WO2019053826A1 - 圧延ラインの数学モデル算出装置および制御装置 - Google Patents
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Abstract
圧延材の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出することができる圧延ラインの数学モデル算出装置を提供する。数学モデル算出装置は、を備えた。圧延ラインの数学モデル算出装置は、圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の圧延荷重の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、を備えた。
Description
この発明は、圧延ラインの数学モデル算出装置および制御装置に関する。
特許文献1は、圧延ラインの制御装置を開示する。当該制御装置によれば、カルマンフィルタを用いて圧延機の出側の圧延材の板厚を推定する。
しかしながら、特許文献1に記載の制御装置においては、圧延機の出側の圧延材の板厚の応答値を入力とする。このため、圧延材の搬送遅れによる無駄時間が発生する。このため、圧延材の板厚制御の精度を上げることができない。
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、圧延材の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出することができる圧延ラインの数学モデル算出装置および制御装置を提供することである。
この発明に係る圧延ラインの数学モデル算出装置は、圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の圧延荷重の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、を備えた。
この発明に係る圧延ラインの数学モデル算出装置は、圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記圧延材の圧延荷重の応答値を入力とし、前記圧延材の板厚の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、を備えた。
この発明に係る圧延ラインの数学モデル算出装置は、圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の板厚の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、を備えた。
この発明に係る圧延ラインの制御装置は、前記圧延ラインの稼働中において、前記数学モデル算出装置がオンラインの応答値を入力として数学モデルに基づいて算出した出力を取得し、当該出力に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する制御部、を備えた。
これらの発明によれば、圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、数学モデルが算出される。このため、圧延材の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出することができる。
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。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの構成図である。
図1はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの構成図である。
図1において、圧延機は、一対のワークロール1と一対のバックアップロール2とを備える。
一対のワークロール1は、鉛直方向に並ぶ。一対のバックアップロール2は、鉛直方向に並ぶ。下側のバックアップロール2は、下側のワークロール1の直下に設けられる。上側のバックアップロール2は、上側のワークロール1の直上に設けられる。
油圧圧下装置3は、上側のバックアップロール2の上方に設けられる。油圧シリンダ4は、油圧圧下装置3に設けられる。
位置センサ5は、油圧シリンダ4に設けられる。ロードセル6は、下側のバックアップロール2の直下に設けられる。板厚計7は、圧延機の出側に設けられる。
圧延材8は、矢印で示される圧延方向に移動する。圧延材8は、一対のワークロール1の間を通過する。油圧圧下装置3は、サーボ弁により油圧シリンダ4の内部への作動油の量を制御することで一対のワークロール1のロール開度を調整する。その結果、圧延材8の板厚は、変化する。
位置センサ5は、一対のワークロール1のロール開度の応答値Sresを計測する。ロードセル6は、圧延荷重の応答値Presを計測する。板厚計7は、圧延機の出側の圧延材8の板厚の応答値hout
resを計測する。
制御装置9は、数学モデル算出装置10を備える。数学モデル算出装置10は、数学モデル算出部11を備える。数学モデル算出部11は、圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、圧延ラインの数学モデルを算出し得るように設けられる。例えば、数学モデル算出部11は、一対のワークロール1のロール開度の応答値Sresを入力とし、圧延荷重の応答値Presを出力として数学モデルを算出し得るように設けられる。
