JPH0232041B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は圧延機における板厚制御方法に係り、
特に、より高い板厚精度を得ることの出来る方法
に関するものである。

（背景技術） 従来から、圧延機の板厚制御においては、圧延
ロールギヤツプを変化させているが、この圧延ロ
ールギヤツプ操作のみにて板厚を制御しようとす
ると、そのロールギヤツプ変更に伴なう張力変
化、特に後方張力変化により、所期の板厚精度が
得られないところから、板厚制御を考える上では
張力制御も同時に行なう必要があつた。

このため、従来にあつては、板厚制御と張力制
御がそれぞれ独立して設計されており、第ｉスタ
ンド板厚の制御は、Ｘ線板厚計等で検出された板
厚偏差の比例・積分値に基づいて、ロールギヤツ
プを調整することにより実施し、張力制御は上流
（ｉ―１）スタンドのロール速度調整により実施
されていたのであり、その一例が、第５図ａ及び
ｂに示されている。

すなわち、かかる第５図は、タンデム圧延機に
おける従来の第ｉスタンドにおける板厚制御方法
の概略を示しており、そこにおいて、圧延ロール
ギヤツプ制御（調整）装置（一般には圧下装置）
２と圧延ロール速度制御（調整）装置４とは、互
いに独立となつている。そして、かかる圧延ロー
ルギヤツプ制御装置２は、当該スタンドである第
ｉスタンド６に設けられている一方、圧延ロール
速度制御装置４は上流スタンドである第（ｉ―
１）スタンド８に設けられているのである。ま
た、第ｉスタンド６の出側には、Ｘ線板厚計等の
板厚計１０が設けられ、更に第（ｉ―１）スタン
ド８と第ｉスタンド６との間には、張力計１２が
設けられているのである。

そして、第ｉスタンド６の出側に設けた板厚計
１０で検出される板厚偏差の比例・積分値がフイ
ードバツクされて、圧延ロールギヤツプが調整さ
れる一方、張力計１２で検出された張力偏差の比
例・積分値が圧延ロール速度制御装置４にフイー
ドバツクされて、圧延ロール速度が調整されるよ
うになつているのであり、そのようなロールギヤ
ツプ変更指令：U_s ⁽ⁱ⁾及びロール速度変更指令U_v ^(i-
１）を出力するためのブロツク図が、第５図ｂに示
されている。なお、その図において、h_x ⁽ⁱ⁾は板厚
計１０にて検出される出側板厚偏差であり、
σ^(i-1)は張力計１２にて検出される後方張力偏差
であり、またK_p ⁽ⁱ⁾は比例ゲイン、K_l ⁽ⁱ⁾は積分ゲイ
ンであり、そして１４，１６，１８及び２０は、
それぞれ、ゲイン設定器、更に２２及び２４は積
分器である。

しかしながら、このような方法では、例えば圧
延ロールギヤツプに外乱が加わつた場合におい
て、そのような外乱によつて惹起される張力変化
が検出され、それによつて本来調整する必要のな
い圧延ロール速度を変化させてしまうといつた不
合理な点があり、そしてロールギヤツプを適正な
値に調整するまでに時間を要し、その結果、高精
度の板厚が得られないという問題があつた。

そこで、本発明者らは、先に、特願昭61―
60144号として、圧延ロールギヤツプ制御と圧延
ロール速度制御を連結させて同時に行ない、高精
度の板厚制御を行なう手法を明らかにしたのであ
る。

すなわち、圧延ロールギヤツプ制御手段と圧延
ロール速度調整手段とを備える圧延機の板厚制御
方法において、板厚変化、張力変化及び圧下力変
化の検出値を基にして、該圧延機に加わる外乱を
圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱、
圧延ロールギヤツプ調整のみにより補正すべき外
乱、及び圧延ロール速度調整と圧延ロールギヤツ
プ調整の両者により補正すべき外乱に分類して、
各外乱の値の推定を行ない、該推定値に応じて上
記圧延ロールギヤツプ調整手段及び上記圧延ロー
ル速度調整手段の操作を同時に行なうことによ
り、板厚変動を回避するようにしたのである。

而して、本発明者らの更なる検討の結果、この
圧延ロールギヤツプ制御と圧延ロール速度制御を
同時に行なう板厚制御手法にあつては、板厚情報
が圧延機の出側に設けた板厚計より取り出される
ものであるところから、被圧延材の板厚情報が今
一つ充分でなく、板厚精度をより一層高める上に
おいて、更なる改良を加える必要があることが明
らかとなつたのである。

