JP2008543566A - ストリップの圧延工程における平坦度制御を最適化するための方法と装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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− 各アクチュエータの平坦度効果の情報を含む、ミルマトリクスが表すミルモデルを使用し、
− 各アクチュエータの平坦度効果を、用いるアクチュエータの数と等しい又は小さい寸法形状の座標システムに変成し、
− ストリップ全域における、実際の平坦度の値をモニタ/サンプル抽出し、
− モニタ/サンプル抽出したストリップの平坦度と基準の平坦度ベクトルとの間の差として、平坦度の誤差/偏差のベクトルを計算し、
− 平坦度の誤差を、より小さいパラメータ化した平坦度誤差ベクトルに変換し、
− パラメータ化した平坦度誤差を最小限にするために、最適化したアクチュエータ設定点を計算する動的コントローラを使用するので、
所望のストリップ平坦度を達成する。
A. 各アクチュエータの平坦度効果の情報を含む、ミルマトリクスが表すミルモデルの使用。
B. 各アクチュエータの平坦度効果を、用いるアクチュエータの数と等しい又は小さい寸法形状の座標システムに変成
C. ストリップの全域における、実際の平坦度値のモニタ/サンプル抽出
D. モニタ/サンプル抽出したストリップの平坦度と基準の平坦度ベクトルとの間の差として、平坦度誤差/偏差のベクトルを計算
E. 平坦度誤差を、より小さいパラメータ化した平坦度誤差ベクトルに変換
F. パラメータ化した平坦度誤差を最小限にするために、最適化したアクチュエータの設定点を計算する動的コントローラを使用
G. 制御信号をアクチュエータに送って、所望のストリップ平坦度を達成
1.制御システムはイベント駆動される、即ち、平坦度サンプルがイベントベースで到着又は周期的に駆動される、即ち、平坦度サンプルは周期的に到着する。
2.平坦度誤差のパラメータ化は、任意のタイプの線形写像でよい。従って、任意のパラメータ化マトリクスGpが許容になり、このようなマトリクスの一タイプを得るのに、特異値分解、SVDが用いられる。
3.動的コントローラは、直接項をもつ離散時間線形コントローラの任意のタイプでよい。任意のこのようなコントローラは、状態空間形式で記すことができる。
ここで、
Xc(k)は、内部コントローラ状態ベクトルであり、
yc(k)は、パラメータ化した平坦度誤差epと任意の他のミル変数との連結である、コントローラ入力ベクトルであり、
A(k)、B(k)、C(k)、D(k)は、サンプルとは異なる、コントローラマトリクスである。これは、ロールギャップと平坦度測定装置との間における、変動するアクチュエータ動的要素とストリップ搬送遅延等の、変化するシステム動的要素に対処するために必要である。
1.制約された最小二乗法と任意のパラメータ化マトリクスGpとを用いて、アクチュエータの限界を超えないように、平坦度誤差パラメータepを計算する、平坦度誤差のパラメータ化
2.動的コントローラは、機械的アクチュエータに適用される制御信号uを得るために、計算したepにより実行される。
ここで、
ym(k)は、任意のミルプロセス変数であり、平坦度パラメータ化問題は、本発明により次のように定式化され、
ここで、Cieq(k)とdieq(k)は、コントローラパラメータC(k)、D(k)、Xc(k)とを用いて作成されるので、制御信号u(k)は、アクチュエータの振幅、スルーレート及び限界を超えない。異なるアクチュエータ間の相対的な限界を特定することもできる。マトリクスGeq(k)は、アクチュエータiを自動制御に用いるべきでない場合、直接項D(k)を経由してアクチュエータiに進むパラメータ化平坦度誤差ep(k)の大きさがゼロになるように作成される。
従って、マップされたコントローラ出力は、下記により得られる。
Claims (18)
- 任意の数のミルスタンドとアクチュエータとを用いて、ストリップの圧延工程における平坦度制御を最適化する方法であって、
− 各アクチュエータの平坦度効果の情報を含む、ミルマトリクスが表すミルモデルを使用し、
− 各アクチュエータの平坦度効果を、用いるアクチュエータの数と等しい又は小さい寸法形状の座標システムに変成し、
− ストリップの全域における、実際の平坦度の値をモニタ/サンプル抽出し、
− モニタ/サンプル抽出したストリップの平坦度と基準の平坦度ベクトルとの間の差として、平坦度誤差/偏差のベクトルを計算し、
− 平坦度誤差を、より小さいパラメータ化した平坦度誤差ベクトルに変換し、
− パラメータ化した平坦度誤差を最小限にするために、最適化したアクチュエータ設定点を計算する動的コントローラを使用し、
