JPWO2020129173A1 - Learning control device for rolling process - Google Patents
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Abstract
異常な実績値による学習係数の更新を回避することができる圧延プロセスの学習制御装置を提供する。圧延プロセスの学習制御装置は、圧延プロセスの今回の実績値と現時点の予測モデルとに基づいて層別学習係数今回値を計算し、層別学習係数今回値と学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値とに基づいて層別学習係数更新値を計算し、層別学習係数今回値と学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値との比較結果に基づいて、予測モデルの学習における異常を判定し、予測モデルの学習における異常があると判定された場合に層別学習係数前回値を更新しない。Provided is a learning control device for a rolling process that can avoid updating the learning coefficient due to an abnormal actual value. The learning control device of the rolling process calculates the layered learning coefficient this time value based on the current actual value of the rolling process and the current prediction model, and the layered learning coefficient this time value and the layered learning coefficient this time in the learning table. The layered learning coefficient update value is calculated based on the layered learning coefficient previous value stored in the same layer as the value, and the layered learning coefficient this time value and the learning table are divided into the same layer as the layered learning coefficient current value. Based on the memorized comparison result with the previous value of the stratified learning coefficient, the abnormality in the learning of the prediction model is determined, and when it is determined that there is an abnormality in the learning of the prediction model, the previous value of the stratified learning coefficient is updated. do not do.
Description
この発明は、圧延プロセスの学習制御装置に関する。 The present invention relates to a learning control device for a rolling process.
特許文献1は、圧延プロセスの学習制御装置を開示する。当該学習制御装置によれば、層別学習係数が制限値を超えた場合でも、層別学習係数を修正し、制限値内で層別学習係数を制御する。このため、予測モデルの誤差を効率よく修正し得る。 Patent Document 1 discloses a learning control device for a rolling process. According to the learning control device, even when the stratified learning coefficient exceeds the limit value, the stratified learning coefficient is corrected and the stratified learning coefficient is controlled within the limit value. Therefore, the error of the prediction model can be corrected efficiently.
しかしながら、特許文献1に記載の学習制御装置においては、実績値が異常である場合でも、学習係数が制限値を超えなければ、学習係数が更新される。この場合、層別学習係数が安定しない。層別学習係数が安定しないと、設定計算も安定しない。設定計算が安定しないと、圧延状態が不安定になる。 However, in the learning control device described in Patent Document 1, even if the actual value is abnormal, the learning coefficient is updated if the learning coefficient does not exceed the limit value. In this case, the stratified learning coefficient is not stable. If the stratified learning coefficient is not stable, the setting calculation will not be stable. If the setting calculation is not stable, the rolling state becomes unstable.
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、異常な実績値による学習係数の更新を回避することができる圧延プロセスの学習制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a learning control device for a rolling process that can avoid updating the learning coefficient due to an abnormal actual value.
この発明に係る圧延プロセスの学習制御装置は、圧延プロセスの実績値と予測モデルにより得られたモデル予測値との誤差を補正する学習係数を層別に層別学習係数として管理する学習テーブルに対し、前記圧延プロセスの今回の実績値と現時点の予測モデルとに基づいて層別学習係数今回値を計算する層別学習係数今回値計算部と、前記層別学習係数今回値計算部により計算された層別学習係数今回値と前記学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値とに基づいて層別学習係数更新値を計算する層別学習係数更新値計算部と、前記層別学習係数今回値計算部により計算された層別学習係数今回値と前記学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値との比較結果に基づいて、予測モデルの学習における異常を判定する異常判定部と、前記異常判定部により予測モデルの学習における異常があると判定された場合に層別学習係数前回値を更新しない層別学習係数更新部と、を備えた。 The learning control device for the rolling process according to the present invention has a learning table that manages a learning coefficient for correcting an error between the actual value of the rolling process and the model predicted value obtained by the prediction model as a stratified learning coefficient for each layer. Layered learning coefficient based on the current actual value of the rolling process and the current prediction model. Layered learning coefficient for calculating the current value. Layer calculated by the layered learning coefficient current value calculation unit and the layered learning coefficient. Separate learning coefficient The layered learning coefficient update value that calculates the layered learning coefficient update value based on the current value and the layered learning coefficient previous value stored in the same layer as the current value in the learning table. The calculation unit and the stratified learning coefficient this time value The stratified learning coefficient calculated by the calculation unit This time value and the stratified learning coefficient previously value stored in the same layer as the stratified learning coefficient in the learning table An abnormality determination unit that determines an abnormality in the learning of the prediction model based on the comparison result of the above, and a layer that does not update the previous value of the stratified learning coefficient when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality in the learning of the prediction model. It is equipped with a separate learning coefficient update unit.
この発明によれば、予測モデルの学習における異常があると判定された場合、層別学習係数は更新されない。このため、異常な実績値による学習係数の更新を回避することができる。 According to the present invention, the stratified learning coefficient is not updated when it is determined that there is an abnormality in the learning of the prediction model. Therefore, it is possible to avoid updating the learning coefficient due to an abnormal actual value.
