JPH01162507A - Looper control device for continuous hot rolling mill - Google Patents
Looper control device for continuous hot rolling millInfo
- Publication number
- JPH01162507A JPH01162507A JP62321920A JP32192087A JPH01162507A JP H01162507 A JPH01162507 A JP H01162507A JP 62321920 A JP62321920 A JP 62321920A JP 32192087 A JP32192087 A JP 32192087A JP H01162507 A JPH01162507 A JP H01162507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- looper
- angle
- value
- velocity
- roll
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 10
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は主に熱延仕上ミル等の連続圧延機において用い
るルーパの制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention mainly relates to a control device for a looper used in a continuous rolling mill such as a hot rolling finishing mill.
通常ルーパは熱間連続圧延機の各スタンド間に配され、
各スタンド間における圧延材のループ量および張力を安
定維持する機能を司っており、圧延材の通板時等におけ
る圧延材トップのスタンド噛込み直後の如きライン速度
の外乱に際して生ずる角速度の変動を角度一定制御を施
すことによって補償する方法が採用されている。A looper is usually placed between each stand of a continuous hot rolling mill.
It has the function of stably maintaining the loop amount and tension of the rolled material between each stand, and suppresses fluctuations in angular velocity that occur when the line speed is disturbed, such as immediately after the top of the rolled material is caught in the stand during the passing of the rolled material. A method of compensating by applying constant angle control has been adopted.
第７図は従来の熱間連続圧延機のルーパ制御装置のブロ
ック図であり、図中２．３は相隣する２つのスタンド、
１は圧延材、６はルーパを示している。ルーパ６はスタ
ンド２．３間にあって、白抜矢符方向から通された圧延
材ｌをルーパ６との接触面側から上方へ向けて押圧し、
スタンド２゜３間で圧延材１に張力を付与するとともに
、圧延材１の適正なループ量を確保するようになってい
る。ルーパ６は、先端部にローラ６ａを枢支したアーム
６ｂの基端部を油圧駆動又は電動のルーパ駆動アクチュ
エータ１４に連繋して構成されており、ルーパアーム６
ｂの角度θは該ルーパアーム６ｂに付設した角度検出器
７にて検出される。このようにして検出されたルーパ角
度θは演算器２６へ入力され、該演算器２６は予め設定
されたルーパ角度目標値と、前記ルーパ角度θとの偏差
Δθを算出し、これを角度制御装置８へ出力し、該装置
８にて前段スタンドロール４，４のロール周速度変更量
を算出し、これを演算器２０に入力する。また前段スタ
ンド２のロール４．４のロール周速度の基準値ｖ０は演
算器２０へ出力され、これと演算器２ｏに入力された前
記ロール周速度変更量に基づく情報とが演算器２゜によ
って加算され、ロール周速度の速度変更指令値Ｖｒとし
て速度制御装置９に出力され、該装置９がＶｒによって
ロール駆動電動機ＩＯの回転数を修正し、ロール周速度
の調節を行うことによってルーパ角度θを制御する。FIG. 7 is a block diagram of a looper control device of a conventional continuous hot rolling mill, and in the figure, 2.3 indicates two adjacent stands,
1 indicates a rolled material, and 6 indicates a looper. The looper 6 is located between the stands 2 and 3, and presses the rolled material l passed from the direction of the white arrow upward from the contact surface side with the looper 6,
Tension is applied to the rolled material 1 between the stands 2 and 3, and an appropriate loop amount of the rolled material 1 is ensured. The looper 6 is constructed by linking the base end of an arm 6b with a roller 6a pivotally supported at its tip to a hydraulically driven or electric looper drive actuator 14.
The angle θ of b is detected by an angle detector 7 attached to the looper arm 6b. The looper angle θ detected in this way is input to the calculator 26, which calculates the deviation Δθ between the looper angle target value set in advance and the looper angle θ, and calculates the deviation Δθ between the looper angle θ and the looper angle target value set in advance. 8, the device 8 calculates the amount of change in roll circumferential speed of the front stand rolls 4, 4, and inputs this to the calculator 20. Further, the reference value v0 of the roll peripheral speed of the roll 4.4 of the front stand 2 is output to the calculator 20, and this and the information based on the roll peripheral speed change amount input to the calculator 2o are combined by the calculator 2°. The sum is added and output to the speed control device 9 as a speed change command value Vr of the roll circumferential speed, and the device 9 corrects the rotation speed of the roll drive motor IO according to Vr and adjusts the roll circumferential speed, thereby changing the looper angle θ. control.