制御装置9は、制御部12を備える。制御部12は、数学モデル算出部11により算出された数学モデルに基づいて圧延ラインの動作を制御し得るように設けられる。例えば、制御部12は、オンラインの一対のワークロール1のロール開度の応答値Sresを入力として数学モデルに基づいて算出した圧延荷重の推定値P´を取得し、当該推定値P´に基づいて一対のワークロール1のロール開度の基準値Srefを算出する。
次に、図2を用いて、圧延ラインの制御を説明する。
図2はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御を説明するためのブロック図である。
図2はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御を説明するためのブロック図である。
図2に示されるように、圧延機の出側の圧延材8の板厚の推定値h´outは、ロール開度の応答値Sresに対して圧延荷重の推定値P´を圧延機の縦剛性係数であるミル定数Mで除した値を加えた値である。
圧延材8の板厚の目標値htargetと圧延材8の板厚の推定値h´outとの偏差は、PI制御器に入力される。PI制御器は、ロール開度の基準値の修正量ΔSrefを出力する。ロール開度の基準値の修正量ΔSrefが一次遅れ系で表された油圧圧下系の応答を経ることで、実際のロール開度の変化量ΔSresが出力される。ロール開度の変化量ΔSresは、圧延荷重への伝達関数Gpに入力される。伝達関数Gpは、圧延荷重の変化量ΔPを出力する。圧延荷重の変化量ΔPは、圧延機の出側の圧延材8の板厚への伝達関数Ghに入力される。伝達関数Ghは、圧延機の出側の圧延材8の板厚の変化量Δhoutを出力する。
次に、図3から図5を用いて、数学モデルの算出方法の概要を説明する。
図3から図5はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置による数学モデルの算出方法の概要を説明するためのブロック図である。
図3から図5はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置による数学モデルの算出方法の概要を説明するためのブロック図である。
図3に示されるように、数学モデル算出部11は、実験的に得られたデータからロール開度の応答値Sresから圧延荷重の応答値Presを経て圧延機の出側の圧延材8の板厚の応答値hout
resのそれぞれの動的な応答特性を示す数学モデルを作成する。具体的には、数学モデル算出部11は、入力から出力までの差分方程式、伝達関数、状態方程式を算出する。
例えば、図4に示されるように、数学モデル算出部11は、線形差分方程式であるARMAX(Auto-Regressive Moving Average eXogonous)モデルを算出する。ARMAXモデルは、次の(1)式で表される。
(1)式のA(z)は、次の(2)式で表される。
(1)式のB(z)は、次の(3)式で表される。
(1)式のC(z)は、次の(4)式で表される。
ARMAXモデルにおいては、多項式有理関数G(z)が定義される。G(z)は、入力u(k)から出力y(k)までの伝達関数である。具体的には、G(z)は、次の(5)式で表される。
ARMAXモデルにおいては、多項式有理関数H(z)が定義される。H(z)は、雑音w(k)から外乱項v(k)までの伝達関数である。具体的には、H(z)は、次の(6)式で表される。
その結果、図4のブロック図は、図5のブロック図に変換される。この際、出力y(k)は、次の(7)式で表される。
現時刻kにおける出力y(k)の予測値は、時刻(k-1)までの過去のデータを用いて次の(8)式で表される。
なお、(8)式の右辺の第2項は、次の(9)式で定義される。
(8)式が(7)式に代入されると、次の(10)式が得られる。
(7)式と(10)式とにより雑音w(k)が消去されると、次の(11)式が得られる。
(11)式に示されるように、現在の出力は、過去の入力と出力との線形結合として算出される。この際、1段階予測値を用いた予測誤差εは、次の(12)式で定義される。
A(z)とB(z)とC(z)とは、(12)式を用いた予測誤差法で決定される。具体的には、A(z)とB(z)とC(z)とは、予測誤差εから構成される評価関数を最小にするように決定される。
離散時間系において、入力u(k)から出力y(k)までの伝達関数G(z)は、次の(13)式で表される。
連続時間系において、入力u(k)から出力y(k)までの伝達関数G´(s)は、(13)式を変換することにより得られる。伝達関数G´(s)は、次の(14)式で表される。
次に、図6から図8を用いて、数学モデルの算出方法の例を説明する。
図6から図8はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置による数学モデルの算出方法の例を説明するための図である。
図6から図8はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置による数学モデルの算出方法の例を説明するための図である。
図6は、ロール開度と圧延荷重とを示す。
図7の上段は、図6において実際に圧延が行われている時間帯のロール開度の拡大図である。具体的には、図7の上段は、図6における時間が37(s)から84(s)の時間帯のロール開度の拡大図である。点線は、データを直線近似した線である。
図7の下段は、図6において実際に圧延が行われている時間帯の圧延荷重の拡大図である。具体的には、図7の下段は、図6における時間が37(s)から84(s)の時間帯の圧延荷重の拡大図である。点線は、データを直線近似した線である。