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals. The duplicate description of the relevant part will be simplified or omitted as appropriate.
実施の形態1.
図1は実施の形態1における圧延プロセスの学習制御装置が適用される圧延プロセスの構成図である。Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram of a rolling process to which the learning control device for the rolling process according to the first embodiment is applied.
図1において、圧延プロセスは、圧延材を圧延するプロセスである。詳細な説明は省略されるが、例えば、圧延プロセスは、加熱炉、粗圧延機、仕上圧延機、巻取機などを備える。 In FIG. 1, the rolling process is a process of rolling a rolled material. Although detailed description is omitted, for example, the rolling process includes a heating furnace, a rough rolling machine, a finishing rolling machine, a winding machine and the like.
図1に示されるように、学習制御装置1は、学習テーブル記憶部2と層別学習係数今回値計算部3と層別学習係数更新値計算部4と層別学習係数差分判定部5と層別学習係数更新部6とを備える。
As shown in FIG. 1, the learning control device 1 includes a learning
学習テーブル記憶部2は、学習テーブルの情報を記憶する。学習テーブルは、圧延プロセスの複数の条件によって層別化される。学習テーブルは、圧延プロセスに設けられた図示されない計測器より得られた実績値と当該実績値に基づいて設定計算と同じ予測モデルによって得られたモデル再計算予測値との誤差を補正する学習係数を層別に層別学習係数として管理する。例えば、圧延荷重の学習テーブルは、鋼種、板厚の2つの層別によって構成される。なお、圧延荷重の学習テーブルの層別数は、学習係数に応じて適宜設定される。例えば、圧延の学習テーブルの層別数は、3つあるいは4つなど、より多く設定されることもある。
The learning
層別学習係数今回値計算部3は、圧延プロセスに設けられた図示されない計測器より得られた実績値と当該実績値に基づいて設定計算と同じ予測モデルによって得られたモデル再計算予測値とを用いて、層別学習係数今回値を計算する。具体的には、層別学習係数今回値計算部3は、次の(1)式および(2)を用いて、層別学習係数今回値を計算する。
The stratified learning coefficient This time
層別学習係数更新値計算部4は、圧延プロセスにおいて、現時点の鋼種の層別がm、板厚の層別がnの際、学習テーブル記憶部2において同じ層別(m、n)に記憶されている層別学習係数前回値と(1)式で計算された層別学習係数今回値とに基づいて層別学習係数更新値を計算する。具体的には、層別学習係数更新値計算部4は、次の(3)式を用いて、層別学習係数更新値を計算する。
In the rolling process, the layered learning coefficient update
層別学習係数差分判定部5は、異常判定部として、層別学習係数前回値と層別学習係数今回値との比較結果に基づいて予測モデルの学習における異常を判定する。具体的には、層別学習係数差分判定部5は、次の(4)式を用いて、学習係数差分絶対値が閾値以内であるか否かを判定する。
As an abnormality determination unit, the stratified learning coefficient
層別学習係数更新部6は、(4)式において左辺の学習係数差分絶対値が閾値以内である場合、学習テーブル記憶部2に記憶されている層別学習前回値を(3)式において計算された層別学習係数更新値に更新する。層別学習係数更新部6は、(4)式において左辺の学習係数差分絶対値が閾値を超えた場合、学習テーブル記憶部2に記憶されている層別学習係数を更新しない。
When the learning coefficient difference absolute value on the left side is within the threshold value in the stratified learning
次に、図2を用いて、学習制御装置1の動作の概要を説明する。
図2は実施の形態1における圧延プロセスの学習制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。Next, the outline of the operation of the learning control device 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the learning control device for the rolling process according to the first embodiment.
ステップS1では、学習制御装置1は、層別学習係数今回値を計算する。その後、学習制御装置は、ステップS2の動作を行う。ステップS2では、学習制御装置1は、層別学習係数更新値を計算する。 In step S1, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient this time value. After that, the learning control device performs the operation of step S2. In step S2, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient update value.
その後、学習制御装置1は、ステップS3の動作を行う。ステップS3では、学習制御装置1は、層別学習係数の判定を行う。具体的には、学習制御装置1は、層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内であるか否かを判定する。例えば、閾値は、0.2に設定される。 After that, the learning control device 1 performs the operation of step S3. In step S3, the learning control device 1 determines the stratified learning coefficient. Specifically, the learning control device 1 determines whether or not the absolute value of the difference between the stratified learning coefficient current value and the stratified learning coefficient previous value is within the threshold value. For example, the threshold is set to 0.2.
ステップS3で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内である場合、学習制御装置1は、ステップS4の動作を行う。ステップS4では、学習制御装置1は、層別学習係数を更新する。その後、学習制御装置1は、動作を終了する。 When the absolute value of the difference between the current value of the stratified learning coefficient and the previous value of the stratified learning coefficient is within the threshold value in step S3, the learning control device 1 performs the operation of step S4. In step S4, the learning control device 1 updates the stratified learning coefficient. After that, the learning control device 1 ends the operation.