一方、ルーパ６のルーパ駆動トルク（以下、トルクとい
う）τは、ルーパ駆動アクチュエータ１４に付設したト
ルク検出機１１にて検出され、この検出値τは演算器２
２へ入力される。また、圧延材１に必要な張力目標値は
張力・トルク変換器１２に予め設定され、該装置１２が
トルク変換を行ってルーパ駆動トルク変更指令（以下、
トルク変更指令という）τ、。、を求め、これが演算器
２２に入力される。該演算器２２はトルク変更指令τｒ
ｅｆとトルク検出値τとのトルク偏差を算出し、これを
トルク制御装置１３へ出力し、該装置１３がトルク偏差
によってルーパ駆動アクチュエータ１４のトルクを修正
し、スタンド２．３間の張力制御を行う。On the other hand, the looper drive torque (hereinafter referred to as torque) τ of the looper 6 is detected by the torque detector 11 attached to the looper drive actuator 14, and this detected value τ is
2. Further, the tension target value required for the rolled material 1 is set in advance in the tension/torque converter 12, and the device 12 performs torque conversion and commands a looper drive torque change (hereinafter referred to as
(referred to as torque change command) τ. , is input to the arithmetic unit 22. The computing unit 22 outputs a torque change command τr
The torque deviation between ef and the detected torque value τ is calculated and outputted to the torque control device 13, which corrects the torque of the looper drive actuator 14 based on the torque deviation and controls the tension between the stands 2.3. conduct.
上述した如き従来のルーパ制御装置においては、ロール
周速度の調節を行なうことによりルーパ角度を制御する
場合にロール周速度の変動によってスタンド２．３間の
張力が変化し、またルーパ駆動トルクの調節を行なうこ
とによりスタンド間の張力を制御する場合にルーパ駆動
トルクの変動によってルーパ角度が変化し、いずれの場
合も制御系の応答性を低下させるという問題があった。In the conventional looper control device as described above, when the looper angle is controlled by adjusting the roll circumferential speed, the tension between the stands 2 and 3 changes due to fluctuations in the roll circumferential speed, and the looper drive torque is also adjusted. When controlling the tension between the stands by doing this, the looper angle changes due to fluctuations in the looper drive torque, and in either case there is a problem in that the responsiveness of the control system is reduced.
−方、スタンド間の速度設定誤差による速度外乱が張力
およびルーパ角度を変動させ、夫々の目標値へ追従する
までの経過時間が長くかかり均一な圧延が行えず圧延材
の板厚及び板幅等の寸法精度に悪影響を及ぼすという問
題があった。- On the other hand, speed disturbances due to speed setting errors between stands fluctuate the tension and looper angle, and it takes a long time to track the respective target values, making it impossible to roll uniformly and causing problems such as the thickness and width of the rolled material. There was a problem in that it had a negative effect on the dimensional accuracy of.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、ルーパ角度の変化およびスタンド
間の張力の変化による制御系の応答性の低下を防ぎ、速
度外乱による張力の変動及びルーパ角度の変動を抑制し
、寸法精度の良い圧延材を製造する熱間連続圧延機のル
ーパ制御装置を提供することにある。The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent a decrease in the responsiveness of the control system due to changes in the looper angle and changes in the tension between the stands, and to prevent tension fluctuations caused by speed disturbances. Another object of the present invention is to provide a looper control device for a continuous hot rolling mill that suppresses fluctuations in the looper angle and produces rolled material with good dimensional accuracy.
本発明に係る熱間連続圧延機のルーパ制御装置は、ロー
ルを夫々有するスタンド間にルーパを配し、そのルーパ
角度およびルーパ駆動トルクを制御しながら圧延材に熱
間にて連続圧延を行う熱間連続圧延機のルーパ制御装置
において、前記ルーパ角度を検出し、この検出値とルー
パ角度の目標値との角度偏差を求め、これを解消すべく
前記ロールのロール周速度を調節するルーパ角度一定制
御系を有するメインループと、前記ルーパ駆動トルク、
ルーパ駆動トルク指令値及び前記ロール周速度からルー
パ角速度及びその速度外乱を推定する推定演算部と、該
推定演算部により推定した前記ルーパ角速度により前記
スタンド間の張力の変動を抑制すべく前記ロール周速度
を調節するル−パ角速度一定制御系を有するフィードバ
ックループと、前記推定演算装置により推定した前記速
度外乱の値により前記スタンド間の張力の変動を抑制す
べく前記ロール周速度を調節するフィードフォワード補
償系と、前記張力の目標値から計算した前記ルーパ駆動
トルク指令値と前記ルーパ駆動トルクの検出値との偏差
によりルーパ角度の変動を抑制すべく前記ルーパ駆動ト
ルクを調節する張力制御系と、前記ルーパ角速度の推定
値によりルーパ角度の変動を抑制すべく前記ルーパ駆動
トルクを調節する補償ループとを具備することを特徴と
する。A looper control device for a continuous hot rolling mill according to the present invention includes a looper arranged between stands each having a roll, and a hot continuous rolling method for continuously rolling a rolled material while controlling the looper angle and looper drive torque. In a looper control device of a continuous rolling mill, the looper angle is detected, the angular deviation between the detected value and the target value of the looper angle is determined, and the peripheral speed of the roll is adjusted to eliminate this deviation. a main loop having a control system; the looper driving torque;
an estimation calculation unit that estimates the looper angular velocity and its velocity disturbance from the looper drive torque command value and the roll peripheral velocity; and an estimation calculation unit that estimates the looper angular velocity and its velocity disturbance from the looper drive torque command value and the roll peripheral velocity; a feedback loop having a constant looper angular velocity control system that adjusts the speed; and a feedforward that adjusts the roll circumferential speed to suppress fluctuations in tension between the stands based on the value of the speed disturbance estimated by the estimation calculation device. a compensation system; a tension control system that adjusts the looper drive torque to suppress fluctuations in the looper angle based on a deviation between the looper drive torque command value calculated from the target tension value and the detected value of the looper drive torque; The present invention is characterized by comprising a compensation loop that adjusts the looper drive torque to suppress fluctuations in the looper angle based on the estimated value of the looper angular velocity.