図8の上段は、数学モデルに入力する前のデータの前処理として、図7の上段のデータから低周波外乱である平均値と傾きとを取り除いたデータである。
図8の下段は、数学モデルに入力する前のデータの前処理として、図7の下段のデータから低周波外乱である平均値と傾きとを取り除いたデータである。
図8の上段と下段とにおいて、データの平均値と傾きとは0である。数学モデル算出部11は、データの収集後にオフラインで図8の上段と下段とに対応した処理を行う。数学モデル算出部11は、図8の上段と下段とのデータを用いて伝達関数を算出する。例えば、伝達関数GT(s)は、以下の(15)式で表される。
得られた伝達関数GP(s)は、次回以降の圧延材8の板厚の張力制御に使用される。数学モデル算出部11は、圧延ラインの稼働中におけるロール開度の応答値から前回の圧延材8において伝達関数GP(s)を推定する際に入力データから取り除いた平均値と傾きとをオンラインで取り除く。数学モデル算出部11は、当該値を伝達関数GP(s)に入力する。数学モデル算出部11は、伝達関数GP(s)の出力に対して、伝達関数GP(s)を算出する際に出力データから取り除いた平均値と傾きを加えた値を圧延荷重の推定値として算出する。
数学モデル算出部11は、算出した各伝達関数を状態方程式に変換し、カルマンフィルタを用いることによって予測精度を改善する。カルマンフィルタは、システムの動特性を示す状態方程式と時々刻々与えられる実測データとを用いてシステムの状態を逐次的に推定するオンラインアルゴリズムである。カルマンフィルタは、システムに加わる外乱とセンサとに含まれるノイズの影響が正規分布に従うとの仮定を用いる。
カルマンフィルタの実装には、制御対象の動特性を状態方程式で表す必要がある。そこで、数学モデル算出部11は、(15)式の二次系の伝達関数を状態方程式に変換する。伝達関数から状態方程式への変換は無限通りの方法がある。例えば、以下の(16)式の二次系の伝達関数は、(17)式の状態方程式で表される。
なお、(17)式において、xは状態変数である。uは入力(ロール開度)である。yは出力(圧延荷重)である。
次に、数学モデル算出部11は、(17)式の状態空間モデルを離散時間系での状態空間モデルに変換する。図6から図8で説明された近似が用いられた場合、数学モデル算出部11は、次の(18)で表された近似を行う。
ただし、(18)式において、AdとBdは、離散時間系での係数ベクトルである。Tstは、サンプリング周期である。Iは、単位行列である。
この際、離散時間状態方程式は、次の(19)式で表される。
カルマンフィルタは、1サンプリング直前までの情報と現時刻で取得した情報とに基づいてシステムの最適な状態を推定する。
ただし、状態変数xと出力yとは、ノイズを含むとされる。
カルマンフィルタにおいては、サンプリング時刻が更新される度に、予測処理と更新処理とが行われる。
予測処理においては、現時刻での状態は、1サンプリング前の時刻の情報に基づいて推定される。
予測処理においては、事前状態推定は、次の(20)式で表される。
予測処理においては、事前誤差共分散は、次の(21)式で表される。
更新処理においては、正確な状態は、現時刻の応答値に基づいて張力予測値を修正することにより推定される。
更新処理においては、カルマンゲインは、次の(22)式で表される。
更新処理においては、状態推定は、次の(23)式で表される。
更新処理においては、事後誤差共分散は、次の(24)式で表される。
(18)式から(24)式の演算は逐次行われる。この際、圧延荷重の推定値P´は、次の(25)式で表される。
数学モデル算出部11は、圧延ラインの稼働中におけるロール開度の応答値Sresから前回の圧延材8において伝達関数GP(s)を推定する際に入力データから取り除いた平均値と傾きとをオンラインで取り除く。数学モデル算出部11は、当該値を伝達関数GP(s)に入力する。数学モデル算出部11は、伝達関数GP(s)の出力に対して、伝達関数GP(s)を算出する際に出力データから取り除いた平均値と傾きを加えた値を圧延荷重の推定値P´として算出する。
この際、数学モデル算出部11は、算出した(15)式の伝達関数を(17)式の状態方程式に変換し、カルマンフィルタを実装する。数学モデル算出部11は、サンプリング毎に取得する圧延荷重の応答値Presと圧延荷重の推定値P´との偏差を用いて圧延荷重の推定値P´を補正する。具体的には、数学モデル算出部11は、(20)式から(24)式の演算をサンプリング毎に行うことにより圧延荷重の推定値P´を算出する。
次に、図9を用いて、カルマンフィルタを用いた予測精度の改善を説明する。
図9はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御のシミュレーション結果を示す図である。
図9はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御のシミュレーション結果を示す図である。
図9に示されるように、カルマンフィルタが用いられた場合、圧延荷重の推定値P´は、カルマンフィルタが用いられない場合の圧延荷重の推定値P´よりも圧延荷重の応答値Presに追従した値となる。
次に、図10を用いて、圧延荷重を推定値P´を用いたゲージメータAGCが出力するロール開度の基準値の修正量ΔSrefを説明する。
図10はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御のシミュレーション結果を示す図である。