ステップS3で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内でない場合、学習制御装置1は、層別学習係数を更新せずに動作を終了する。 If the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the stratified learning coefficient is not within the threshold value in step S3, the learning control device 1 ends the operation without updating the stratified learning coefficient.
以上で説明した実施の形態1によれば、層別学習係数差分判定部5は、(4)式を用いて予測モデルにおける異常を判定する。このため、圧延状態においてなんらかの異常が発生し、層別学習係数の変化が大きい場合、層別学習係数は更新されない。その結果、層別学習係数が不安定になることを防止できる。このため、異常な圧延状態によって更新した層別学習係数を用いることが少なくなる。その結果、安定した設定計算による安定した圧延状態を維持し、製品の品質を向上することができる。
According to the first embodiment described above, the stratified learning coefficient
なお、学習係数前回値と学習係数今回値との比に基づいて、予測モデルにおける異常が発生しているか否かを判定してもよい。この場合も、安定した設定計算による安定した圧延状態を維持し、製品の品質を向上することができる。 It should be noted that it may be determined whether or not an abnormality has occurred in the prediction model based on the ratio of the learning coefficient previous value and the learning coefficient current value. In this case as well, it is possible to maintain a stable rolling state by stable setting calculation and improve the quality of the product.
次に、図3を用いて、学習制御装置1の例を説明する。
図3は実施の形態1における圧延プロセスの学習制御装置のハードウェア構成図である。Next, an example of the learning control device 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the learning control device for the rolling process according to the first embodiment.
学習制御装置の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える。
Each function of the learning control device can be realized by a processing circuit. For example, the processing circuit includes at least one
処理回路が少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える場合、学習制御装置の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ100bに記憶される。少なくとも1つのプロセッサ100aは、少なくとも1つのメモリ100bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、学習制御装置の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ100aは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ100bは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等である。
When the processing circuit includes at least one
処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア200を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、学習制御装置の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、学習制御装置の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
If the processing circuit comprises at least one
学習制御装置の各機能について、一部を専用のハードウェア200で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、層別学習係数更新部6の機能については専用のハードウェア200としての処理回路で実現し、層別学習係数更新部6の機能以外の機能については少なくとも1つのプロセッサ100aが少なくとも1つのメモリ100bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
For each function of the learning control device, a part may be realized by the
このように、処理回路は、ハードウェア200、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで学習制御装置の各機能を実現する。
In this way, the processing circuit realizes each function of the learning control device by
実施の形態2.
図4は実施の形態2における圧延プロセスの学習制御装置が適用される圧延プロセスの構成図である。なお、実施の形態1の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
FIG. 4 is a block diagram of a rolling process to which the learning control device for the rolling process according to the second embodiment is applied. The same or corresponding parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals. The explanation of the relevant part is omitted.
層別学習係数の更新の回数が少ないとき、層別学習係数更新ゲインによっては、学習テーブル記憶部2に記憶されている層別学習係数前回値が初期値から大きく変化することは少ない。一方、予測モデルのパラメータの調整等が不十分で予測モデルの誤差が大きい場合、学習係数今回値が大きく、もしくは、小さくなり、層別学習係数差分判定部5において学習係数差分絶対値が閾値よりも大きいと判定されると、層別学習係数の更新が進まない。
When the number of times of updating the stratified learning coefficient is small, the stratified learning coefficient previous value stored in the learning
また、圧延プロセスのロールの交換直後の圧延状態とロールの交換から圧延の本数が増えた後の圧延状態とは異なる。この場合、同じ閾値では、層別学習更新が進まないこともある。 Further, the rolling state immediately after the roll replacement in the rolling process is different from the rolling state after the number of rolls is increased due to the roll replacement. In this case, the stratified learning update may not proceed at the same threshold value.
そこで、実施の形態2の学習制御装置1は、層別学習係数の更新の回数または圧延機のロールの交換からの圧延の本数に基づいて閾値を切り替える。具体的には、実施の形態2の学習制御装置1は、層別学習係数更新回数記憶部7と圧延本数記憶部8と判定閾値切替部9とを備える。
Therefore, the learning control device 1 of the second embodiment switches the threshold value based on the number of updates of the stratified learning coefficient or the number of rolling rolls from the roll exchange of the rolling mill. Specifically, the learning control device 1 of the second embodiment includes a layered learning coefficient update
層別学習係数更新回数記憶部7は、層別学習係数の更新の回数の情報を記憶する。圧延本数記憶部8は、圧延プロセスの操業データに基づいて圧延機のロールの交換後からの圧延の本数の情報を記憶する。判定閾値切替部9は、次の(5)式を用いて、層別学習係数の更新の回数または圧延機のロールの交換後からの圧延の本数に基づいて閾値を切り替える。
The stratified learning coefficient update
判定閾値切替部9は、未学習の層別区分かつ圧延機のロールの交換直後の場合に、どちらか一方の閾値を選択するフラグを有する。例えば、フラグは、外部からの操作に基づいて入力される。 The determination threshold value switching unit 9 has a flag for selecting one of the threshold values in the case of unlearned stratification classification and immediately after the roll replacement of the rolling mill. For example, the flag is input based on an external operation.
