に任意
の目標形状パターンを書き込んでこれを選択し、振幅設
定器(MS)により選択したパターンの変化度合を適当
に定めると、拡大・縮小手段(ER)により、実際の圧
延材料の板幅に応じて選択した目標形状パターンが幅方
向に拡大あるいは縮小されて目標形状Soの設定が行な
われ、誤差算出手段(EC)により、目標形状Soと、
板形状検出器(SD)により測定された圧延後の材料の
実際の形状Sとの誤差E−(−3o−3)が算出されて
主演算手段(MA)に入力され、主演算手段(MA )
により、補助演算手段(SA)による演算結果Aにもと
づき、 Us −−AE=−[(PTWP ) ” PTW] 
E    −=■の演算が行なわれて最適制御ベクトル
Usが導出され、ベクトルUsの要素であるM個の各形
状修正手段への制御指令値Ul、U2 、・・・、 U
mが出力端子(01)、(02)、・・・、(OM)か
ら各形状修正手段にそれぞれ出力され、各形状修正手段
それぞれにおいて、指令値に対して大きな行き過ぎ量が
なく、シかも最短時間で追従できるような通常の制御、
たとえばPI制御などが行なわれ、各形状修正手段によ
り圧延材料が所望の目標形状に極めて近い形状に修正制
御される。
このとき、形状修正手段により形状修正する場合、誤差
算出手段(EC)により算出される誤差E(−3o−3
)が最小になることが最も重要であり、そのために、評
価関数Jを次式のように定め、J=EWET     
         ・・・■この評価関数Jが最小にな
るような制御条件を求めれば、誤差Eの2乗値は最小と
なる。
すなわち、たとえばに番目のサンプルについての誤差ベ
クトルをE (K)−[el、e2 、−= 、 en
 ] トすると、次式 %式% が成り立ち、評価関数Joを次のように定義する。
ここでWe、誤差に対する重みマトリクス吋螺毀珈よQ
素とするマトリクスである。
そして、前記JOが最小になるのは、リカッティ方程式
を解いて得られるゲインを用いた状態フィードバックで
あり、さらにこれを形状制御に拡張するため、Usを前
記0式のサブセントである次式の一般化2乗誤差を最小
にする制御ベクトルとすると、 J=EsWEs −・・・−δJ/δum=0が成り立つ時であり、前記
0式を変形すると P WPUs =−P WE           、
−1■が得られ、前記■式を変形することにより、前記
■式である Us=−[(PWP)PW]E による最適制御ベクトルが導出され、前記■式が成り立
てば誤差E(=So−3)の2乗値が最小値をとること
になる。
なお、前記■式、■式、■式において、右肩のは転置を
示゛し、0式においてEsは定常誤差ベクトルを示す。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の板圧延機の制御方法によると
、簡単な構成により、複数の形状修正手段を総合的に制
御することができ、任意の目標形状により近い形状を得
ることが可能となり、その効果は極めて大きい。
また、各種の材質、板厚、板幅の圧延材料に対する各形
状修正手段の形状修正効果データをそのまま使うことが
でき、従来のように形状修正効果データをパターン化す
る必要がない。
さらに、重みマトリクスの導入により誤差をとくに小さ
くしたいゾーンの特定化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の板圧延機の制御方法の1実施例を示
し、第1図はブロック図、第2図(a) 、 (b)は
それぞれ異なる形状修正手段による形状修正効果データ
を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)各種の材質、板厚、板幅の圧延材料に対し、ロー
    ルベンディング、可変クラウンロール、ミルステアなど
    の複数の形状修正手段それぞれによる形状修正効果デー
    タを予め測定して保持しておき、形状修正効果マトリク
    ス形成手段により、前記測定した各形状修正効果データ
    のなかから、実際の圧延材料の材質、板厚、板幅に該当
    する形状修正効果データを選択して形状修正効果マトリ
    クスを形成し、重みマトリクス形成手段により、実際の
    圧延材料の板幅にもとづいて重みマトリクスを形成し、
    複数の目標形状パターンのなかから選択されたパターン
    による目標形状と、板圧延機の出口側に設けられた板形
    状検出器により測定された圧延後の材料の実際の形状と
    の誤差を誤差算出手段により算出し、演算手段により、
    前記形状修正効果マトリクス、前記重みマトリクスにも
    とづき、前記誤差の2乗値が最小になるような前記各形
    状修正手段への制御指令値を導出し、導出した前記制御
    指令値にもとづき前記各形状修正手段を制御することを
    特徴とする板圧延機の制御方法。
JP61199798A 1986-08-25 1986-08-25 板圧延機の制御方法 Pending JPS6356310A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0349885A2 (de) * 1988-07-08 1990-01-10 Betriebsforschungsinstitut VDEh Institut für angewandte Forschung GmbH Verfahren zum Kaltwalzen von Blechen und Bändern
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CN106001131A (zh) * 2016-07-07 2016-10-12 首钢总公司 一种调整带钢凸度自适应值的方法

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