図10はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御のシミュレーション結果を示す図である。
図10において、Aは、圧延荷重を推定値P´を用いたゲージメータAGCが出力するロール開度の基準値の修正量ΔSrefである。Bは、圧延荷重の応答値Presを用いたゲージメータAGCが出力するロール開度の基準値の修正量ΔSrefを説明する。
図10に示されるように、Aは、BよりもゲージメータAGCの出力により含まれるノイズによるハンチングを抑制する。このため、PIゲインを大きく設定することができる。その結果、ゲージメータAGCの性能を改善することができる。
以上で説明した実施の形態1によれば、圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、数学モデルが算出される。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出することができる。
また、数学モデルは、入力と出力とを1次直線で近似し、当該入力と当該出力とから対応した1次直線を差し引いた値を用いて算出される。このため、より精度の高い数学モデルを算出することができる。
また、制御装置9は、圧延ラインの稼働中において、数学モデル算出装置10がオンラインの応答値を入力として数学モデルに基づいて算出した出力を取得し、当該出力に基づいて一対のワークロール1のロール開度を制御する。この際、圧延荷重の応答値のノイズが制御に影響することはない。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度を高めることができる。
また、数学モデル算出装置10は、数学モデルを状態方程式に変換し、カルマンフィルタを用いて、前記圧延ラインの稼働中における前記圧延材8の圧延荷重の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度をより高めることができる。
具体的には、制御装置9は、数学モデル算出装置10が数学モデルによる出力を補正する場合に、補正された出力を圧延機の縦方向の剛性係数であるミル定数で除した値をミル伸び量として圧延機の出側の圧延材8の板厚を算出する。制御装置9は、圧延材8の板厚の算出結果に基づいて一対のワークロール1のロール開度を制御する。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度をより高めることができる。
次に、図11を用いて、制御装置9の例を説明する。
図11はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置を備えた制御装置のハードウェア構成図である。
図11はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの数学モデル算出装置を備えた制御装置のハードウェア構成図である。
制御装置9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13aと少なくとも1つのメモリ13b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14を備える。
処理回路が少なくとも1つのプロセッサ13aと少なくとも1つのメモリ13bとを備える場合、制御装置9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13bに格納される。少なくとも1つのプロセッサ13aは、少なくとも1つのメモリ13b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、制御装置9の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ13aは、CPU(Central Processing Unit)、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13b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。
処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア14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、制御装置9の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置9の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
制御装置9の各機能について、一部を専用のハードウェア14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、数学モデル算出部11の機能については専用のハードウェア14としての処理回路で実現し、数学モデル算出部11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13aが少なくとも1つのメモリ13bに格納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。
このように、処理回路は、ハードウェア14、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制御装置9の各機能を実現する。
実施の形態2.
