KR19980035770A - Calculation of Optimum Gain for Feed Forward Automatic Width Control in Plate Milling Process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법에 관한 것으로, 특히 피드포워드 자동판폭제어에 있어서, 출측폭변동을 가장 최적으로 제어하기 위한 제어게인을 압연모델과 피드포워드 제어모델을 이용하여 입측판폭변동에 대한 출측판폭변동량의 전달함수를 수식적으로 유도하고, 이를 통하여 최적의 제어게인을 산출하도록 한 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a feedforward automatic width control optimum gain calculation method in a thick plate process, and more particularly, to a feedforward automatic width control method using a rolling model and a feedforward control model The present invention relates to a feedforward automatic width control optimization gain calculation method in a thick plate process in which a transfer function of an output side plate width variation with respect to a side plate width variation is derived formally and an optimal control gain is thereby calculated.

종래의 시뮬레이션에 의한 시행착오적인 방법으로는 소성계수, 밀상수, 폭회복율에 따른 최적게인값을 테이블화하여 사전에 선정되어야 하고, 소성계수의 범위가 광범위한 경우 모드 경우에 대해서 게인을 선정을 할 경우, 많은 메모리영역을 차지하고 밀상수, 폭회복율과 같은 파라메터들이 변경될 경우 재차 시뮬레이션에 의하거나 고전적인 방법 등으로 게인값을 재계산하여 다시 프로그램을 테이블값을 고쳐야 하는 번거로움이 있는 반면에, 본 발명의 방법에 의해 구해진 게인값은 밀상수, 소성계수, 폭회복율의 함수로 설정이 되어 프로그램이 간략화될 수 있고, 파라메터가 변하여도 프로그램을 수정하거나 재차 게인을 수정하는 번거로움을 없앨 수 있는 것이다.As a trial and error method by the conventional simulation, the optimal gain value according to the plasticity coefficient, the milling constant and the width recovery rate should be tabulated and selected in advance. If the range of plasticity coefficient is wide, In the case where parameters such as the constant of the millimeter and the recovery rate of the width are changed, it is troublesome to re-calculate the gain value again by simulation or classical method, The gain value obtained by the method of the present invention is set as a function of the mill constant, the plasticity coefficient, and the width recovery rate, so that the program can be simplified and it is possible to eliminate the hassle of correcting the program or correcting the gain again will be.

Description

후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법Calculation of Optimum Gain for Feed Forward Automatic Width Control in Plate Milling Process

본 발명은 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법에 관한 것으로, 특히 피드포워드 자동판폭제어에 있어서 출측폭변동을 가장 최적으로 제어하기 위한 제어게인을 압연모델과 피드포워드 제어모델을 이용하여 입측판폭변동에 대한 출측판폭변동량의 전달함수를 수식적으로 유도하고, 이를 통하여 최적의 제어게인을 산출하도록 한 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a feedforward automatic width control optimum gain calculation method in a thick plate process, and more particularly to a feedforward automatic width control optimum gain control method using a rolling model and a feedforward control model The present invention relates to a feedforward automatic width control optimum gain calculation method in a thick plate process in which a transfer function of an output side plate width variation with respect to a side plate width variation is derived formally and an optimal control gain is thereby calculated.

일반적으로, 후판공정에서 진행중인 철판을 에저압연롤(수평압연롤)을 통해서 판폭을 조절하고, 다음으로 수직압연롤을 통해서 판두께를 조절하는 공정이 있는데, 상기 에저압연롤에 의해서 수행되는 판폭을 제어하는 한 방식으로 피드포워드 방식이 사용되고 있다.Generally, there is a process of controlling the plate width through an Ezer rolling roll (horizontal rolling roll) and then controlling the plate thickness through a vertical rolling roll in an iron plate process in a thick plate process. The plate width performed by the Ezer rolling roll The feedforward method is used in a controlled manner.

상기 피드포워드 자동판폭제어의 원리는 에저압연롤 전단에 위치한 폭측정기로부터 폭편차를 측정하고, 상기 에저압연롤과 폭측정기간의 거리와 압연속도에 따른 시간으로부터 상기 폭편차가 측정된 철판의 위치가 에저압연롤에 치입되는 시점에서 상기 측정된 폭편차에 대응되는 압하수정량을 계산하여 위치제어계에 입력함으로서, 판폭을 제어하는 원리이다.The principle of the feedforward automatic widthwise control is to measure the width deviation from the width measuring device located at the front end of the EZR rolling roll and to measure the width position of the steel plate on which the width deviation is measured from the time depending on the distance between the EZR rolling roll and the width measuring period and the rolling speed Is calculated on the basis of the measured width deviation at the time of entry into the Ezer rolling roll, and is input to the position control system, thereby controlling the width of the sheet.