本発明装置にあっては、ルーパ角度一定制御系を有する
メインループがロール周速度を調節し、推定演算装置が
ルーパ角速度及び速度外乱を推定し、ルーパ角速度一定
制御系を有するフィードバックループおよび速度外乱推
定値によるフィードフォワード補償系がロール周速度を
調節し、張力制御系およびトルク補償ループがルーパ駆
動トルクを調節する。In the device of the present invention, a main loop having a constant looper angle control system adjusts the roll circumferential velocity, an estimation calculation device estimates the looper angular velocity and velocity disturbance, and a feedback loop having a constant looper angular velocity control system and the velocity disturbance. An estimated feedforward compensation system adjusts the roll peripheral speed, and a tension control system and torque compensation loop adjust the looper drive torque.
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。第１図は本発明に係る熱間連続圧延機のル
ーパ制御装置のブロック図であり、図中２．３は相隣す
る２つのスタンド、１は圧延材、６はルーパを示してい
る。ルーパ６はスタンド２，３間にあって、白抜矢符方
向から通された圧延材１をルーパ６との接触面側から上
方へ向けて押圧し、スタンド２，３間で圧延材ｌに張力
を付与するとともに、圧延材１の適正なループ量を確保
するようになっている。ルーパ６は、先端部にローラ６
ａを枢支したアーム６ｂの基端部を油圧駆動又は電動の
ルーパ駆動アクチュエータ１４に連繋して構成されてお
り、ルーパアーム６ｂの角度θは該ルーパアーム６ｂに
付設した角度検出器７にて検出される。このようにして
検出されたルーパ角度θは演算器２６へ入力され、該演
算器２６は予め設定されたルーパ角度目標値と、前記ル
ーパ角度θとの偏差を算出し、これを角度制御装置８へ
出力し、該装置８にてロール速度変更量を算出し、これ
を演算器１９に入力し、該演算器１９が算出されたロー
ル速度変更量から後述するゲイン設定器１８により入力
されるロール周速度の変更１ｖρを減算し、その結果を
演算器２０に人力する。また前段スタンド２のロール４
．４のロール周速度の基準値■。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram of a looper control device for a continuous hot rolling mill according to the present invention, in which reference numerals 2 and 3 indicate two adjacent stands, 1 indicates a rolled material, and 6 indicates a looper. The looper 6 is located between the stands 2 and 3, and presses the rolled material 1 passed from the direction of the white arrow upward from the contact surface with the looper 6, applying tension to the rolled material 1 between the stands 2 and 3. At the same time, an appropriate amount of loops in the rolled material 1 is ensured. The looper 6 has a roller 6 at its tip.
The base end of the arm 6b that pivots the arm 6b is connected to a hydraulically driven or electric looper drive actuator 14, and the angle θ of the looper arm 6b is detected by an angle detector 7 attached to the looper arm 6b. Ru. The looper angle θ detected in this way is input to the calculator 26, which calculates the deviation between the looper angle target value set in advance and the looper angle θ, and calculates the deviation between the looper angle θ and the looper angle target value set in advance. The device 8 calculates the roll speed change amount, inputs it to the calculator 19, and the calculator 19 uses the calculated roll speed change amount to calculate the roll speed input by the gain setting device 18, which will be described later. The peripheral speed change 1vρ is subtracted, and the result is manually input to the calculator 20. Also, roll 4 of front stand 2
．． 4. Reference value of roll circumferential speed■.
は演算器２０へ出力され、その情報と演算器１９から入
力された情報とを演算器２０が加算し、さらに後述する
推定演算装置１７から出力される速度外乱の推定値ｖｄ
減算してロール周速度の速度変更指令Ｖｒとして速度制
御装置９に入力され、該装置９がνｒによってロール駆
動電動機１０の回転数を修正し、ロール周速度の調節を
行うことによってルーパ角度θを制御する。is output to the arithmetic unit 20, and the arithmetic unit 20 adds the information and the information input from the arithmetic unit 19, and then the estimated value vd of the speed disturbance is output from the estimation arithmetic unit 17, which will be described later.
The subtraction is inputted to the speed control device 9 as a speed change command Vr of the roll circumferential speed, and the device 9 corrects the rotation speed of the roll drive motor 10 by νr and adjusts the roll circumferential speed to adjust the looper angle θ. Control.