図12はこの発明の実施の形態2における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御を説明するためのブロック図である。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。
図12はこの発明の実施の形態2における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御を説明するためのブロック図である。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。
実施の形態2においては、圧延荷重から圧延機の出側の圧延材8の板厚への伝達関数Ghは、実施の形態1の伝達関数Gpと同様に事前に算出される。
圧延荷重の推定値P´は、実施の形態1と同様に算出される。圧延荷重の推定値P´は、伝達関数Ghに入力される。伝達関数Ghは、圧延機の出側の圧延材8の板厚の推定値h´outを出力する。
圧延材8の板厚の目標値htargetと圧延材8の板厚の推定値h´outとの偏差は、PI制御器に入力される。PI制御器は、ロール開度の基準値の修正量ΔSrefを出力する。ロール開度の基準値の修正量ΔSrefが一次遅れ系で表された油圧圧下系の応答を経ることで、実際のロール開度の変化量ΔSresが出力される。ロール開度の変化量ΔSresは、圧延荷重への伝達関数Gpに入力される。伝達関数Gpは、圧延荷重の変化量ΔPを出力する。圧延荷重の変化量ΔPは、圧延機の出側の圧延材8の板厚への伝達関数Ghに入力される。伝達関数Ghは、圧延機の出側の圧延材8の板厚の変化量Δhoutを出力する。
以上で説明した実施の形態2によれば、圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、数学モデルが算出される。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出することができる。
具体的には、制御装置9は、補正された出力結果に基づいて一対のワークロール1のロール開度を制御する。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度をより高めることができる。
実施の形態3.
図13はこの発明の実施の形態2における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御を説明するためのブロック図である。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。
図13はこの発明の実施の形態2における圧延ラインの数学モデル算出装置が適用される圧延ラインの制御を説明するためのブロック図である。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。
実施の形態3においては、ロール開度から圧延機の出側の圧延材8の板厚への伝達関数GS
hは、実施の形態1の伝達関数Gpと同様に事前に算出される。
ロール開度の応答値Sresは、ロール開度から圧延機の出側の圧延材8の板厚への伝達関数GS
Hに入力される。伝達関数GS
Hは、圧延機の出側の圧延材8の板厚の推定値h´outを出力する。
圧延材8の板厚の目標値htargetと圧延材8の板厚の推定値h´outとの偏差は、PI制御器に入力される。PI制御器は、ロール開度の基準値の修正量ΔSrefを出力する。ロール開度の基準値の修正量ΔSrefが一次遅れ系で表された油圧圧下系の応答を経ることで、実際のロール開度の変化量ΔSresが出力される。ロール開度の変化量ΔSresは、圧延荷重への伝達関数Gpに入力される。伝達関数Gpは、圧延荷重の変化量ΔPを出力する。圧延荷重の変化量ΔPは、圧延機の出側の圧延材8の板厚への伝達関数Ghに入力される。伝達関数Ghは、圧延機の出側の圧延材8の板厚の変化量Δhoutを出力する。
以上で説明した実施の形態3によれば、圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、数学モデルが算出される。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出することができる。
具体的には、制御装置9は、補正された出力結果に基づいて一対のワークロール1のロール開度を制御する。このため、圧延材8の板厚制御に対する精度をより高めることができる。
以上のように、この発明に係る圧延ラインの数学モデル算出装置および制御装置は、圧延材8の板厚制御に対する精度の高い数学モデルを算出するシステムに利用できる。
1 ワークロール、 2 バックアップロール、 3 油圧圧下装置、 4 油圧シリンダ、 5 位置センサ、 6 ロードセル、 7 板厚計、 8 圧延材、 9 制御装置、 10 数学モデル算出装置、 11 数学モデル算出部、 12 制御部、 13a プロセッサ、 13b メモリ、 14 ハードウェア
Claims (15)
- 圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の圧延荷重の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、
を備えた圧延ラインの数学モデル算出装置。 - 前記数学モデル算出部は、入力と出力とを1次直線で近似し、当該入力と当該出力とから対応した1次直線を差し引いた値を用いて数学モデルを算出する請求項1に記載の圧延ラインの数学モデル算出装置。
- 圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記圧延材の圧延荷重の応答値を入力とし、前記圧延材の板厚の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、
を備えた圧延ラインの数学モデル算出装置。 - 前記数学モデル算出部は、入力と出力とを1次直線で近似し、当該入力と当該出力とから対応した1次直線を差し引いた値を用いて数学モデルを算出する請求項3に記載の圧延ラインの数学モデル算出装置。