次に、図5を用いて、学習制御装置1の第1動作の概要を説明する。
図5は実施の形態2における圧延プロセスの学習制御装置の第1動作の概要を説明するためのフローチャートである。Next, the outline of the first operation of the learning control device 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the outline of the first operation of the learning control device for the rolling process according to the second embodiment.
ステップS11では、層別学習係数の更新回数の情報を記憶する。なお、未学習の層別区分においては、層別学習係数の更新回数は0である。その後、学習制御装置1は、ステップS12の動作を行う。ステップS12では、学習制御装置1は、層別学習係数の更新回数の判定を行う。具体的には、学習制御装置1は、層別学習係数の更新回数が予め設定された回数よりも多いか否かを判定する。例えば、学習制御装置1は、層別学習係数の更新回数が5回よりも多いか否かを判定する。 In step S11, information on the number of updates of the stratified learning coefficient is stored. In the unlearned stratified division, the number of updates of the stratified learning coefficient is 0. After that, the learning control device 1 performs the operation of step S12. In step S12, the learning control device 1 determines the number of updates of the stratified learning coefficient. Specifically, the learning control device 1 determines whether or not the number of updates of the stratified learning coefficient is larger than the preset number of times. For example, the learning control device 1 determines whether or not the number of updates of the stratified learning coefficient is more than five.
ステップS12で更新回数が予め設定された回数よりも多くない場合、学習制御装置1は、ステップS13の動作を行う。ステップS13では、学習制御装置1は、閾値の値を0.3とする。 If the number of updates is not greater than the preset number of times in step S12, the learning control device 1 performs the operation of step S13. In step S13, the learning control device 1 sets the threshold value to 0.3.
ステップS12で更新回数が予め設定された回数よりも多い場合、学習制御装置1は、ステップS14の動作を行う。ステップS14では、学習制御装置1は、閾値の値を0.2とする。 When the number of updates is larger than the preset number of times in step S12, the learning control device 1 performs the operation of step S14. In step S14, the learning control device 1 sets the threshold value to 0.2.
ステップS13またはステップS14の後、学習制御装置1は、ステップS15の動作を行う。ステップS15では、学習制御装置1は、層別学習係数今回値を計算する。その後、学習制御装置1は、ステップS16の動作を行う。ステップS16では、学習制御装置1は、層別学習係数更新値を計算する。 After step S13 or step S14, the learning control device 1 performs the operation of step S15. In step S15, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient this time value. After that, the learning control device 1 performs the operation of step S16. In step S16, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient update value.
その後、学習制御装置は、ステップS17の動作を行う。ステップS17では、学習制御装置1は、層別学習係数の判定を行う。具体的には、学習制御装置1は、層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内であるか否かを判定する。 After that, the learning control device performs the operation of step S17. In step S17, the learning control device 1 determines the stratified learning coefficient. Specifically, the learning control device 1 determines whether or not the absolute value of the difference between the stratified learning coefficient current value and the stratified learning coefficient previous value is within the threshold value.
ステップS17で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内である場合、学習制御装置1は、ステップS18の動作を行う。ステップS18では、学習制御装置1は、層別学習係数を更新する。その後、学習制御装置1は、動作を終了する。 When the absolute value of the difference between the stratified learning coefficient current value and the stratified learning coefficient previous value is within the threshold value in step S17, the learning control device 1 performs the operation of step S18. In step S18, the learning control device 1 updates the stratified learning coefficient. After that, the learning control device 1 ends the operation.
ステップS17で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内でない場合、学習制御装置は、層別学習係数を更新せずに動作を終了する。 If the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the stratified learning coefficient is not within the threshold value in step S17, the learning control device ends the operation without updating the stratified learning coefficient.
次に、図6を用いて、学習制御装置1による層別学習係数の更新回数の情報の更新を説明する。
図6は実施の形態2における圧延プロセスの学習制御装置による層別学習係数の更新回数の情報の更新を説明するためのフローチャートである。Next, with reference to FIG. 6, the update of the information on the number of updates of the stratified learning coefficient by the learning control device 1 will be described.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the update of the information of the update number of the stratified learning coefficient by the learning control device of the rolling process in the second embodiment.
ステップS19では、学習制御装置1は、図5のフローにおいて層別学習係数が更新されたか否かを判定する。 In step S19, the learning control device 1 determines whether or not the stratified learning coefficient has been updated in the flow of FIG.