（解決課題） ここにおいて、本発明は、かかる事情に鑑みて
為されたものであつて、その目的とするところ
は、先の特願昭61―60144号に開示した圧延機の
板厚制御方法を改良して、圧延機に加わる外乱を
より一層正確に推定し、そしてそれらの外乱に適
した外乱補償を行なうことによつて、より高精度
の板厚を得ることの出来る板厚制御方法を提供す
ることにある。

（解決手段） そして、本発明にあつては、上記の如き目的を
達成するために、圧延ロールギヤツプ調整装置と
圧延ロール速度調整装置とを備えた圧延機におけ
る板厚制御方法にして、所定の圧延スタンドにお
ける圧延荷重変化、入側板厚変化、出側板厚変化
及び後方張力変化を検出し、それらの検出値に基
づいて、該圧延機に加わる外乱を、圧延ロール速
度調整のみにより補正すべき外乱、圧延ロールギ
ヤツプ調整のみにより補正すべき外乱、及び圧延
ロール速度調整と圧延ロールギヤツプ調整の両者
により補正すべき外乱に分類して、各外乱の値の
推定を行ない、その推定値に応じて前記圧延ロー
ルギヤツプ調整装置及び圧延ロール速度調整装置
をそれぞれ操作して、かかる圧延機における板厚
変動を抑制するようにしたことを特徴とする圧延
機における板厚制御方法にある。

要するに、本発明は、センサとして、出側板厚
計、圧延荷重計及び入側張力計を備えた圧延機を
用いる、特願昭61―60144号に従う板厚制御方法
において、更に入側板厚計を付加し、この入側板
厚計からの入側板厚情報をも利用するようにした
ものであつて、かかる先願特許方法に比べて、入
側板厚計による情報を利用し得る分だけ、より一
層高精度の板厚を得ることが出来るのである。

（具体的説明・実施例） 以下、図面を参照しつつ、本発明について、更
に詳細に説明することとする。

先ず、ここでは、通常のタンデム圧延機におい
て、その第（ｉ−１）スタンドと第ｉスタンドに
注目して説明を行なうこととする。そして、ここ
で為すべきことは、外乱を三種類：d_s，d_v，d_hに
分類して、それぞれの値を推定し、圧延ロール速
度変更指令：U_v ^(i-1)と圧延ロールギヤツプ変更指
令：U_s ⁽ⁱ⁾を求めることにある。

そこで、先ず、圧延ロールギヤツプ変更命令：
U_s ⁽ⁱ⁾と圧延ロール速度変更指令：U_v ^(i-1)とが与え
られると、検出可能な量である第ｉスタンド後方
張力変化量：σ^(i-1)と入側板厚計で検出される板
厚偏差：h_b ⁽ⁱ⁾と出側板厚計で検出される板厚偏
差：h_f ⁽ⁱ⁾と第ｉスタンドの圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾と
がどうなるかを調べる。

第ｉスタンド出側板厚変化量：h_f ⁽ⁱ⁾は次式のよ
うに表すことが出来る。

h_f ⁽ⁱ⁾＝ε_s・S⁽ⁱ⁾＋ε〓・σ^(i-1) ＋ε_h・h_b ⁽ⁱ⁾＋d_h ……(1) 但し、 h_f ⁽ⁱ⁾：第ｉスタンド出側板厚変化量 S⁽ⁱ⁾：第ｉスタンドロールギヤツプ変化量 σ^(i-1)：第ｉスタンド後方張力変化量 h_b ⁽ⁱ⁾：第ｉスタンド入側板厚変化量 d_h：材料変形抵抗変化等の外乱 ε_s，ε〓，ε_h：圧延対象材等によつて求まる係数 また、後方張力変化：σ^(i-1)は次式で表される。

ｄ／dtσ^(i-1)＝M〓σ^(i-1)＋M_sS⁽ⁱ⁾ ＋M_v（V^(i-1)＋d_v）＋M_h・h_b ⁽ⁱ⁾ ……(2) 但し、d_vは圧延材料変形抵抗変化、ロールと圧
延材料間の摩擦変化等によつて生じる第（ｉ−
１）スタンド先進率変化、即ち第（ｉ−１）スタ
ンド出側板速度変化等のS⁽ⁱ⁾，V⁽ⁱ⁺¹⁾以外のσ^(i-1)に
影響を及ぼす外乱である。なお、M〓，M_s，M_v
は、それぞれ定数である。

また、第ｉスタンド出側板厚変化：h_f ⁽ⁱ⁾は、次
式でも表される。

h_f ⁽ⁱ⁾＝S⁽ⁱ⁾＋P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾ ……(3) 但し、P⁽ⁱ⁾：第ｉスタンド荷重変化量 M⁽ⁱ⁾：第ｉスタンドミル定数 圧延ロールギヤツプ変化量：S⁽ⁱ⁾は、油圧圧下
装置等の圧延ロールギヤツプ制御装置への変更指
令：U_s ⁽ⁱ⁾により決定される圧延ロールギヤツプ変
化量：S_c ⁽ⁱ⁾の他に、ロールの熱膨張等の影響：d_s
も受ける。式で表現すると次のようになる。