이와 같이 피드포워드 판폭제어방법을 사용하는 종래의 방식은 피드포워드 자동판폭제어의 정밀도에 영향을 미치는 제어게인을 설정하는 방식에 있어서, 기존의 경험에 의한 대략적인 값이나 시뮬레이션에 의한 시행착오적인 방식을 사용하여 설정함에 의해서, 정확한 판폭제어가 불가능하였고, 이에 따른 불량발생율이 크게 증가하여 생산공정에 차질을 초래시키고, 이에 따라 후판공정의 정정라인에서 폭전단손실이 증가하여 실수율의 저감을 초래하는 문제점이 있다.In the conventional method using the feedforward plate width control method as described above, in the method of setting the control gains that affect the accuracy of the feedforward automatic plate width control, it is necessary to use a rough value obtained from existing experience or a trial and error method The accurate width control can not be performed and thus the defect occurrence rate is greatly increased to cause a disruption in the production process and accordingly the width shear loss is increased in the correction line of the thick plate process, There is a problem.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고 개선점을 달성하기 위해 안출한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems and to achieve improvements.

따라서, 본 발명의 목적은 피드포워드 자동판폭제어에 있어서, 출측폭변동을 가장 최적으로 제어하기 위한 제어게인을 압연모델과 피드포워드 제어모델을 이용하여 입측판폭변동에 대한 출측판폭변동량의 전달함수를 수식적으로 유도하고, 이를 통하여 최적의 제어게인을 밀정수, 소성계수, 폭회복율의 함수로 산출하도록 한 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a feedforward automatic width control method and apparatus capable of optimally controlling the output width variation by using a rolling model and a feedforward control model, And the feedforward automatic width control optimization gain calculation method in the thick plate process in which the optimum control gain is calculated as a function of the specific constant, the plasticity coefficient, and the width recovery rate.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법은 판폭을 측정하여 폭편차(△Wi)를 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)로 출력하고, 상기 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)는 입력폭편차에 해당하는 폭편차(△Wi)를 이용하여 압연모델과 제어알고리즘으로 최적의 제어게인(Gf)을 산출하는 방법에 있어서, 선형화된 밀정수, 소성계수, 에저(Edger)입출측 폭(Wi, We), 두 수직롤간의 갭(s)의 함수로 나타내고, 이를 게이지미터 모델(We = F/M+S)과 병합하여 부하력 변동량을 밀정수, 소성계수, 에저입출측 변동량, 에저갭 변동량의 함수로 표현하고, 폭변화모델로부터 수평압연후의 출측폭변동량을 에저갭변동량, 밀정수, 소성계수, 폭회복율, 압하력변동량의 함수로 표현하는 1단계; 에저압연롤과 폭측정기간의 거리와 압연속도에 따른 시간으로부터 상기 폭편차가 측정된 철판의 위치가 에저압연롤에 치입되는 시점에서의 폭편차와 밀정수(M), 소성계수(Q), 제어게인(Gf)으로부터 압하수정량 지령치(△S*)을 계산하는 제 2 단계; 상기 유압제어의 동특성을 라프라스 전달함수로 표현하고, 갭수정량 지령치(△S*)와 유압에저 동특성 전달함수로부터 에저개도량인 롤갭변동량(△S)을 산출하는 제 3 단계; 상기 롤갭변동량(△S)에 상기 부하력수정량(△F)과 압하수정량 지령치(△S*)를 대입 정리하여 출측폭 변동량(△Wo)을 산출하는 제 4 단계; 상기 롤갭변동량을 출측폭변동량(△Wo)에 대입하여 판폭제어 전달함수(△Wo/△Wi)를 산출하는 제 5 단계; 상기 판폭제어 전달함수(△Wo/△Wi)로부터 △Wi에 대한 △Wo를 최소화하는 최적게인(Gf)을 산출하는 제 6 단계; 로 이루어짐을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the object of the present invention, in the method of calculating the feed forward automatic width control optimum gain in the thick plate process of the present invention, the width W is measured and the width deviation (Wi) 40), and the automatic width control (AWC) computer 40 calculates the optimal control gain (Gf) by using the rolling model and the control algorithm using the width deviation? Wi corresponding to the input width deviation (We = F / M + S) as a function of the linearized eccentricity, the plasticity coefficient, the Edger inlet side width Wi and the gap between two vertical rolls, And the load fluctuation amount is expressed as a function of the eccentric number, the plasticity coefficient, the fluctuation amount on the inlet side side, and the variation amount of the low gap, and the output fluctuation amount after the horizontal rolling from the width variation model is expressed as , A step of expressing the variation of the force as a function of the first step; (M), the plasticity coefficient (Q), and the thickness of the iron plate at the time when the position of the iron plate on which the width deviation is measured is inserted into the Ezer rolling roll from the time of the Ezer rolling roll and the width measuring period and the time corresponding to the rolling speed, A second step of calculating a pushdown amount command value? S * from the control gain Gf; A third step of expressing the dynamic characteristics of the hydraulic control by a Laplace transfer function and calculating a gap constant amount command value DELTA S * and a roll gap variation amount DELTA S which is a low duty ratio from the low dynamic characteristic transfer function to the hydraulic pressure; A fourth step of calculating an output width variation amount? Wo by assigning the load power amount determination? F and the screw down determination amount command value? S * to the roll gap variation amount? S; A fifth step of calculating the width control transfer function? Wo /? Wi by substituting the roll gap variation into the output width variation? Wo; A sixth step of calculating an optimum gain (Gf) for minimizing? Wo against? Wi from the width control transfer function? Wo /? Wi; . ≪ / RTI >