ステップS19で層別学習係数が更新されていない場合、学習制御装置1は、層別学習係数の更新回数の情報を更新せずに動作を終了する。 If the stratified learning coefficient is not updated in step S19, the learning control device 1 ends the operation without updating the information on the number of updates of the stratified learning coefficient.
ステップS19で層別学習係数が更新された場合、学習制御装置1は、ステップS20の動作を行う。ステップS20では、学習制御装置1は、層別学習係数の更新回数の情報を更新する。その後、学習制御装置1は、動作を終了する。 When the stratified learning coefficient is updated in step S19, the learning control device 1 performs the operation of step S20. In step S20, the learning control device 1 updates the information on the number of updates of the stratified learning coefficient. After that, the learning control device 1 ends the operation.
図6のフローにおいて得られる層別学習係数の更新回数の情報は、次回の学習に利用される。 The information on the number of updates of the stratified learning coefficient obtained in the flow of FIG. 6 is used for the next learning.
次に、図7を用いて、学習制御装置の第2動作の概要を説明する。
図7は実施の形態2における圧延プロセスの学習制御装置の第2動作の概要を説明するためのフローチャートである。Next, the outline of the second operation of the learning control device will be described with reference to FIG. 7.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the outline of the second operation of the learning control device for the rolling process according to the second embodiment.
ステップS21では、学習制御装置1は、ロールの交換後における圧延の本数の情報を記憶する。その後、学習制御装置1は、ステップS22の動作を行う。ステップS22では、学習制御装置1は、ロールの交換後における圧延の本数が予め設定された本数よりも多いか否かを判定する。例えば、学習制御装置1は、ロールの交換後における圧延の本数が10本よりも多いか否かを判定する。 In step S21, the learning control device 1 stores information on the number of rolled rolls after the rolls are exchanged. After that, the learning control device 1 performs the operation of step S22. In step S22, the learning control device 1 determines whether or not the number of rolled rolls after the roll exchange is larger than the preset number of rolls. For example, the learning control device 1 determines whether or not the number of rolled rolls after the roll replacement is more than 10.
ステップS22でロールの交換後における圧延の本数が予め設定された本数よりも多くない場合、学習制御装置1は、ステップS23の動作を行う。ステップS23では、学習制御装置1は、閾値を0.25とする。 When the number of rolled rolls after the roll replacement is not larger than the preset number in step S22, the learning control device 1 performs the operation of step S23. In step S23, the learning control device 1 sets the threshold value to 0.25.
ステップS22でロールの交換後における圧延の本数が予め設定された本数よりも多い場合、学習制御装置1は、ステップS24の動作を行う。ステップS24では、学習制御装置1は、閾値を0.2とする。 When the number of rolled rolls after the roll replacement in step S22 is larger than the preset number of rolls, the learning control device 1 performs the operation of step S24. In step S24, the learning control device 1 sets the threshold value to 0.2.
ステップS23またはステップS24の後、学習制御装置1は、ステップS25の動作を行う。ステップS25では、学習制御装置1は、層別学習係数今回値を計算する。その後、学習制御装置1は、ステップS26の動作を行う。ステップS26では、学習制御装置1は、層別学習係数更新値を計算する。 After step S23 or step S24, the learning control device 1 performs the operation of step S25. In step S25, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient this time value. After that, the learning control device 1 performs the operation of step S26. In step S26, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient update value.
その後、学習制御装置は、ステップS27の動作を行う。ステップS27では、学習制御装置1は、層別学習係数の判定を行う。具体的には、学習制御装置1は、層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内であるか否かを判定する。 After that, the learning control device performs the operation of step S27. In step S27, the learning control device 1 determines the stratified learning coefficient. Specifically, the learning control device 1 determines whether or not the absolute value of the difference between the stratified learning coefficient current value and the stratified learning coefficient previous value is within the threshold value.
ステップS27で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内である場合、学習制御装置1は、ステップS28の動作を行う。ステップS28では、学習制御装置1は、層別学習係数を更新する。その後、学習制御装置1は、動作を終了する。 When the absolute value of the difference between the current value of the stratified learning coefficient and the previous value of the stratified learning coefficient is within the threshold value in step S27, the learning control device 1 performs the operation of step S28. In step S28, the learning control device 1 updates the stratified learning coefficient. After that, the learning control device 1 ends the operation.
ステップS27で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内でない場合、学習制御装置は、層別学習係数を更新せずに動作を終了する。 If the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the stratified learning coefficient is not within the threshold value in step S27, the learning control device ends the operation without updating the stratified learning coefficient.