一方、ルーパ６のトルクτはルーパ駆動アクチュエータ
１４に付設したトルク検出器１１にて検出される。この
ようにして検出されたトルクτは演算器２３および後述
する推定演算装置１７へ入力される。On the other hand, the torque τ of the looper 6 is detected by a torque detector 11 attached to the looper drive actuator 14. The torque τ detected in this manner is input to the calculator 23 and the estimation calculation device 17, which will be described later.
また、張力・トルク変換器１２に予め設定された張、内
口標値は該変換器１２によってトルク変更指令τ、、。In addition, the tension and internal standard values set in advance in the tension/torque converter 12 are given torque change commands τ, .
、に変換され演算器２２に入力される。該演算器２２は
トルク変更指令τｒａｆから、後述する角速度・トルク
変換器２１より入力される情報を減算して補正されたト
ルク変更指令τ、、８ｆを求め、これを演算器２３およ
び推定演算装置１７へ出力する。演算器２３は補正され
たトルク変更指令τｒ８，２と前述のトルクτとの偏差
を求め、これをトルク変更指令としてトルク制御装置１
３へ出力し、該装置１３がトルク変更指令によってルー
パ駆動アクチュエータ１４のトルクを修正し、スタンド
２．３間の張力制御を行う。, and is input to the arithmetic unit 22. The calculator 22 subtracts information input from the angular velocity/torque converter 21 (to be described later) from the torque change command τraf to obtain a corrected torque change command τ, . Output to 17. The calculator 23 calculates the deviation between the corrected torque change command τr8,2 and the aforementioned torque τ, and uses this as the torque change command to send to the torque control device 1.
3, the device 13 modifies the torque of the looper drive actuator 14 according to the torque change command, and controls the tension between the stands 2 and 3.
一方、スタンド２．３のロール周速度はロール４．４又
はロール５．−５夫々に付設されたロール周速度検出器
１５．１６によって夫々検出され、これらを演算器２４
に入力し、該演算器２４が演算を行って圧延材１がスタ
ンド２，３を通過する時のスタンド通板速度差Ｖを算出
し、該Ｖは推定演算装置１７に入力され、該推定演算装
置１７は、前記τ、■およびτｒａｆ２を所定の式に代
入してルーパ角速度推定値θ及び速度外乱推定値ｖｄを
計算する。このようにして求められたルーパ角速度推定
値θはゲイン設定器１８及び角速度・トルク変換器２１
に夫々入力され、ゲイン設定器１８に人力された情報は
演算器１９に出力され、前述した如く最終的にロール周
速度の調節が行なわれ、また角速度・トルク変換器２１
に入力された情報は演算器２２に出力され、前述した如
く、最終的にルーパ駆動アクチュエータ１４のトルクを
修正し、スタンド２．３間の張力制御が行なわれる。On the other hand, the roll peripheral speed of stand 2.3 is roll 4.4 or roll 5. -5 are detected by the roll circumferential speed detectors 15 and 16 attached to each, and these are detected by the arithmetic unit 24.
is input to the calculation unit 24, and the calculation unit 24 calculates the stand passing speed difference V when the rolled material 1 passes through the stands 2 and 3. This V is input to the estimation calculation device 17, and the estimation calculation The device 17 calculates the looper angular velocity estimated value θ and the velocity disturbance estimated value vd by substituting the above-mentioned τ, ■, and τraf2 into a predetermined formula. The estimated looper angular velocity value θ obtained in this way is obtained by the gain setter 18 and the angular velocity/torque converter 21.
The information entered into the gain setter 18 is outputted to the calculator 19, where the roll peripheral speed is finally adjusted as described above, and the angular velocity/torque converter 21
The information inputted to is output to the computing unit 22, and as described above, the torque of the looper drive actuator 14 is finally corrected to control the tension between the stands 2 and 3.
上述した推定演算装置１７が行う演算内容を式を用いて
下記に詳しく説明する。熱間連続圧延機のスタンド間ル
ーパの動特性モデルは、非線型微分方程式で記述される
ものであるが、定常状態近傍において局所線形化した線
形モデルは下記式（１）乃至式（６）により表わされる
。The contents of the calculation performed by the estimation calculation device 17 described above will be explained in detail below using equations. The dynamic characteristic model of the inter-stand looper of a hot continuous rolling mill is described by a nonlinear differential equation, but the linear model that is locally linearized near the steady state can be expressed by the following equations (1) to (6). expressed.