S⁽ⁱ⁾＝S_c ⁽ⁱ⁾＋d_s ……(4) T_sｄ／dtS_c ⁽ⁱ⁾＝−S_c ⁽ⁱ⁾＋U_s ⁽ⁱ⁾ ……(5) 上記(5)式は、圧延ロールギヤツプ変更指令：
U_s ⁽ⁱ⁾により決定される圧延ロールギヤツプ変化
量：S_c ⁽ⁱ⁾の動特性を一次遅れで表したものであ
り、T_sは時定数である。

圧延ロール速度変化量：V^(i-1)は圧延ロール速
度制御装置に与えられる圧延ロール速度変更指
令：U_v ^(i-1)により次式のように表される。

T_vｄ／dtV^(i-1)＝−V^(i-1)＋U_v ^(i-1) ……(6) そして、以上の(1)〜(6)式の関係をブロツク線図
に表すと、第１図のようになる。

すなわち、かかる第１図は、圧延ロールギヤツ
プ変更指令：U_s ⁽ⁱ⁾と圧延ロール速度変更指令：U_v
^{（ｉ−１）}と入側板厚計で検出される板厚偏差：h_b ⁽ⁱ⁾
と
が与えられると、検出可能な量である第ｉスタン
ド後方張力変化量：σ^(i-1)と、出側板厚計で検出
される板厚偏差：h_f ⁽ⁱ⁾と、第ｉスタンド圧延荷重
変化量：P⁽ⁱ⁾とが、どうなるかを示している。

そこにおいて、圧延ロールギヤツプ変更指令：
U_s ⁽ⁱ⁾により、(5)式を基にした積分がブロツク３０
で行なわれて、圧延ロールギヤツプ量：S_c ⁽ⁱ⁾が求
められる。この圧延ロールギヤツプ変化量：S_c ⁽ⁱ⁾
に点３２で外乱：d_sが加わり、(4)式で表される圧
延ロールギヤツプ変化量：S⁽ⁱ⁾が決定される。

一方、圧延ロール速度変更指令：U_v ^(i-1)によ
り、(6)式を基にした積分がブロツク３４で行なわ
れて、圧延ロール速度変化量：V^(i-1)が求められ
る。また、この圧延ロール速度変化量：V^(i-1)に
点３６で外乱：d_vが加わつたものに、ブロツク３
８で或る係数M_vを掛け、これに、圧延ロールギ
ヤツプ変化量：S⁽ⁱ⁾にブロツク４０で或る係数：
M_sを掛けたものと、入側板厚偏差：h_b ⁽ⁱ⁾にブロツ
ク４２で或る係数：M_hを掛けたものを点４４で
加えて、(2)式を基にした積分をブロツク４６で行
なわしめて、後方張力変化：σ^(i-1)を求める。

また、圧延ロールギヤツプ変化量：S⁽ⁱ⁾にブロ
ツク４８で或る係数：ε_sを掛けたものと、後方張
力変化：σ^(i-1)にブロツク５０で或る係数：ε〓を掛
けたものと、入側板厚偏差：h_b ⁽ⁱ⁾にブロツク５２
で或る係数：ε_hを掛けたものと、外乱：d_hが点５
４で加え合わされて、前記(1)式の第ｉスタンド出
側板厚変化量：h_f ⁽ⁱ⁾が決まる。

圧延ロールギヤツプ変化量：S⁽ⁱ⁾と第ｉスタン
ド出側板厚変化量：h_f ⁽ⁱ⁾から、前記(3)式の第ｉス
タンド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾が求まる。

以下では、上記したのとは反対に、検出可能な
量である第ｉスタンド後方張力変化量：σ^(i-1)と、
入側板厚計で検出される板厚偏差：h_b ⁽ⁱ⁾と、出側
板厚計で検出される板厚偏差：h_f ⁽ⁱ⁾と、第ｉスタ
ンド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾とから、圧延ロール速
度変更指令：U_v ^(i-1)と圧延ロールギヤツプ変更指
令：U_s ⁽ⁱ⁾を求める操作を説明する。