以上で説明した実施の形態2によれば、判定閾値切替部9は、層別学習係数更新回数記憶部7により記憶された情報に基づいて、予測モデルにおける異常の判定に用いられる閾値を切り替える。このため、層別学習係数の更新の回数が少ない場合に層別学習係数の更新が進まないことを回避できる。
According to the second embodiment described above, the determination threshold value switching unit 9 switches the threshold value used for determining the abnormality in the prediction model based on the information stored by the stratified learning coefficient update
また、判定閾値切替部9は、圧延本数記憶部8により記録された情報に基づいて、予測モデルにおける異常の判定に用いられる閾値を切り替える。このため、圧延機のロールの交換により圧延状態の変化により層別学習係数の更新が進まないことを回避できる。 Further, the determination threshold value switching unit 9 switches the threshold value used for determining the abnormality in the prediction model based on the information recorded by the rolling number storage unit 8. Therefore, it is possible to avoid that the update of the stratified learning coefficient does not proceed due to the change in the rolling state due to the replacement of the roll of the rolling mill.
実施の形態3.
図8は発明の実施の形態3における圧延プロセスの学習制御装置が適用される圧延プロセスの構成図である。なお、実施の形態1の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
FIG. 8 is a block diagram of a rolling process to which the learning control device for the rolling process according to the third embodiment of the invention is applied. The same or corresponding parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals. The explanation of the relevant part is omitted.
材料間学習係数は、層別学習係数とは異なり、材料の間の変化に対応した学習係数である。材料間学習係数は、次回の圧延材に適用される。 The inter-material learning coefficient is different from the stratified learning coefficient, and is a learning coefficient corresponding to changes between materials. The inter-material learning factor is applied to the next rolled material.
そこで、実施の形態3の学習制御装置1は、層別学習係数が更新されない場合でも材料間学習係数を更新する。具体的には、実施の形態3の学習制御装置1は、材料間学習係数今回値計算部10と材料間学習係数更新ゲイン切替部11と材料間学習係数更新値計算部12と材料間学習係数更新部13と材料間学習係数記憶部14とを備える。
Therefore, the learning control device 1 of the third embodiment updates the inter-material learning coefficient even when the stratified learning coefficient is not updated. Specifically, the learning control device 1 of the third embodiment has the inter-material learning coefficient current
材料間学習係数今回値計算部10は、次の(6)式を用いて、材料間学習係数を計算する。
Inter-material learning coefficient This time
材料間学習係数更新ゲイン切替部11は、層別学習係数差分判定部5において学習係数差分絶対値が閾値を超える場合、次の(7)式を用いて、学習係数更新ゲインを切り替える。
When the learning coefficient difference absolute value exceeds the threshold value in the stratified learning coefficient
つまり、材料間学習係数更新ゲイン切替部11は、学習係数差分絶対値が閾値を超えた場合に学習係数更新ゲインを大きくする。
That is, the inter-material learning coefficient update
材料間学習係数更新ゲイン切替部11により決定された学習係数更新ゲインを用いて、材料間学習係数更新値計算部12は、次の(9)式を用いて、材料間学習係数更新値を計算する。
Using the learning coefficient update gain determined by the inter-material learning coefficient update
材料間学習係数更新部13は、材料間学習係数前回値を(9)式で計算された材料間学習係数更新値に更新する。
The inter-material learning
材料間学習係数記憶部14は、材料間学習前回値の情報を消去して材料間学習係数更新値の情報を記憶する。更新された材料間学習係数は、材料間の設定計算に用いられる。
The inter-material learning
次に、図9を用いて、学習制御装置の動作の概要を説明する。
図9は実施の形態3における圧延プロセスの学習制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。Next, the outline of the operation of the learning control device will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a flowchart for explaining an outline of the operation of the learning control device for the rolling process according to the third embodiment.
ステップS31では、学習制御装置1は、層別学習係数今回値を計算する。その後、学習制御装置は、ステップS32の動作を行う。ステップS32では、学習制御装置1は、層別学習係数更新値を計算する。 In step S31, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient this time value. After that, the learning control device performs the operation of step S32. In step S32, the learning control device 1 calculates the stratified learning coefficient update value.
その後、学習制御装置は、ステップS33の動作を行う。ステップS33では、学習制御装置1は、材料間学習係数今回値を計算する。その後、学習制御装置1は、ステップS34の動作を行う。ステップS34では、学習制御装置1は、層別学習係数の判定を行う。具体的には、学習制御装置1は、層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内であるか否かを判定する。 After that, the learning control device performs the operation of step S33. In step S33, the learning control device 1 calculates the inter-material learning coefficient this time value. After that, the learning control device 1 performs the operation of step S34. In step S34, the learning control device 1 determines the stratified learning coefficient. Specifically, the learning control device 1 determines whether or not the absolute value of the difference between the stratified learning coefficient current value and the stratified learning coefficient previous value is within the threshold value.