これにより、所望のストリップ平坦度を達成することを特徴とする、前記の方法。 - 用いる動的コントローラが、線形多変数系のコントローラであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 速度、異なるアクチュエータ間の相対位置制限、絶対位置制限、アクチュエータ平坦度効果、及び/又はアクチュエータの他の物理的制約等の、異なるアクチュエータ特性を用いて、パラメータ化した平坦度誤差を計算することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 異なるアクチュエータ特性だけでなく、線形多変数系のコントローラの状態及び/又はパラメータの知識を用いて、パラメータ化した平坦度の誤差を計算することを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の方法。
- 多変数系のコントローラが、アクチュエータの数とは別の寸法形状の空間で制御信号を生成する場合、本来のアクチュエータ座標システムに戻す変成を用いることを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の方法。
- 各アクチュエータの平坦度効果を座標システムに変成する時に、特異値分解(SVD)を用いることを特徴とする、請求項1〜5の何れかに記載の方法。
- 平坦度誤差を、より小さいパラメータ化した平坦度誤差ベクトルに変換する時に、アクチュエータの平坦度効果を示すために用いる座標システムの基本ベクトルによってスパンされる空間に、平坦度誤差をプロジェクトすることを特徴とする、請求項1〜6の何れかに記載の方法。
- パラメータ化した平坦度誤差を計算する時に、リアルタイムで稼働することを特徴とする、請求項1〜7の何れかに記載の方法。
- 任意の数のミルスタンド(2)とアクチュエータ(3)とを用いて、ストリップ(6)の圧延工程における平坦度制御を最適化するシステムであって、
− 各アクチュエータ(3)の平坦度効果の情報を含む、ミルマトリクスが表すミルモデル(GM)を使用し、
− 各アクチュエータの平坦度効果を、用いるアクチュエータ(3)の数と等しい又は小さい寸法形状の座標システム(u)に変成し、
− ストリップ(6)全域における、実際の平坦度の値(15)をモニタ/サンプル抽出し、
− モニタ/サンプル抽出したストリップの平坦度と基準の平坦度ベクトル(9)との間の差として、平坦度誤差/偏差(e)のベクトル(ep)を計算し、
− 平坦度誤差(e)を、より小さいパラメータ化した平坦度誤差ベクトル(ep)に変換し、
− パラメータ化した平坦度誤差(ep)を最小限にするために、最適化したアクチュエータ設定点を計算する動的コントローラ(14)を使用するので、
所望のストリップ平坦度を達成することを特徴とする、前記のシステム。 - 動的コントローラが線形多変数系のコントローラであることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 速度、異なるアクチュエータ間の相対位置制限、絶対位置制限、アクチュエータ平坦度効果、及び/又はアクチュエータの他の物理的制約等の、異なるアクチュエータ特性を用いて、パラメータ化した平坦度誤差(e)を計算する手段を特徴とする、請求項9又は10に記載のシステム。
- 異なるアクチュエータ特性だけでなく、線形多変数系のコントローラの状態及び/又はパラメータの知識を用いて、パラメータ化した平坦度誤差(e)を計算する手段を特徴とする、請求項9〜11の何れかに記載のシステム。
- 多変数系のコントローラが、アクチュエータの数とは別の寸法形状の空間で制御信号を生成する場合、本来のアクチュエータ座標システムに戻す変成のための手段を特徴とする、請求項9〜12の何れかに記載のシステム。
- 各アクチュエータの平坦度効果を座標システムに変成する時に特異値分解(SVD)を用いる手段を特徴とする、請求項9〜13の何れかに記載のシステム。
- 平坦度誤差(e)を、より小さいパラメータ化した平坦度誤差ベクトル(ep)に変換する時に、アクチュエータの平坦度効果を示すために用いる座標システムの基本ベクトルによってスパンされる空間に、平坦度誤差をプロジェクトする手段を特徴とする、請求項9〜14の何れかに記載のシステム。
- パラメータ化した平坦度誤差(ep)を計算する時に、リアルタイムで稼働する手段を特徴とする、請求項9〜15の何れかに記載のシステム。
- 請求項1〜8の何れかに記載の方法のステップを実施する、コンピュータプログラムコードを備えるコンピュータプログラム。
- 請求項17に記載のコンピュータプログラムの少なくとも一部を備える、コンピュータ可読媒体。
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