要するに、板厚及び張力に偏差が生じる原因
は、外乱：d_h，d_v，d_s，h_b ⁽ⁱ⁾が加わるためであり、
それらの外乱量を知ることが出来れば、適正な操
作を行なうことが出来る。例えば、外乱：d_sが加
わつた場合、第１図から明らかなように、板厚：
h_f ⁽ⁱ⁾と張力：σ^(i-1)の両方が変動することになるが、
この場合、ギヤツプの調整のみで板厚と張力を制
御すべきであり、また外乱：d_vが加わつた場合は
速度の調整のみで良い。更に、外乱：d_hに対して
は、板厚：h_f ⁽ⁱ⁾への影響をギヤツプ操作［（−１／
ε_s）d_h］で補正し、それと同時に、ギヤツプ変化
の張力：σ^(i-1)への影響を速度操作［（M_s／M_v）
（１／ε_s）d_h］で補正する必要がある。

従つて、外乱：d_h，d_v，d_s，h_b ⁽ⁱ⁾に対する圧延
ロールギヤツプ及び圧延ロール速度の調整は、以
下のように行なうことが考えられる。

U_s ⁽ⁱ⁾＝−d_s−１／ε_sd_h−ε_h／ε_sh_b ⁽ⁱ⁾ ……(7) U_v ^(i-1)＝−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h−M_h／M_vh_b ⁽ⁱ⁾……(
8) 上記したように、外乱：d_hに対しては、圧延ロ
ールギヤツプと圧延ロール速度を同時に操作しな
ければならないが、圧延ロールギヤツプ制御装置
の応答性：T_sと圧延ロール速度制御装置の応答
性：T_vに大きな差がある場合は、(7)式及び(8)式
のような操作量の与え方では、過渡的に外乱：d_h
及びh_b ⁽ⁱ⁾に対する圧延ロールギヤツプと圧延ロー
ル速度操作の同時性が崩れることになる。従つ
て、圧延ロールギヤツプ制御装置の応答性と圧延
ロール速度制御装置の応答性に差がある場合は、
上記の(7)及び(8)式に代えて、次式のように操作量
が与えられることとなる。

U_s ⁽ⁱ⁾＝（１−T_s／T_s′）S_c ⁽ⁱ⁾ ＋T_s／T_s′｛−d_s−１／ε_sd_h−ε_h／ε_sh_b ⁽ⁱ⁾｝……
（7′） U_v ^(i-1)＝（１−T_v／T_v′）V^(i-1) ＋T_v／T_v′｛−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h−M_h／M_vh_b ⁽ⁱ⁾
｝ ……（8′） 但し、かかる（7′）及び（8′）式の第１項が、
それぞれ、圧延ロールギヤツプ制御装置及び圧延
ロール速度制御装置の応答性を調整するためのフ
イードバツクであり、T_s′，T_v′が、それぞれ調
整後の時定数となる。ここで、T_s′＝T_v′とすれ
ば、それぞれの制御装置の応答性が一致すること
となる。また、（7′）及び（8′）式の第２項の係
数：T_s／T_s′，T_v／T_v′は、それぞれ第１項の応
答性調整のためのフイードバツクによるゲイン変
化分を補正したものである。

すなわち、圧延ロールギヤツプ変更指令：U_s ⁽ⁱ⁾
及び圧延ロール速度変更指令：U_v ^(i-1)から実際の
ギヤツプ変化量：S_c ⁽ⁱ⁾及び圧延ロール速度変化
量：V^(i-1)への動特性は、(5)式及び(6)式で表され
るが、伝達関数表現すると、次のようになる。

S_c ⁽ⁱ⁾＝１／T_sρ＋１U_s ⁽ⁱ⁾ ……（Ａ−１） V^(i-1)＝１／T_vρ＋１U_v ^(i-1) ……（Ａ−２） 但し、ρ：ラプラス演算子 そして、前記（7′）及び（8′）式に示された操
作量を（Ａ−１）及び（Ａ−２）式に代入する
と、次式のようになる。

S_c ⁽ⁱ⁾＝１／T_sρ＋１ ・｛（１−T_s／T_s′）S_c ⁽ⁱ⁾ ＋T_s／T_s′（−d_s−１／ε_sd_h−ε_h／ε_sh_b ⁽ⁱ⁾）｝ ……（Ａ−３） V^(i-1)＝１／T_vρ＋１ ・｛（１−T_v／T_v′）V^(i-1) ＋T_v／T_v′（−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h−M_h／M_vh_b ⁽ⁱ⁾
）｝ ……（Ａ−４） また、かかる（Ａ−３）及び（Ａ−４）式を変
形すると、次のようになる。