- 圧延材を圧延する一対のワークロールのロール開度を制御することにより前記圧延材の板厚が制御される圧延ラインに対し、前記圧延ラインの応答値の履歴に基づいて、前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の板厚の応答値を出力として数学モデルを算出する数学モデル算出部、
を備えた圧延ラインの数学モデル算出装置。 - 前記数学モデル算出部は、入力と出力とを1次直線で近似し、当該入力と当該出力とから対応した1次直線を差し引いた値を用いて数学モデルを算出する請求項5に記載の圧延ラインの数学モデル算出装置。
- 前記圧延ラインの稼働中において、請求項1または請求項2に記載の数学モデル算出装置がオンラインの応答値を入力として数学モデルに基づいて算出した出力を取得し、当該出力に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する制御部、
を備えた圧延ラインの制御装置。 - 前記数学モデル算出装置は、数学モデルを状態方程式に変換し、カルマンフィルタを用いて、前記圧延ラインの稼働中における前記圧延材の圧延荷重の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する請求項7に記載の圧延ラインの制御装置。
- 前記制御部は、前記数学モデル算出装置が前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の圧延荷重の応答値を出力として数学モデルを算出し、前記圧延ラインの稼働中における前記圧延材の圧延荷重の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する場合に、補正された出力を前記一対のワークロールを備えた圧延機の縦方向の剛性係数であるミル定数で除した値をミル伸び量として前記圧延機の出側における前記圧延材の板厚を算出し、前記圧延材の板厚の算出結果に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する請求項8に記載の圧延ラインの制御装置。
- 前記圧延ラインの稼働中において、請求項3または請求項4に記載の数学モデル算出装置がオンラインの応答値を入力として数学モデルに基づいて算出した出力を取得し、当該出力に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する制御部、
を備えた圧延ラインの制御装置。 - 前記数学モデル算出装置は、数学モデルを状態方程式に変換し、カルマンフィルタを用いて、前記圧延ラインの稼働中における前記圧延材の圧延荷重の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する請求項10に記載の圧延ラインの制御装置。
- 前記制御部は、前記数学モデル算出装置が前記圧延材の圧延荷重の応答値を入力とし、前記圧延材の板厚の応答値を出力として数学モデルを算出し、前記圧延ラインの稼働中における前記圧延材の圧延荷重の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する場合に、補正された出力結果に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する請求項11に記載の圧延ラインの制御装置。
- 前記圧延ラインの稼働中において、請求項5または請求項6に記載の数学モデル算出装置がオンラインの応答値を入力として数学モデルに基づいて算出した出力を取得し、当該出力に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する制御部、
を備えた圧延ラインの制御装置。 - 前記数学モデル算出装置は、数学モデルを状態方程式に変換し、カルマンフィルタを用いて、前記圧延ラインの稼働中における前記圧延材の圧延荷重の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する請求項13に記載の圧延ラインの制御装置。
- 前記制御部は、前記一対のワークロールのロール開度の応答値を入力とし、前記圧延材の板厚の応答値を出力として数学モデルを算出し、前記圧延ラインの稼働中における前記一対のワークロールのロール開度の応答値に基づいて数学モデルによる出力を補正する場合に、補正された出力結果に基づいて前記一対のワークロールのロール開度を制御する請求項14に記載の圧延ラインの制御装置。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07108309A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-04-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱間仕上げ圧延機のロール間隙設定方法 |
JPH08155515A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-18 | Kawasaki Steel Corp | 圧延機の板厚制御方法 |
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JPH07108309A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-04-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱間仕上げ圧延機のロール間隙設定方法 |
JPH08155515A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-18 | Kawasaki Steel Corp | 圧延機の板厚制御方法 |
JP2015131337A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延材の板厚制御装置 |
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