ステップS34で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内である場合、学習制御装置1は、ステップS35の動作を行う。ステップS35では、学習制御装置1は、層別学習係数を更新する。その後、学習制御装置1は、ステップS36の動作を行う。ステップS36では、学習制御装置1は、比較的小さな学習係数更新ゲインで材料間学習係数更新値を計算する。その後、学習制御装置1は、動作を終了する。 When the absolute value of the difference between the current value of the stratified learning coefficient and the previous value of the stratified learning coefficient is within the threshold value in step S34, the learning control device 1 performs the operation of step S35. In step S35, the learning control device 1 updates the stratified learning coefficient. After that, the learning control device 1 performs the operation of step S36. In step S36, the learning control device 1 calculates the inter-material learning coefficient update value with a relatively small learning coefficient update gain. After that, the learning control device 1 ends the operation.
ステップS34で層別学習係数今回値と層別学習係数前回値との差分の絶対値が閾値以内でない場合、学習制御装置1は、ステップS37の動作を行う。ステップS37では、学習制御装置1は、比較的大きな学習係数更新ゲインで材料間学習係数更新値を計算する。その後、学習制御装置1は、動作を終了する。 When the absolute value of the difference between the current value of the stratified learning coefficient and the previous value of the stratified learning coefficient is not within the threshold value in step S34, the learning control device 1 performs the operation of step S37. In step S37, the learning control device 1 calculates the inter-material learning coefficient update value with a relatively large learning coefficient update gain. After that, the learning control device 1 ends the operation.
以上で説明した実施の形態3によれば、予測モデルにおける異常の判定結果に基づいて、材料間学習係数の更新ゲインが切り替えられる。例えば、層別学習係数更新部6が層別学習係数を更新しない場合に、材料間学習係数は、比較的大きな学習係数更新ゲインで更新される。このため、連続的に生じる異常な実績値に対する予測モデルの誤差を小さくすることができる。その結果、圧延状態を安定させることができる。
According to the third embodiment described above, the update gain of the inter-material learning coefficient is switched based on the determination result of the abnormality in the prediction model. For example, when the stratified learning
なお、圧延プロセスにおいて、実施の形態1から実施の形態3の学習制御装置1を圧延荷重以外の予測モデルに適用してもよい。 In the rolling process, the learning control device 1 of the first to third embodiments may be applied to a prediction model other than the rolling load.
以上のように、この発明に係る圧延プロセスの学習制御装置は、圧延プロセスの予測モデルの学習に利用できる。 As described above, the rolling process learning control device according to the present invention can be used for learning the prediction model of the rolling process.
1 学習制御装置、 2 学習テーブル記憶部、 3 層別学習係数今回値計算部、 4 層別学習係数更新値計算部、 5 層別学習係数差分判定部、 6 層別学習係数更新部、 7 層別学習係数更新回数記憶部、 8 圧延本数記憶部、 9 判定閾値切替部、 10 材料間学習係数今回値計算部、 11 材料間学習係数更新ゲイン切替部、 12 材料間学習係数更新値計算部、 13 材料間学習係数更新部、 14 材料間学習係数記憶部、 100a プロセッサ、 100b メモリ、 200 ハードウェア 1 Learning control device, 2 Learning table storage unit, 3 Layer-based learning coefficient update unit, 4 Layer-based learning coefficient update value calculation unit, 5 Layer-based learning coefficient difference judgment unit, 6-layer learning coefficient update unit, 7-layer Separate learning coefficient update frequency storage unit, 8 rolling number storage unit, 9 judgment threshold switching unit, 10 inter-material learning coefficient current value calculation unit, 11 inter-material learning coefficient update gain switching unit, 12 inter-material learning coefficient update value calculation unit, 13 Inter-material learning coefficient update unit, 14 Inter-material learning coefficient storage unit, 100a processor, 100b memory, 200 hardware
この発明に係る圧延プロセスの学習制御装置は、圧延プロセスの実績値と予測モデルにより得られたモデル予測値との誤差を補正する学習係数を圧延プロセスの複数の条件によって層別化された層別に層別学習係数として管理する学習テーブルに対し、前記圧延プロセスの今回の実績値と現時点の予測モデルとに基づいて層別学習係数今回値を計算する層別学習係数今回値計算部と、前記層別学習係数今回値計算部により計算された層別学習係数今回値と前記学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値とに基づいて層別学習係数更新値を計算する層別学習係数更新値計算部と、前記層別学習係数今回値計算部により計算された層別学習係数今回値と前記学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値との差分の絶対値が、層別学習係数の必要な更新が排除されない値に設定された閾値を超えた場合に予測モデルの学習における異常があると判定する異常判定部と、前記異常判定部により予測モデルの学習における異常があると判定された場合に層別学習係数前回値を更新しない層別学習係数更新部と、を備えた。 In the rolling process learning control device according to the present invention, the learning coefficient for correcting the error between the actual value of the rolling process and the model predicted value obtained by the prediction model is stratified by a plurality of conditions of the rolling process. For the learning table managed as the stratified learning coefficient, the stratified learning coefficient for calculating the current value based on the current actual value of the rolling process and the current prediction model, the stratified learning coefficient present value calculation unit, and the layer. Separate learning coefficient Layered learning coefficient calculated by the current value calculation unit Layered learning coefficient based on the current value and the layered learning coefficient previously stored in the same layer as the current value in the learning table. The layered learning coefficient update value calculation unit that calculates the coefficient update value, the layered learning coefficient this time value calculated by the layered learning coefficient current value calculation unit, and the same layer as the layered learning coefficient current value in the learning table. If the absolute value of the difference from the previously stored stratified learning coefficient exceeds the threshold set to a value that does not exclude the necessary update of the stratified learning coefficient, there is an abnormality in the learning of the prediction model. It is provided with an abnormality determination unit for determining, and a stratified learning coefficient updating unit that does not update the previous value of the stratified learning coefficient when the abnormality determining unit determines that there is an abnormality in learning of the prediction model.