S_c ⁽ⁱ⁾＝１／T_s′ρ＋１ ・（−d_s−１／ε_sd_h−ε_h／ε_sh_b ⁽ⁱ⁾）……（Ａ−５
） V^(i-1)＝１／T_v′ρ＋１・ （−d_v＋M_s／M_v１／ε_sd_h−M_h／M_vh_b ⁽ⁱ⁾） ……（Ａ−６） 従つて、T_s′＝T_v′とすれば、外乱から圧延ロ
ールギヤツプ変化量：S_c ⁽ⁱ⁾及び圧延ロール速度変
化量：V^(i-1)への応答性は一致する。そして、前
記（7′）式及び（8′）式を実現するためには、外
乱：d_s，d_v，d_h，h_b ⁽ⁱ⁾及びギヤツプ：S_c ⁽ⁱ⁾、速度：
V^(i-1)が必要となる。以下では、それらを検出さ
れた板厚・張力及び荷重から推定する方法につい
て述べる。なお、h_b ⁽ⁱ⁾は、圧延機入側に設けられ
た板厚計による検出されることとなる。

d_hの求め方 前記(1)及び(3)式より、次式が成立する。

d_h＝P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾−（ε_s−１）S⁽ⁱ⁾ −ε〓σ^(i-1)−ε_hh_b ⁽ⁱ⁾ ……(9) 従つて、P⁽ⁱ⁾，σ^(i-1)及びh_b ⁽ⁱ⁾は、それぞれ、荷重
計、圧力計、入側板厚計により検出可能であると
ころから、S⁽ⁱ⁾が分かれば、d_hを求めることが出
来る。S⁽ⁱ⁾は、(4)式よりS_c ⁽ⁱ⁾及びd_sが分かればよ
い。

d_s，S_c ⁽ⁱ⁾の求め方 外乱：d_sのモデルとして次式を仮定する。

ｄ／dtd_s＝０ ……(10) かかる(10)式は、外乱：d_sが一定であることを意
味するものであるが、その変動が緩やかな場合は
近似的に成立する。なお、外乱：d_sの変動が緩や
かでない場合は、次式のように高次微分を考えれ
ばよい。

dⁿ／dtⁿd_s＝０（ｎ≧２の整数） ……(11) 以下では、前記(10)式に基づいて、外乱：d_sを推
定する方法について述べるが、(11)式を用いても、
同様な方法で行なうことが出来る。

外乱：d_s及び圧延ロールギヤツプ変化量：S_c ⁽ⁱ⁾
の推定値をd^_s，S^_c ⁽ⁱ⁾とすると、次式で求めること
が出来る。

ｄ／dtS^_c ⁽ⁱ⁾ d^_s＝−１／T_s ０ ０ ０S^_c ⁽ⁱ⁾ d^_s＋−１／T_s ０ U_s ⁽ⁱ⁾＋K₁ K₂（h_f ⁽ⁱ⁾−h^⁽ⁱ⁾） ……(12) 但し、 h^_f ⁽ⁱ⁾＝S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s＋P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾ ……(13) U_s ⁽ⁱ⁾＝（１−T_s／T_s′）S^_c ⁽ⁱ⁾ ＋T_s／T_s′（−d^_s−１／ε_sd^_h−ε_h／ε_sh_b ⁽ⁱ⁾）
……(14) d^_h＝P⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾−（ε_s−１）（S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s） −ε〓σ^(i-1)−ε_hh_b ⁽ⁱ⁾ ……(15) h_f ⁽ⁱ⁾：板厚計で検出される出側板厚偏差 K₁，K₂：S^_cとd^_sの推定速度を調整するゲイン ところで、h^_f ⁽ⁱ⁾は推定値（S^_c ⁽ⁱ⁾，d^_s）から求ま
る
出側板厚偏差であり、（h_f ⁽ⁱ⁾−h^_f ⁽ⁱ⁾）が推定誤差と
なるのである。上記(12)式の右辺第２項までは、前
記(5)式及び(10)式で示される圧延ロールギヤツプ変
化量と外乱のモデルであり、モデルから求まる推
定値（d^_s，S^_c ⁽ⁱ⁾）を推定誤差（h_f ⁽ⁱ⁾−h^_f ⁽ⁱ⁾）で修
正
していく構造となつている。そして、かかる(12)式
に、(13)，(14)及び(15)式を代入して整理すると、
次のようになる。

U_s ⁽ⁱ⁾＝［１−１／ε_sT_s／T_s′−１／ε_sT_s／T_s′］S
^_c ⁽ⁱ⁾ U_s ⁽ⁱ⁾＝［１−１／ε_sT_s／T_s′−１／ε_sT_s／T_s′］S
^_c ⁽ⁱ⁾ d^_s−T_s／T_s′１／ε_sP⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾＋T_s／T_s′ε〓／ε_s
σ^(i-1)……(17) そして、かかる(16)式が、外乱：d_s及び圧延ロ
ールギヤツプ変化量：S_c ⁽ⁱ⁾の推定方法を与える式
であり、(17)式は、その推定値に基づいて圧延ロ
ールギヤツプ操作量を決める式である。