제 1 도는 본 발명에 따른 피드포워드 자동판폭제어장치를 보이는 구성도이고,FIG. 1 is a configuration diagram showing a feedforward automatic width control apparatus according to the present invention,

제 2 도는 본 발명에 따른 압연수식모델을 유도하기 위한 밀특성도이고,FIG. 2 is a mill characteristic diagram for deriving a rolling model according to the present invention,

제 3 도는 본 발명에 따른 간이폭변화모델을 도출하기 위한 참고도이고,FIG. 3 is a reference diagram for deriving a simplified width variation model according to the present invention,

제 4 도는 본 발명에 따른 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법을 보인 플로우챠트이고,FIG. 4 is a flow chart showing a feed forward automatic width control optimum gain calculating method in the thick plate process according to the present invention,

제 5 도는 본 발명에 따라 압연수식모델과 간이폭변화모델, 피드포워드 제어알고리즘, 유압에저의 동특성으로부터 모델링한 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출 시스템을 보이는 블럭선도이다.FIG. 5 is a block diagram showing a rolling modification model, a simple width change model, a feedforward control algorithm, and a feedforward automatic width control optimized gain calculation system modeled from the dynamic characteristics of a hydraulic system under a hydraulic pressure according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

10 : 폭측정기20 : 에저(edger) 압연롤10: width measuring instrument 20: edger rolling roll

30 : 수평압연롤40 : 자동판폭제어(AWC) 컴퓨터30: horizontal rolling roll 40: automatic width control (AWC) computer

이하, 본 발명에 따른 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법을 수행하기 위한 장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration of an apparatus for performing a feedforward automatic width control optimization gain calculation method in a thick plate process according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 본 발명에 따른 피드포워드 자동판폭제어장치를 보이는 구성도로서, 제 1 도를 참조하면, 본 발명의 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법을 수행하기 위한 장치의 구성은 운반롤러에 의해 운반되어 오는 철판에 대한 판폭을 측정한 다음에 사전에 설정된 목표폭값과의 편차(△Wi)를 계산하고, 판이 에저롤에 치입되는 싯점을 추적하고 압연모델 및 제어게인으로부터 판폭편차에 따른 개도수정량(△S*)을 계산하는 등의 기능을 가진 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)와, 컴퓨터에서 내려온 지령치에 의해 개도를 수정하여 판폭을 제어하는 에저압연롤(20)과 판두께를 제어하는 수평압연롤을 나타낸다.FIG. 1 is a configuration diagram of a feedforward automatic width control apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, the apparatus for performing a feedforward automatic width control control optimum gain calculating method in a thick plate process according to the present invention comprises: After measuring the plate width with respect to the steel plate conveyed by the roller, the deviation? Wi from the target width value set in advance is calculated, and the point at which the plate is inserted into the low roller is tracked, and the plate width deviation from the rolling model and control gains An automatic sheet width control (AWC) computer 40 having a function of calculating an opening correction amount DELTA S * according to the sheet size, an Eger rolling roll 20 for controlling the sheet width by correcting the opening degree by an instruction value from the computer, And a horizontal rolling roll for controlling the thickness of the plate.