ｔ
Δｇ＝Ｋｄ（１，ＢΔＡ−（ΔＶ−Δｙｄ） ） ・
（３）Ｊ−Δｂ＝Δτ−糺θΔσ ・・・（
４）ｔ
□ Δｖｄ＝Ｑ
・・・（５）ｔ
ΔＶｒ＝（１＋ ｆｔ ）Ｖｔ −（１−ｂｔ＋
＋ ）Ｖｉ＋＋ ・ （６１但し、
τｒ□二 トルク変更指令（ｋｇ−ｍ）Ｖ：スタンド間
通板速度差（ｍ／ｓｅｃ ）θ：ルーパ角度（ｒａｄ
）
ＴＬ：トルク制御系時定数（ｓｅｃ ）Ｌθ：変換計数
（ｍ ）
Ｊ ８ルーパ慣性モーメント（ｋｇ−ｍ −５ｅｃ ）
Ｖ 二ロール周速度（ｍ／ｓｅｃ ）
ｂ ＝後進率〔−〕
五 二部段スタンド
ｔ ：時刻（ｓｅｃ ）
゛ τ：ルーパトルク（ｋｇ−ｍ）
σ：圧延材引張応力（ｋｇ／ｍｍ”）
ｂ：ルーパ角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ ］Ｆθ：変換係数
（ｋｇ−ｍ／ｒａｄ ）Ｋσ：変換係数（（ｋｇ／ｍｍ
２）／（ｍ／５ｅｃ） ）Ａ ：圧延材断面積（ｍｍ２
］
ｆ ：先進率〔−〕
ｖｄ：速度外乱
ｉ、、：後段スタンド
シｒ：ロール速度変更指令（ｍ／ｓｅｃ ）Δ二定常状
態からの偏差
である。t Δg=Kd(1,BΔA-(ΔV-Δyd)) ・
(3) J-Δb=Δτ-纺θΔσ...(
4) t □ Δvd=Q
...(5)t ΔVr=(1+ft)Vt-(1-bt+
+ )Vi++ ・(61However, τr□2 Torque change command (kg-m) V: Difference in plate passing speed between stands (m/sec) θ: Looper angle (rad
) TL: Torque control system time constant (sec) Lθ: Conversion count (m) J8 looper inertia moment (kg-m-5ec)
V Two-roll circumferential speed (m/sec) b = Reverse rate [-] V Two-stage stand t: Time (sec) τ: Looper torque (kg-m) σ: Rolled material tensile stress (kg/mm”) b : Looper angular velocity (rad/sec) Fθ: Conversion coefficient (kg-m/rad) Kσ: Conversion coefficient ((kg/mm
2)/(m/5ec) )A: Cross-sectional area of rolled material (mm2
] f: Advance rate [-] vd: Speed disturbance i, .: Rear stand shift r: Roll speed change command (m/sec) Δ2 is the deviation from the steady state.
上述した線形モデルをベクトル表現すると、下記式（７
）及び式（８）によって示される状態方程式の形で表現
できる。When the linear model described above is expressed as a vector, the following equation (7
) and can be expressed in the form of an equation of state shown by equation (8).
−ｘ ＝ Ａｘ ＋ Ｂｕ ・
（７）ｔ
ｙ＝Ｃｘ ・・・
（８）但し、Ｘ＋ ｕ＋ Ｖは下記式（９）、 Ｑｌ、
α９で表わされるベクトルであり、またＡ、 Ｂ、 Ｃ
は式（１２）、Ｑ３１．α荀で表わす如＜ ４Ｘ４，４
Ｘ２．２Ｘ４の定数行列である。−x = Ax + Bu・
(7) ty=Cx...
(8) However, X+ u+ V is the following formula (9), Ql,
It is a vector represented by α9, and A, B, C
is the formula (12), Q31. As expressed by α< 4X4,4
It is a constant matrix of x2.2x4.
ｘ＝（Δτ、Δθ、Δｂ、Δ婦〕７ ・・・（９）
ｕ＝（Δτｒｌｌｆ ｒ ΔＶ）Ｔ−ＱＯＩｙ＋！
［Δτ、Δθ〕７ ・・・αυど
こに、記号Ｔは転置を表わす。x=(Δτ, Δθ, Δb, Δwoman)]7...(9)
u=(Δτrllf r ΔV)T−QOIy+!
[Δτ, Δθ]7 ...where αυ, the symbol T represents transposition.
状態方程式［７）、 ＋８１に基づき、実際には測定不
可能なルーパ角速度す及び速度外乱νｄを測定する推定
演算装置１７を下記式〇９．αＱに示す如き動特性を持
つように設計する。Based on the state equation [7), +81, the estimation calculation device 17 for measuring the looper angular velocity and velocity disturbance νd, which cannot actually be measured, is expressed by the following formula 〇9. It is designed to have dynamic characteristics as shown in αQ.
−Ｚ ＝ Ｆｚ ＋ Ｇｙ ＋ Ｌｕ
・・・ＱＳ）ｔ
ｘ＝Ｚ＋Ｋｙ ・・・Ｏ
０但し、Ｚ、 ｘは下記式αカ、α匂で表わされるベ
クトルである。−Z = Fz + Gy + Lu
・・・QS)t x=Z+Ky ・・・O
0 However, Z and x are vectors expressed by the following formulas α and α.
Ｚ＝ （Ｚｌ 、 Ｚ、 ） ’
・Ｑ７）Ｘ＝＝〔Δθ、Δシｄ） ？
・・・αのここでＺｌ、Ｚ２は推定演算の際
の中間変数であり、Δθ、Δｖｄは夫々ルーパ角速度推
定値および速度外乱推定値であり、下記式ａωで用いた
係数Ｆ、Ｇ、Ｌは夫々下記式Ｑ９）、 （２Ｌ （２１
）で表わされる行列である。Z= (Zl, Z, )'
・Q7) X==[Δθ, Δsid)?