なお、外乱：d_hの推定値は、前記(15)式で与え
られる。

d_v，V^(i-1)の求め方 前述したd_s，S_c ⁽ⁱ⁾と同様にして、次のように行
なう。

ｄ／dtV^^(i-1) d^ｖ＝−１／T_s ０ ０ ０V^^(i-1) d^ｖ＋１／T_v ０U_v ^(i-1)＋K₃ K₄（y^_r ^(i-1)−y_r ^(i-1)） ……(18) y^_r ^(i-1)＝M_v（V^^(i-1)＋d^_v） ＋M_s（S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s） ……(19) y_r ^(i-1)＝ｄ／dtσ^(i-1)−M〓σ^(i-1) −M_hh_b ⁽ⁱ⁾ ……(20) U_v ^(i-1)＝（１−T_v／T_v′）V^^(i-1) ＋T_v／T_v′（−d^_v＋M_s／M_v１／ε_sd^_h−M_h／M_vh_b ^(
i)） ……(21) そして、y_r ^(i-1)は張力の実測値から求まる量で
あり、またy^_r ^(i-1)は各推定値から決まる量である。
前記(2)式より、推定値が正しければ、本来、y_r ^(i-
１）−y^_r ^(i-1)＝０であるところから、［y_r ^(i-1)−y^_r
^(i-1)］
の値が推定誤差になる。なお、各記号の意味は、
次のようになる。

V^^(i-1)：V^(i-1)の推定値 d^_v：d_vの推定値 K₃，K₄：V^^(i-1)，d^_vの推定速度を調整するゲイ
ン（定数） また、上記の(18)式に、前記(15)，(19)〜(21)式
を代入して整理すると、次のようになる。

但し、 ｆ（ｔ）＝S^_c ⁽ⁱ⁾＋d^_s ……(23) v₁＝−（K₃＋K₄）（−１／T_v′＋K₃M_v） ＋K₃M〓−１／T_v′M_s／M_vε〓／ε_s……(24) v₂＝−（K₃＋K₄）K₄M_v＋K₄M〓 ……(25) なお、上記の(22)式は、（V^^(i-1)＋K₃σ^(i-1)）及び
（d^_v＋K₄σ^(i-1)）の推定方法を与える式である。こ
れより、前記(21)式に示したロール速度操作量
は、次のように構成される。

U_v ^(i-1)＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^^(i-1)＋K₃σ^(i
-1) U_v ^(i-1)＝［１−T_v／T_v′−T_v／T_v′］V^^(i-1)＋K₃σ^(i
-1) d^_v＋K₄σ^(i-1)＋T_v／T_v′M_s／M_v１／ε_sP⁽ⁱ⁾／M⁽ⁱ⁾−T
_v／T_v′M_s／M_vε_s−１／ε_s ｆ（ｔ）＋｛T_v／T_v′K₃＋T_v／T_v′K₄−K₃−T_v／T_v′
M_s／M_vε〓／ε_s｝σ^(i-1)−T_v／T_v′M_s／M_vh_b ⁽ⁱ⁾……(
26) 上記検討してきたところから明らかなように、
（１６）式，(17)式及び(22)式、(26)式により、所期の
板厚制御系が構成されることとなるのであり、そ
してそれをブロツク図で表すと、第２図及び第３
図の如くなるのである。

なお、圧延ロールギヤツプ制御装置と圧延ロー
ル速度制御装置の応答性を調整する必要がない場
合には、上記の式でT_s＝T_s′，T_v＝T_v′と置けば
よい。

第２図及び第３図に示されるブロツク図の操作
を実行させるには、ゲイン設定器６０〜１１６、
加算器１２０〜１４８、積分器１５０〜１５４を
用いれば良い。先ず、第２図は、検出可能な量で
ある第ｉスタンド後方張力変化量：σ^(i-1)と出側
板厚計で検出される板厚偏差：h_f ⁽ⁱ⁾と第ｉスタン
ド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾とから圧延ロールギヤツ
プ変更指令：U_s ⁽ⁱ⁾を求める手続きを示す図であ
る。

そこにおいて、検出可能な量である第ｉスタン
ド後方張力変化量：σ^(i-1)と、出側板厚計で検出
される板厚偏差：h_f ⁽ⁱ⁾と、第ｉスタンド圧延荷重
変化量：P⁽ⁱ⁾を第ｉスタンドミル定数：M⁽ⁱ⁾で割つ
たものとは、それぞれ、ゲイン設定器６４，６
０，６６を通つた後、加算器１２０で加算され
る。他方、第ｉスタンド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾を
第ｉスタンドミル定数：M⁽ⁱ⁾で割つたものと板厚
偏差：h_f ⁽ⁱ⁾は、それぞれ、ゲイン設定器６８，６
２を通つた後、加算器１２８で加え合わされる。