제 2 도는 본 발명에 따른 압연수식모델을 유도하기 위한 밀특성도이고, 제 3 도는 본 발명에 따른 간이폭변화모델을 도출하기 위한 참고도이며, 제 4 도는 본 발명에 따른 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법을 보인 플로우챠트이고, 제 5 도는 본 발명에 따라 압연수식모델과 간이폭변화모델, 피드포워드 제어알고리즘, 유압에저의 동특성으로부터 모델링한 피드포워드 자동판폭제어로부터 최적게인 산출식을 유도하기 위한 블럭선도이다.FIG. 2 is a view showing a mill characteristic diagram for deriving a rolling modification model according to the present invention, FIG. 3 is a reference diagram for deriving a simplified width variation model according to the present invention, FIG. 5 is a flow chart showing an automatic gain control method for automatic width control; FIG. 5 is a flow chart showing a method for calculating optimum gain from a rolling modification model, a simple width change model, a feedforward control algorithm, and a feedforward automatic width control modeled from low- Is a block diagram for deriving the equation.

이와 같이 구성된 자동판폭제어의 개도수정량(△S*)을 계산하는데 이용되는 제어게인(Gf)의 최적치를 산출하는 과정을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.The process of calculating the optimum value of the control gain Gf used for calculating the opening correction amount DELTA S * of the automatic width control thus configured will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

제 4 도를 참조하면, 제 1 단계(41)에서는 선형화된 밀정수, 소성계수, 에저(Edger) 입출측 폭(Wi, We), 두 수직롤간의 갭(s)의 함수로 나타내고, 이를 게이지미터 모델(We = F/M+S)과 병합하여 부하력 변동량을 밀정수, 소성계수, 에저입출측 변동량, 에저갭 변동량의 함수로 표현하고, 폭변화모델로부터 수평압연후의 출측폭변동량을 에저갭변동량, 밀정수, 소성계수, 폭회복율, 압하력변동량의 함수로 표현하며, 여기서는 상기 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)에서 밀특성에 따른 소재의 출측판폭(Wo)과 에저갭(S)으로부터 부하력을 구한 다음, 이로부터 미소변동분인 부하력수정량(△F)을 산출한다.Referring to FIG. 4, in a first step 41, a linearized eccentricity, a plasticity coefficient, an Edger inlet side width (Wi, We) and a gap (s) The model is expressed as a function of the amount of fluctuation of the load force, the plasticity coefficient, the fluctuation amount of the Ezer inlet / outlet side, and the amount of the variation in the amount of the gap, by merging with the metric model (We = F / M + S) (Wo) of the material according to the whet characteristics in the automatic width control (AWC) computer 40, and the low gap (W0) S), and then calculates the load power quantity (ΔF), which is a minute variation, from the load force.

이를 구체적으로 설명하면, 제 1 도에 도시한 밀특성도로부터 부하력(F)를 계산하는 계산식은 하기 식(1)과 같다.More specifically, the equation for calculating the load force F from the mill characteristic diagram shown in FIG. 1 is expressed by the following equation (1).

…………(1) ... ... ... ... (One)

여기서, F는 부하력, M(=∂F/∂S)은 밀상수[ton/mm], Q는 소성계수(Material Stiffness=-∂F/∂Wi][ton/mm], S는 에저갭(Edger gap)[mm], Wi는 소재입측폭[mm], We는 소재의 출측폭[mm]을 나타낸다. 이때 밀정수(M)와 소성계수(Q)는 상위컴퓨터에서 계산하여 자동판폭제어 컴퓨터로 통신을 통해 전달받는다.Where F is the load force, M (= ∂F / ∂S) is the mill constant [ton / mm], Q is the plasticity factor (Material Stiffness = -∂F / ∂Wi) [ton / (M) and plasticity factor (Q) are calculated by the host computer, and the automatic width control (W) is calculated by the host computer. It is transmitted to the computer through communication.

상기 식(1)로부터 출측폭(Wo)는 하기 식(2)와 같이 나타난다.From the above equation (1), the output width Wo is expressed by the following equation (2).

…………(2) ... ... ... ... (2)

따라서, 상기 식(2)를 상기 식(1)에 대입하면 부하력(F)를 계산하는 계산식은 하기식(3)과 같고, 하기 식(3)을 미소변동분으로 표현하면 하기 식(4)와 같다.Therefore, when the equation (2) is substituted into the equation (1), the calculation formula for calculating the load force F is expressed by the following equation (3) .