...where Zl and Z2 of α are intermediate variables during the estimation calculation, Δθ and Δvd are the looper angular velocity estimated value and velocity disturbance estimated value, respectively, and the coefficients F, G, and L used in the following formula aω are the following formulas Q9) and (2L (21
).
Ｆ ＝Ａｚｚ十ＫＡ＋ｚ ”
’αｍＧ ＝ Ａｚ＋ ＫＡ＋＋ ＋ Ａｚ□に−Ｋ
Ａ、□Ｋ ・・・（２…Ｌ＝ＢＺ ＋ＫＢＩ
・・・（２１）ここで、係数に
は推定演算装置１７の精度を決める調節ゲインを要素に
持つ下記式（２２）で表わされる２×２行列である。F=Azz1KA+z”
'αmG = Az+ KA++ + Az□ -K
A, □K...(2...L=BZ+KBI
(21) Here, the coefficient is a 2×2 matrix expressed by the following equation (22) whose elements are adjustment gains that determine the accuracy of the estimation calculation device 17.
次に上述した演算装置エフによるベクトル演算の流れを
第２図に示すブロック図に基づいて説明する。弐〇〇に
示した如きトルク変更指令Δτｒ’ｌｌｆ及びスタンド
間通板速度差ΔＶの両要素からなるベクトルＵは式（２
１）に示した如き行列しに入力され、加え合せ点２８へ
出力される。一方式〇〇に示した如きルーパトルクΔτ
及びルーパ角度Δθの両要素からなるベクトルｙは弐〇
ｒＲに示した如き行列Ｇに入力され、加え合せ点２８へ
出力される流れと式（２２）に示した如き調節ゲインを
要素に持つ行列Ｋに入力され加え合せ点２９へ出力され
る流れとに分岐される。加え合せ点２８で加え合された
ベクトルは単位行列Ｉおよびラプラス演算子Ｓを積分要
素として用いて積分演算され弐αηに示した如きベクト
ル２として加え合せ点２９へ出力されるとともに弐〇匂
に示した如き行列Ｆに人力され加え合せ点２８へフィー
ドバックされ、行列り及び行列Ｇからの出力とともに再
び積分演算されベクトルＺとして再び加え合せ点２９へ
出力され行列からの出力と加算され弐〇匂にて示した如
きルーパ角速度の推定値Δθ及び速度外乱の推定値Δｖ
ｄを要素とするベクトルＸとして出力される。Next, the flow of vector computation by the above-mentioned arithmetic unit F will be explained based on the block diagram shown in FIG. The vector U consisting of both the torque change command Δτr'llf and the plate passing speed difference ΔV between stands as shown in 2〇〇 is expressed by the formula (2
The signals are input into a matrix as shown in 1) and output to the summing point 28. On the other hand, looper torque Δτ as shown in formula 〇〇
The vector y consisting of both elements of the looper angle Δθ and the looper angle Δθ is input to a matrix G as shown in 20rR, and a matrix whose elements include the flow output to the summing point 28 and the adjustment gain as shown in equation (22). The flow is input to K and output to summing point 29. The vectors added at the summing point 28 are subjected to an integral operation using the unit matrix I and the Laplace operator S as integral elements, and are outputted to the summing point 29 as the vector 2 shown at 2 αη, and at the same time The matrix F as shown is manually inputted and fed back to the summing point 28, and integrated again together with the outputs from the matrix and the matrix G. It is then output as a vector Z to the summing point 29 and added to the output from the matrix. The estimated value Δθ of the looper angular velocity and the estimated value Δv of the velocity disturbance as shown in
It is output as a vector X whose element is d.
以上述べた本案装置と従来装置について下記表１に示す
圧延材ｌを用いて熱間連続圧延を行い、その結果を比較
して下記に示す。Continuous hot rolling was carried out using the above-mentioned apparatus of the present invention and the conventional apparatus using the rolled material 1 shown in Table 1 below, and the results are compared and shown below.
ルーパ角度の目標値を１５°、スタンド２，３間の張力
の目標値を１ （ｋｇ／ｍ■２）と設定し、また速度
外乱として１％のスタンド間速度設定誤差があるものと
して熱間連続圧延を行い第３図乃至第６図は本発明装置
を用いた場合、第８図及び第９図は従来装置を用いた場
合の結果を示しており、第′３図乃至第６図は夫々縦軸
に張力、ルーパ角度、ルーパ角速度、速度外乱を、横軸
にはいずれも時間をとって示してあり、また第８図及び
第９図は夫々縦軸に張力、ルーパ角度を、横軸にはいず
れも時間をとって示しである。The target value of the looper angle is set to 15°, the target value of the tension between stands 2 and 3 is set to 1 (kg/m2), and there is a speed setting error between the stands of 1% as a speed disturbance. Figures 3 to 6 show the results when the apparatus of the present invention was used for continuous rolling, and Figures 8 and 9 showed the results when the conventional equipment was used. The vertical axis shows tension, looper angle, looper angular velocity, and velocity disturbance, and the horizontal axis shows time. In addition, in Figures 8 and 9, the vertical axis shows tension, looper angle, and velocity disturbance, respectively. All axes indicate time.