加算器１２０の出力は、加算器１２２を通つて
積分器１５０に送られ、積分された後、ゲイン設
定器７０を経て加算器１２２にフイードバツクさ
れる。この加算器１２２には、更に、積分器１５
２による加算器１３０の出力の積分値が、ゲイン
設定器７２を経てフイードバツクされている。積
分器１５０からの最終出力が、圧延ロールギヤツ
プ変化量：S_c ⁽ⁱ⁾の推定値：S^⁽ⁱ⁾である。

また、加算器１２８の出力は、上で述たたよう
に、加算器１３０を通つて積分器１５２に送ら
れ、積分された後、ゲイン設定器７６を経て加算
器１３０にフイードバツクされる。この加算器１
３０には、更に積分器１５０の出力がゲイン設定
器７４を通つてフイードバツクされている。積分
器１５２からの最終出力が外乱：d_sの推定値：d^_s
である。

そして、かかる外乱の推定値：d^_sと第ｉスタン
ド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾を第ｉスタンドミル定
数：M⁽ⁱ⁾で割つたものは、それぞれゲイン設定器
８０，８４を経て、加算器１２６で加え合わされ
る。

第ｉスタンド後方張力変化量：σ^(i-1)のゲイン
設定器８２を通したものと、ゲイン設定器７８の
出力と、加算器１２６の出力とが加算器１２４で
加え合わされることにより、圧延ロールギヤツプ
変更指令：U_s ⁽ⁱ⁾が求められるのである。

また、積分器１５０と１５２の出力は、加算器
１３２で加え合わされて、ｆ（ｔ）として、第３
図に送られるようになつている。

ところで、第３図は、上記第２図の処理の続き
であつて、検出可能な量である第ｉスタンド後方
張力変化量：σ^(i-1)と、入側板厚計で検出される
板厚偏差：h_b ⁽ⁱ⁾と、出側板厚計で検出される板厚
偏差：h_f ⁽ⁱ⁾と、第ｉスタンド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾
とから、圧延ロール速度変更指令：U_v ^(i-1)を求め
る手続きを示している。

そこにおいて、先ず、第ｉスタンド圧延荷重変
化量：P⁽ⁱ⁾を第ｉスタンドミル定数：M⁽ⁱ⁾で割つた
ものと、ｆ（ｔ）と第ｉスタンド後方張力変化
量：σ^(i-1)は、それぞれゲイン設定器９０，９２，
８６を通つた後、加算器１３４で加え合わされ
る。他方、ｆ（ｔ）と第ｉスタンド後方張力変化
量：σ^(i-1)と入側板厚計で検出された板厚偏差：h_b
^（ｉ）は、それぞれゲイン設定器９４，８８，９６を
通つた後、加算器１４２で加え合わされる。

また、加算器１３４の出力は、入側板厚変化：
h_b ⁽ⁱ⁾のゲイン設定器９８を通つたものと加算器１
３６で加え合わされ、更に加算器１３８を通つて
積分器１５４に送られて積分された後、ゲイン設
定器１０４を経て加算器１３８にフイードバツク
される。この加算器１３８には、更に積分器１５
６による加算器１４４の出力の積分値が、ゲイン
設定器１０６を経てフイードバツクされている。

また、加算器１４２の出力は、上述したよう
に、加算器１４４を通つて積分器１５６に送ら
れ、積分された後、ゲイン設定器１１０を経て、
加算器１４４にフイードバツクされる。この加算
器１４４には、更に積分器１５４による加算器１
３８の出力がゲイン設定器１０８を通してフイー
ドバツクされている。

さらに、ｆ（ｔ）と第ｉスタンド後方張力変化
量：σ^(i-1)は、それぞれゲイン設定器１１２，１
００を通つて、加算器１４８で加え合わされる。

また、第ｉスタンド圧延荷重変化量：P⁽ⁱ⁾を第
ｉスタンドミル定数：M⁽ⁱ⁾で割つたものと積分器
１５４の出力とは、それぞれゲイン設定器１０
２，１１４を通つて、加算器１４０で加え合わさ
れる。

そして、かかる加算器１４０の出力と積分器１
５６の出力をゲイン設定器１１６に通したもの
と、加算器１４８の出力とが加算器１４６にて加
え合わされることにより、圧延ロール速度変更指
令：U_v ^(i-1)が求められることとなるのである。