…………(3) ... ... ... ... (3)

…………(4) ... ... ... ... (4)

제 2 도에 도시한 간이폭변화모델로부터 출측폭(Wo)는 하기 식(5),(6)과 같이 나타나고, 하기 식(6)을 미소변동분으로 표현하면 하기 식(7)과 같이 된다.From the simplified width variation model shown in Fig. 2, the output width Wo is expressed by the following equations (5) and (6), and the following equation (6)

…………(5) ... ... ... ... (5)

…………(6) ... ... ... ... (6)

…………(7) ... ... ... ... (7)

여기서, We는 에징(Edging)후 판폭, β는 수평압연후 폭회복율로서 통상 0.5~0.7정도의 값을 갖는 것으로 알려져 있다.Here, We is a plate width after edging, and? Is a width recovery ratio after horizontal rolling, and is generally known to have a value of about 0.5 to 0.7.

다음으로, 제 2 단계(42)에서는 에저압연롤과 폭측정기간의 거리와 압연속도에 따른 시간으로부터 상기 폭편차가 측정된 철판의 위치가 에저압연롤에 치입되는 시점에서의 폭편차와 밀정수(M), 소성계수(Q), 제어게인(Gf)으로부터 압하수정량 지령치(△S*)을 계산한다.Next, in the second step (42), the width deviation at the time when the position of the iron plate on which the width deviation is measured from the time of the width measuring period and the time taken by the rolling speed, (? S *) is calculated from the melt index (M), the plasticity coefficient (Q) and the control gain (Gf).

이를 구체적으로 설명하면, 상기한 바와 같이, 피드포워드 자동판폭제어의 원리는 에저압연롤 전단에 위치한 폭측정기로부터 폭편차를 측정하고, 상기 에저압연롤과 폭측정기간의 거리와 압연속도에 따른 시간으로부터 상기 폭편차가 측정된 철판의 위치가 에저압연롤에 치입되는 시점에서 상기 측정된 폭편차에 대응되는 압하수정량을 계산하여 위치제어계에 입력함으로서, 판폭을 제어하는 원리로서, 이와 같은 원리로 제어하는 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)는 하기 식(8)과 같이 압하수정량(△S*)을 계산한다.Specifically, as described above, the principle of feedforward automatic width control is to measure the width deviation from the width measuring device located at the upstream side of the edge rolling roll, to measure the distance between the edge rolling roll and the width measuring period and the time , The amount of pressure reduction corresponding to the measured width deviation is calculated at the time when the position of the iron plate on which the width deviation is measured is entered into the Ezer rolling roll and is input to the position control system so as to control the plate width. The automatic width control (AWC) computer 40 that controls the automatic width control (AWC) computer 40 calculates the push-pull correction amount DELTA S * as shown in the following equation (8).

…………(8) ... ... ... ... (8)

여기서, Gf는 피드포워드 제어게인이다. 상기와 같은 결과들로부터 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출시스템을 제 5 도에 도시한 바와 같이 모델링하였다. 제 5 도에서 58은 유압에저의 동특성을 나타내는데, 이는 제어기, 서브밸브 및 실린더(도시생략)의 동특성을 고려하여 상기 식(9), (10)와 같이 나타낼 수 있다.Here, Gf is a feedforward control gain. From the above results, the feedforward automatic width control optimum gain calculation system is modeled as shown in FIG. 5. In FIG. 5, reference numeral 58 denotes a low dynamic characteristic of the hydraulic pressure, which can be expressed by the equations (9) and (10) in consideration of the dynamic characteristics of the controller, the sub valve and the cylinder (not shown).

…………(9) ... ... ... ... (9)

…………(10) ... ... ... ... (10)

여기서, s는 라플라스 연산자를, K1은 비례제어기 게인을, K2/(1+Ts)(T:시정수)는 서보밸브의 동특성을, K3/s는 실린더의 동특성을, K=K1·K2·K3을 나타낸다.K = K1 / K2 (1 + Ts) (T: Time constant) is the dynamic characteristic of the servo valve, K3 / s is the dynamic characteristic of the cylinder, K1 / K2 is the proportional controller gain, K3.

그 다음으로, 제 3 단계(43)에서는 상기 유압에저의 동특성을 라프라스 전달함수로 표현하고, 갭수정량 지령치(△S*)와 유압에저 동특성 전달함수로부터 에저개도량인 롤갭변동량(△S)을 산출한다.Next, in the third step 43, the dynamic characteristics of the lower part are expressed by the Laplace transfer function, and the roll gap variation amount (DELTA S), which is the amount of the gap between the gap constant amount command value (DELTA S *) and the low- .