第８図に示す如〈従来装置を用いた場合にはルーパが立
ち上がった直後にスタンド２，３の間に過大張力が働く
が、第３図に示す如く本発明装置を用いた場合には過大
張力が発生せず、また目標張力への追従時間も従来装置
に比して早くなる。As shown in Fig. 8, when the conventional device is used, an excessive tension occurs between the stands 2 and 3 immediately after the looper is raised, but as shown in Fig. 3, when the present invention device is used, No tension is generated, and the follow-up time to the target tension is faster than with conventional devices.
また第４図および第９図に示す如くルーパ角度の目標値
への追従時間も本発明装置を用いる場合の方が従来装置
を用いる場合よりも早くなる。−方、第５図に示す如く
、本発明装置の推定演算装置１７によって推定されたル
ーパ角速度は実際の値に近い値を示している。Furthermore, as shown in FIGS. 4 and 9, the time required for the looper angle to follow the target value is faster when using the device of the present invention than when using the conventional device. - On the other hand, as shown in FIG. 5, the looper angular velocity estimated by the estimation calculation device 17 of the device of the present invention shows a value close to the actual value.
また第６図に示す如く、本発明装置の推定演算装置１７
によって推定された速度外乱の値は真値に近い値を示し
ている。Further, as shown in FIG. 6, the estimation calculation device 17 of the device of the present invention
The value of the velocity disturbance estimated by is close to the true value.
以上に詳述した如く、本発明に係る熱間連続圧延機のル
ーパ制御装置においては、ルーパ角度制御系として角度
一定制御のメインループに加え、角速度推定値のフィー
ドバックによるマイナーループと、速度外乱推定値によ
るフィードフォワード補償を設け、張力制御系として角
速度推定値によるルーパ角度変化に対する補償ループを
設けたことにより、速度外乱に対するルーパ角度および
圧延材の張力の応答を大幅に改善でき、板厚及び板幅の
寸法精度を向上させ得る等本発明は優れた効果を奏する
。As detailed above, in the looper control device for a continuous hot rolling mill according to the present invention, in addition to the main loop of constant angle control as the looper angle control system, a minor loop based on feedback of the estimated angular velocity value and a velocity disturbance estimation By providing feedforward compensation based on the value and a compensation loop for changes in the looper angle based on the estimated angular velocity value as a tension control system, the responses of the looper angle and the tension of the rolled material to speed disturbances can be greatly improved, and the response of the looper angle and tension of the rolled material to speed disturbances can be greatly improved. The present invention has excellent effects such as being able to improve the dimensional accuracy of the width.
第１図は本発明装置のブロック図、第２図は本発明装置
の推定演算装置の演算の流れを示すブロック図、第３図
乃至第６図は本発明装置を用いて熱間連続圧延を行った
場合の時間と張力、ルーパ角度、ルーパ角速度および速
度外乱夫々との関係を示す図、第７図は従来装置のブロ
ック図、第８図及び第９図は、従来装置を用いて熱間連
続圧延を行った場合の時間と張力、ルーパ角度夫々との
関係を示す図である。
１・・・圧延材 ２．３・・・スタンド ４．４・・・
圧延ロール ５．５・・・圧延ロール ６・・・ルーパ
１７・・・推定演算装置
特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 夫日４ ｆ＄ （Ｓ
ｅｃ）
寥 ３ 閏
咋 習（ｓｅｃ）
招 ４ ロ
第 ６ ［］
第 ７ ７
第 ８ ロ
茶 ９ 図Figure 1 is a block diagram of the apparatus of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the calculation flow of the estimation calculation device of the apparatus of the present invention, and Figures 3 to 6 show continuous hot rolling using the apparatus of the present invention. Figure 7 is a block diagram of the conventional device, and Figures 8 and 9 are diagrams showing the relationship between time and tension, looper angle, looper angular velocity, and velocity disturbance when performing hot heating using the conventional device. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between time, tension, and looper angle when continuous rolling is performed. 1... Rolled material 2.3... Stand 4.4...
Rolling roll 5.5... Rolling roll 6... Looper 17... Estimating calculation device patent Applicant Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. Agent Patent attorney Noboru Kono 4 f$ (S
ec) 寥 3 Jianchui Xi (sec) Invitation 4 ro 6th [] 7th 7th 8 rocha 9 fig.