そして、上述の如き本発明に従う板厚制御手法
の概略をモデル的に示すと、第４図のくなるので
ある。

すなわち、かかる第４図において、所定の被圧
延材１６０を走行せしめつつ、圧延を行なう圧延
機において、その第ｉスタンド１６２には油圧圧
下装置等の圧延ロールギヤツプ制御（調整）装置
１６４が設けられ、またその圧延荷重を検出する
ためのロードセル１６６が設けられているのであ
る。また、かかる第ｉスタンド１６２の出側に
は、出側板厚偏差を検出するための板厚計１６８
が設けられている一方、その入側には、入側板厚
偏差を検出するための板厚計１７０及び後方張力
変化を検出するための張力計１７２が、それぞれ
設けられている。また、当該第ｉスタンドの後方
側となる第（ｉ−１）スタンド１７４を構成する
ロールには、圧延ロール速度制御（調整）装置１
７６が設けられているのである。

そして、かかる第ｉスタンド１６２における圧
延荷重が、ロードセル１６６にて検出される一
方、出側板厚計１６８からの出側板厚情報、入側
板厚計１７０からの入側板厚情報、張力計１７２
による張力情報が、それぞれ取り出されて、前記
（１６）及び(22)式に基づいて、外乱の推定が行なわ
れ、そして(17)及び(26)式によつて外乱補償操作
量の計算が行なわれ、それに基づいて、圧延ロー
ルギヤツプ制御装置１６４と圧延ロール速度制御
装置１７６の操作制御が行なわれることとなるの
である。

なお、本発明は、上記の説明に用いたタンデム
圧延機だけでなく、シングルスタンドの圧延機に
も適用可能であつて、このシングルスタンドへの
適用の場合においては、上流スタンドの速度変更
指令がペイオフリールの速度変更指令となるので
ある。またタンデム圧延機の場合は、任意のスタ
ンドに適用可能である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知
識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え
得るものであつて、そのような実施形態のもの
が、何れも本発明の範疇に属するものであること
が、理解されるべきある。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に従う
板厚制御手法には、以下のような利点が存するの
である。

圧延ロールギヤツプ制御装置及び圧延ロール速
度制御装置に不要な指令を与えることが少なくな
るために、外乱が加わつた場合の板厚張力の変動
が小さくなる。特に圧延機の加減速時に被圧延材
と圧延ロールとの間の摩擦係数の変化による板厚
変動を大幅に減少させることが出来る。

また、外乱推定に使用する検出信号として、入
側の板厚と出側の板厚と張力と圧延荷重の４種類
を使用することによつて、圧延機に加わる外乱を
より正確に推定することが可能となり、それらの
外乱に適した外乱補償を行なうことが出来るとこ
ろから、先に提案した特願昭61―60144号の手法
に比べても、より高精度な板厚を得ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するための圧延機のブ
ロツク図の一例を示すものであり、第２図は検出
可能な量から外乱の値を推定して、圧延ロールギ
ヤツプ変更指令を出力するための本発明に従うブ
ロツク線図の一例を示すものである。第３図は、
検出可能な量から外乱の値を推定して、圧延ロー
ル速度変更指令を出力するための本発明に従うブ
ロツク線図の一例を示すものであり、第４図は、
本発明の実施の一例を示す圧延機の概略系統図で
あり、第５図ａは、従来の板厚制御方法の一例を
示す概略系統図であり、第５図ｂは、出側板厚偏
差及び後方張力偏差から、ロールギヤツプ変更指
令及びロール速度変更指令を出力する長さの一例
を示すブロツク線図である。 ３０，３４，３８，４０，４２，４６，４８，
５０，５２：ゲイン設定器、３２，３６，４４，
５４：加算器、６０〜１１６：ゲイン設定器、１
２０〜１４８：加算器、１５０〜１５６：積分
器、１６０：被圧延材、１６２：第ｉスタンド、
１６４：圧延ロールギヤツプ制御装置、１６６：
ロードセル、１６８：出側板厚計、１７０：入側
板厚計、１７２：張力計、１７４：第（ｉ−１）
スタンド、１７６：圧延ロール速度制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延ロールギヤツプ調整装置と圧延ロール速
   度調整装置とを備えた圧延機における板厚制御方
   法にして、所定の圧延スタンドにおける圧延荷重
   変化、入側板厚変化、出側板厚変化及び後方張力
   変化を検出し、それらの検出値に基づいて、該圧
   延機に加わる外乱を、圧延ロール速度調整のみに
   より補正すべき外乱、圧延ロールギヤツプ調整の
   みにより補正すべき外乱、及び圧延ロール速度調
   整と圧延ロールギヤツプ調整の両者により補正す
   べき外乱に分類して、各外乱の値の推定を行な
   い、その推定値に応じて前記圧延ロールギヤツプ
   調整装置及び圧延ロール速度調整装置をそれぞれ
   操作して、かかる圧延機における板厚変動を抑制
   するようにしたことを特徴とする圧延機における
   板厚制御方法。