이를 구체적으로 설명하면, 제 5 도로부터 롤갭변동량(△S)은 하기 식(11)과 같고, 상기 식(8)을 하기 식(11)에 대입하여 정리하면 하기 식(12)와 같이 된다.Specifically, the roll gap variation amount ΔS from the fifth road is the same as the following equation (11), and the equation (8) is substituted into the following equation (11).

…………(11) ... ... ... ... (11)

…………(12) ... ... ... ... (12)

한편, 제 4 단계(44)에서는 상기 롤갭변동량(△S)에 상기 부하력수정량(△F)과 압하수정량 지령치(△S*)를 대입 정리하여 출측폭 변동량(△Wo)을 산출하는데, 이를 구체적으로 설명하면, 상기 식(4)을 상기 식(12)에 대입하여 정리하면, 출측폭 변동량(△Wo)는 하기 식(13)과 같다.On the other hand, in the fourth step 44, the output-side fluctuation amount? Wo is calculated by putting the load-power determination amount? F and the down-pressure amount determination command value? S * in the roll gap variation amount? Specifically, the output width variation? Wo is expressed by the following equation (13) by substituting the above equation (4) into the above equation (12).

…………(13) ... ... ... ... (13)

그리고, 제 5 단계(45)에서는 상기 롤갭변동량(△S)을 출측폭 변동량(△Wo)에 대입하여 폭전달함수(△Wo/△Wi)를 산출하며, 이는 상기 식(12)을 상기 식(13)에 대입하면 폭전달함수(△Wo/△Wi)는 하기 식(14)과 같다.In the fifth step 45, the roll width variation amount? S is substituted into the output width variation? Wo to calculate the width transfer function? Wo /? Wi, (13), the width transfer function? Wo /? Wi is expressed by the following equation (14).

… (14) ... (14)

마지막으로, 제 6 단계(46)에서는 상기 판폭제어 전달함수(△Wo/△Wi)로부터 △Wi에 대한 △Wo를 최소화하는 최적게인(Gf)을 산출하는데, 상기 식(14)에 대해서, △Wi에 대한 △Wo를 최소화하기 위한 게인(Gf)을 선정하는 방법에 있어서, 먼저 정상상태 즉 s=0일 때의 폭전달함수(△Wo/△Wi)를 구하면 하기 식(15)와 같이 된다.Finally, in the sixth step 46, the optimum gain Gf for minimizing? Wo from? Wo /? Wi to? Wi is calculated. The equation (14) In the method of selecting the gain (Gf) for minimizing? Wo with respect to Wi, the width transfer function? Wo /? Wi at the steady state, that is, when s = .

…………(15) ... ... ... ... (15)

상기 식(15)에서 분자항이 최소이면 폭전달함수(△Wo/△Wi)가 최소로 되므로 분자항이 최소가 되도록 분자항을 하기 식(16)과 같이 분자항=0으로 한다.In the formula (15), if the molecular term is minimum, the width term transfer function? Wo /? Wi is minimized so that the molecular term is set to zero so that the molecular term is minimized.

…………(16) ... ... ... ... (16)

상기 식(16)을 만족하는 제어게인(Gf)을 구하면 하기 식(17)과 같이 얻어진다.If the control gain Gf satisfying the above equation (16) is obtained, the following equation (17) is obtained.

…………(17) ... ... ... ... (17)

본 발명에 따라 상기 식(17)에 의해서 얻어진 값이 시행착오적인 방법으로 구하여진 최적의 게인값과 잘 일치하는가를 다음의 과정을 통해 검증하였다. 제 5 도에 도시한 피드포워드 구성도에서 폭측정기로부터 측정된 폭편차(△Wi)를 하기 식(18)과 같이 가정하였다.According to the present invention, it is verified through the following procedure whether the value obtained by the equation (17) agrees well with the optimum gain value obtained by the trial and error method. In the feed forward configuration diagram shown in FIG. 5, the width deviation? Wi measured from the width measuring instrument is assumed to be expressed by the following equation (18).