Claims (5)
前記層別学習係数今回値計算部により計算された層別学習係数今回値と前記学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値とに基づいて層別学習係数更新値を計算する層別学習係数更新値計算部と、
前記層別学習係数今回値計算部により計算された層別学習係数今回値と前記学習テーブルにおいて当該層別学習係数今回値と同じ層別に記憶されている層別学習係数前回値との比較結果に基づいて、予測モデルの学習における異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部により予測モデルの学習における異常があると判定された場合に層別学習係数前回値を更新しない層別学習係数更新部と、
を備えた圧延プロセスの学習制御装置。For a learning table that manages the learning coefficient that corrects the error between the actual value of the rolling process and the model predicted value obtained by the prediction model as a stratified learning coefficient for each layer, the current actual value of the rolling process and the current prediction Stratified learning coefficient based on the model Layered learning coefficient that calculates the current value With the current value calculation unit,
Layered learning coefficient Layered based on the layered learning coefficient calculated by the current value calculation unit and the layered learning coefficient previous value stored in the same layer as the layered learning coefficient in the learning table. The layered learning coefficient update value calculation unit that calculates the separate learning coefficient update value,
The layered learning coefficient The layered learning coefficient calculated by the current value calculation unit is compared with the previous value of the layered learning coefficient stored in the same layer as the current value in the learning table. Based on the anomaly determination unit that determines anomalies in the learning of the prediction model,
A stratified learning coefficient update unit that does not update the previous value of the stratified learning coefficient when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality in the learning of the prediction model.
A learning control device for the rolling process.
前記層別学習係数更新回数記憶部により記憶された情報に基づいて、前記異常判定部の判定に用いられる閾値を切り替える判定閾値切替部と、
を備えた請求項2に記載の圧延プロセスの学習制御装置。A stratified learning coefficient update count storage unit that stores information on the update count of the stratified learning coefficient of the learning table by the stratified learning coefficient update unit, and a stratified learning coefficient update count storage unit.
A determination threshold value switching unit that switches the threshold value used for determination of the abnormality determination unit based on the information stored by the layered learning coefficient update frequency storage unit.
2. The learning control device for a rolling process according to claim 2.
前記圧延本数記憶部により記憶された情報に基づいて、前記異常判定部の判定に用いられる閾値を切り替える判定閾値切替部と、
を備えた請求項2または請求項3に記載の圧延プロセスの学習制御装置。A rolling number storage unit that stores information on the number of rolled materials after the rolls are exchanged in the rolling process, and a rolling number storage unit.
A determination threshold value switching unit that switches the threshold value used for determining the abnormality determination unit based on the information stored by the rolling number storage unit.
2. The learning control device for a rolling process according to claim 2 or 3.
前記異常判定部の判定結果に基づいて材料間学習係数更新値を計算する際の更新ゲインを切り替える材料間学習係数更新ゲイン切替部と、
前記材料間学習係数今回値計算部により計算された材料間学習係数今回値と材料間学習係数前回値と前記材料間学習係数更新ゲイン切替部により切り替えられた更新ゲインとに基づいて材料間学習係数更新値を計算する材料間学習係数更新値計算部と、
材料間学習係数前回値を前記材料間学習係数更新値計算部により計算された材料間学習係数更新値に更新する材料間学習係数更新部と、
を備えた請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の圧延プロセスの学習制御装置。Inter-material learning coefficient for calculating the inter-material learning coefficient based on the error between the actual value of the rolling process and the model predicted value for the inter-material learning coefficient applied to the next rolled material.
An inter-material learning coefficient update gain switching unit that switches the update gain when calculating the inter-material learning coefficient update value based on the determination result of the abnormality determination unit, and
Inter-material learning coefficient Inter-material learning coefficient calculated by the current value calculation unit Material-to-material learning coefficient based on the current value, the inter-material learning coefficient previous value, and the update gain switched by the renewal gain switching unit. Inter-material learning coefficient update value calculation unit that calculates the update value,
Inter-material learning coefficient update unit that updates the previous value to the inter-material learning coefficient update value calculated by the inter-material learning coefficient update value calculation unit, and the inter-material learning coefficient update unit.
The rolling process learning control device according to any one of claims 2 to 4.
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