Claims (1)
のルーパ角度およびルーパ駆動トルクを制御しながら圧
延材に熱間にて連続圧延を行う熱間連続圧延機のルーパ
制御装置において、前記ルーパ角度を検出し、この検出
値とルーパ角度の目標値との角度偏差を求め、これを解
消すべく前記ロールのロール周速度を調節するルーパ角
度一定制御系を有するメインループと、前記ルーパ駆動
トルク、ルーパ駆動トルク指令値及び前記ロール周速度
からルーパ角速度及びその速度外乱を推定する推定演算
部と、該推定演算部により推定した前記ルーパ角速度に
より前記スタンド間の張力の変動を抑制すべく前記ロー
ル周速度を調節するルーパ角速度一定制御系を有するフ
ィードバックループと、前記推定演算装置により推定し
た前記速度外乱の値により前記スタンド間の張力の変動
を抑制すべく前記ロール周速度を調節するフィードフォ
ワード補償系と、前記張力の目標値から計算した前記ル
ーパ駆動トルク指令値と前記ルーパ駆動トルクの検出値
との偏差によりルーパ角度の変動を抑制すべく前記ルー
パ駆動トルクを調節する張力制御系と、前記ルーパ角速
度の推定値によりルーパ角度の変動を抑制すべく前記ル
ーパ駆動トルクを調節する補償ループとを具備すること
を特徴とする熱間連続圧延機のルーパ制御装置。1. In a looper control device for a hot continuous rolling mill that continuously hot-rolls a rolled material while controlling the looper angle and looper drive torque by disposing a looper between stands each having a roll, the looper angle is a main loop having a constant looper angle control system that detects the detected value and the target value of the looper angle, and determines the angular deviation between the detected value and the target value of the looper angle, and adjusts the roll circumferential speed of the roll to eliminate this; and the looper drive torque; an estimation calculation unit that estimates the looper angular velocity and its velocity disturbance from the looper drive torque command value and the roll peripheral velocity; and an estimation calculation unit that estimates the looper angular velocity and its velocity disturbance from the looper drive torque command value and the roll peripheral velocity; a feedback loop having a constant looper angular velocity control system that adjusts the speed; and a feedforward compensation system that adjusts the roll circumferential speed to suppress fluctuations in tension between the stands based on the value of the speed disturbance estimated by the estimation calculation device. a tension control system that adjusts the looper drive torque to suppress fluctuations in the looper angle based on a deviation between the looper drive torque command value calculated from the target tension value and the detected value of the looper drive torque; A looper control device for a continuous hot rolling mill, comprising: a compensation loop that adjusts the looper drive torque to suppress fluctuations in the looper angle based on an estimated value of angular velocity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321920A JPH0661571B2 (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Looper controller for hot continuous rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321920A JPH0661571B2 (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Looper controller for hot continuous rolling mill |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162507A true JPH01162507A (en) | 1989-06-27 |
| JPH0661571B2 JPH0661571B2 (en) | 1994-08-17 |
Family
ID=18137886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321920A Expired - Lifetime JPH0661571B2 (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Looper controller for hot continuous rolling mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661571B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330434B1 (en) * | 1998-09-14 | 2002-03-27 | 니시무로 타이죠 | Plate feeding speed controlling apparatus for tandem rolling mill |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101597591B1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-02-25 | 주식회사 포스코 | Tension control apparatus |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62321920A patent/JPH0661571B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330434B1 (en) * | 1998-09-14 | 2002-03-27 | 니시무로 타이죠 | Plate feeding speed controlling apparatus for tandem rolling mill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661571B2 (en) | 1994-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4507946A (en) | Method and system for controlling an interstand tension in a continuous rolling mill | |
| EP0151929B1 (en) | Method of controlling unequal circumferential speed rolling | |
| JPH01162507A (en) | Looper control device for continuous hot rolling mill | |
| JPH04313415A (en) | Head part plate thickness control method for finish rolling mill | |
| JP2723003B2 (en) | Control method of hot continuous rolling mill | |
| JP3071690B2 (en) | Looper control device for continuous rolling mill | |
| JPS6124082B2 (en) | ||
| JP2550267B2 (en) | Camber control method in plate rolling | |
| JPH08155522A (en) | Method for controlling hot continuous finishing mill | |
| JPS626713A (en) | Temperature control method for rolling stock in outlet side of hot rolling mill | |
| JPS63224809A (en) | Looper control device for continuous rolling mill | |
| JP2535421B2 (en) | Temper rolling method | |
| EP0710513A1 (en) | Interstand tension controller for a continuous rolling mill | |
| JPH04333317A (en) | Optimum monitor automatic plate thickness controlling method | |
| JP3071300B2 (en) | Looper height control device | |
| JP3466523B2 (en) | Thickness control method | |
| JPH0234241B2 (en) | ||
| JP3451919B2 (en) | Control method of tension between stands in continuous hot rolling mill | |
| JPS62166012A (en) | Method of controlling plate width for continuous rolling mill | |
| JPH1157829A (en) | Control means for hot continuous rolling mill | |
| JPH0698365B2 (en) | Shape control device for cluster rolling mill | |
| JPS61189811A (en) | Control method of plate thickness | |
| JPH0659495B2 (en) | A method for controlling meandering of the tail end of a rolled material in a hot continuous rolling mill | |
| JPH10225701A (en) | Method for automatically controlling dimension in universal rolling of shape | |
| JP2003001313A (en) | Plate thickness control method in cold rolling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 14 |