…………(18) ... ... ... ... (18)

여기서, ω1=2πf1=2π×5[rad/sec], ω2=2πf2=2π×1[rad/sec], …Here, ω1 = 2πf1 = 2π × 5 [rad / sec], ω2 = 2πf2 = 2π × 1 [rad / sec]

그리고, K1=0.5, T=0.0014, K2=0.0345, K3=70으로 설정하고, K=K1·K2·K3=0.5×0.0345×70=1.2075로 설정하였다.K1 = 0.5, T = 0.0014, K2 = 0.0345 and K3 = 70, and K = K1 K2 K3 = 0.5 x 0.0345 70 = 1.2075.

상기 밀상수(M)는 2후판 밀상수값을 이용하여 M=100[ton/mm]로 설정하였고, 또한 판의 소성계수(Q)=2,3,10[ton/mm]의 세가지로 가정하여 선정하였다. 그리고, 폭회복율(β)은 소성계수가 2,3[ton/mm]일 경우에는 0.6으로, 10[ton/mm]인 경우에는 0.5로 설정하였다.The mill constant (M) was set to M = 100 [ton / mm] using the value of the two plate mill constants and the plasticity factor (Q) = 2,3,10 [ton / Respectively. The width recovery rate (β) is set to 0.6 when the plasticity factor is 2 [ton / mm], and to 0.5 when the plasticity factor is 10 [ton / mm].

이와 같이 선정된 파라메터를 통하여 소성계수, 폭회복율β에 따른 제 5 도의 출측폭변동(△Wo)의 표준편차(σ)는 하기 식(19)에 의해 구해지는데, 하기 식(19)에 의해 구해진 출측폭 편차(σ)와 소성계수(Q)에 따른 피드포워드 게인(Gf)을 하기 표 1에서 보이고 있다.The standard deviation (?) Of the outgoing width fluctuation? Wo in the fifth degree according to the plasticity coefficient and the width recovery ratio? Through the selected parameters is obtained by the following equation (19) Table 1 shows the feed forward gain (Gf) according to the outgoing width deviation () and the plasticity coefficient (Q).

…………(19) ... ... ... ... (19)

여기서, 샘플횟수 N=5000,의 평균이다.Here, the number of samples N = 5000, .

[표 1][Table 1]

상기 표 1에서 보인 바와 같이 케이스1(CASE1)의 경우의 최적 피드포워드 게인은 약 70~80정도이고, 케이스2의 경우에는 약 50~60, 케이스3의 경우에는 약 10~15정도임을 알 수 잇다.As shown in Table 1, it can be seen that the optimum feedforward gain for Case 1 (CASE 1) is about 70 to 80, that for Case 2 is about 50 to 60, and that for Case 3 is about 10 to 15 connect.

상기 식(17)을 이용하여 최적게인(Gf)을 각 케이스별로 구하면 하기 표 2와 같다.The optimum gain (Gf) is obtained for each case by using the above equation (17), as shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

상기 표 1과 표 2에서 시행착오적인 방법으로 구해진 최적의 게인(Gf)과 본 발명에 의한 방법으로 계산된 최적게인(Gf)이 매우 잘 일치함을 알 수 있다.It can be seen that the optimum gain (Gf) obtained by the trial and error method in the above Tables 1 and 2 and the optimum gain (Gf) calculated by the method of the present invention coincide very well.

종래의 시뮬레이션에 의한 시행착오적인 방법으로는 소성계수, 밀상수, 폭회복율에 따른 최적게인값을 테이블화하여 사전에 선정되어야 하고, 소성계수의 범위가 광범위한 경우 모드 경우에 대해서 게인을 선정을 할 경우, 많은 메모리영역을 차지하고 밀상수, 폭회복율과 같은 파라메터들이 변경될 경우 재차 시뮬레이션에 의하거나 고전적인 방법 등으로 게인값을 재계산하여 다시 프로그램을 테이블값을 고쳐야 하는 번거로움이 있는 반면에, 본 발명의 방법에 의해 구해진 게인값은 밀상수, 소성계수, 폭회복율의 함수로 설정이 되어 프로그램이 간략화될 수 있고, 파라메터가 변하여도 프로그램을 수정하거나 재차 게인을 수정하는 번거로움을 없앨 수 있는 특별한 효과가 있는 것이다.As a trial and error method by the conventional simulation, the optimal gain value according to the plasticity coefficient, the milling constant and the width recovery rate should be tabulated and selected in advance. If the range of plasticity coefficient is wide, In the case where parameters such as the constant of the millimeter and the recovery rate of the width are changed, it is troublesome to re-calculate the gain value again by simulation or classical method, The gain value obtained by the method of the present invention is set as a function of the mill constant, the plasticity coefficient, and the width recovery rate, so that the program can be simplified and it is possible to eliminate the hassle of correcting the program or correcting the gain again There is a special effect.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법이 상기 기술한 실시예에 한정되지 않음을 용이하게 알 수 있을 것이다.The above description is only an explanation of one embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified and modified within the scope of its constitution. It will be readily understood by those skilled in the art that the feed forward automatic width control optimum gain calculation method in the thick plate process is not limited to the above described embodiments.

Claims (1)

판폭을 측정하여 폭편차(△Wi)를 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)로 출력하고, 상기 자동판폭제어(AWC)컴퓨터(40)는 입력폭편차에 해당하는 폭편차(△Wi)를 이용하여 압연모델과 제어알고리즘으로 최적의 제어게인(Gf)을 산출하는 방법에 있어서,(AWi) computer 40. The automatic width control (AWC) computer 40 calculates the width deviation? Wi corresponding to the input width deviation from the width width? (Gf) using a rolling model and a control algorithm, 선형화된 밀정수, 소성계수, 에저(Edger)입출측 폭(Wi, We), 두 수직롤간의 갭(s)의 함수로 나타내고, 이를 게이지미터 모델(We = F/M+S)과 병합하여 부하력 변동량을 밀정수, 소성계수, 에저입출측 변동량, 에저갭 변동량의 함수로 표현하고, 폭변화모델로부터 수평압연후의 출측폭변동량을 에저갭변동량, 밀정수, 소성계수, 폭회복율, 압하력변동량의 함수로 표현하는 1단계;(We = F / M + S) as a function of the linearized eccentricity, plasticity factor, Edger inlet side width (Wi, We) and gap between two vertical rolls The load fluctuation amount is expressed as a function of the coercive force, the plasticity coefficient, the fluctuation amount on the Ezer side and the fluctuation amount on the Ezer side, and the output width variation after the horizontal rolling from the width variation model is represented by the following equation: A step of expressing the function as a function of the variation; 에저압연롤과 폭측정기간의 거리와 압연속도에 따른 시간으로부터 상기 폭편차가 측정된 철판의 위치가 에저압연롤에 치입되는 시점에서의 폭편차와 밀정수(M), 소성계수(Q), 제어게인(Gf)으로부터 압하수정량 지령치(△S*)을 계산하는 제 2 단계;(M), the plasticity coefficient (Q), and the thickness of the iron plate at the time when the position of the iron plate on which the width deviation is measured is inserted into the Ezer rolling roll from the time of the Ezer rolling roll and the width measuring period and the time corresponding to the rolling speed, A second step of calculating a pushdown amount command value? S * from the control gain Gf; 상기 유압제어의 동특성을 라프라스 전달함수로 표현하고, 갭수정량 지령치(△S*)와 유압에저 동특성 전달함수로부터 에저개도량인 롤갭변동량(△S)을 산출하는 제 3 단계;A third step of expressing the dynamic characteristics of the hydraulic control by a Laplace transfer function and calculating a gap constant amount command value DELTA S * and a roll gap variation amount DELTA S which is a low duty ratio from the low dynamic characteristic transfer function to the hydraulic pressure; 상기 롤갭변동량(△S)에 상기 부하력수정량(△F)과 압하수정량 지령치(△S*)를 대입 정리하여 출측폭 변동량(△Wo)을 산출하는 제 4 단계;A fourth step of calculating an output width variation amount? Wo by assigning the load power amount determination? F and the screw down determination amount command value? S * to the roll gap variation amount? S; 상기 롤갭변동량을 출측폭변동량(△Wo)에 대입하여 판폭제어 전달함수(△Wo/△Wi)를 산출하는 제 5 단계;A fifth step of calculating the width control transfer function? Wo /? Wi by substituting the roll gap variation into the output width variation? Wo; 상기 판폭제어 전달함수(△Wo/△Wi)로부터 △Wi에 대한 △Wo를 최소화하는 최적게인(Gf)을 산출하는 제 6 단계;A sixth step of calculating an optimum gain (Gf) for minimizing? Wo against? Wi from the width control transfer function? Wo /? Wi; 로 이루어짐을 특징으로 하는 후판공정에서 피드포워드 자동판폭제어 최적게인 산출방법.And calculating a feed forward automatic width control optimum gain in the thick plate process.
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KR100805897B1 (en) * 2001-12-26 2008-02-21 주식회사 포스코 Improvement of massflow balance at hot strip mill and its method

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