JPH07323317A - Device for identifying model of hot rolling mill and controller - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To satisfactorily control from the start point of a control by identifying Young's modulus and tension feedback factor of a roiling stock according to the speed command value of the main motor of a rolling mill and the actual result value of tension between stands. CONSTITUTION:It is decided by an identification input means 223 that either of a speed command value change means 221 or an angle target value change means 222 is used or both of them are used, and a signal is added at which timing during rolling. Based on this decision, ON/OFF of switch SW1 and/or switch SW2 are controlled. When inputting a change quantity, the Young's modulus and the feedback factor of tension of a rolling stock are calculated by a model calculation means 224 according to the speed command value (the output of a looper height controller 20) of the main motor of a rolling mill, which is an operation quantity at that time, and the actual result value thetai. of a looper height. Thus, the Young's modulus of a material and the feedback factor of tension can be identified on-line without giving a disturbance which is useless for an operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、熱間タンデム圧延機
の各スタンド間にルーパが配置された熱間圧延機を制御
対象とし、そのプロセスモデルを用いて、圧延材張力及
びルーパの高さを制御する場合のモデル同定装置及び制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention controls a hot rolling mill in which a looper is arranged between stands of a hot tandem rolling mill, and the process model is used to control the tension of rolled material and the height of the looper. The present invention relates to a model identification device and a control device for controlling a vehicle.

【０００２】[0002]

【従来の技術】熱間圧延や冷間圧延における最終製品の
評価基準の一部に板厚及び板幅がある。このうち、板厚
に対して自動板厚制御（ＡＧＣ）が行われ、板幅に対し
て自動板幅制御が行われる。一方、圧延中の材料にかか
る張力は板厚や板幅に影響するため、張力をある値に保
つ制御が行われる。2. Description of the Related Art Sheet thickness and sheet width are part of the evaluation criteria for final products in hot rolling and cold rolling. Of these, automatic plate thickness control (AGC) is performed on the plate thickness, and automatic plate width control is performed on the plate width. On the other hand, the tension applied to the material being rolled affects the plate thickness and the plate width, so that the tension is controlled to be maintained at a certain value.

【０００３】とくに、熱間圧延における圧延材料は加熱
処理されて高温となり圧延材料の変形抵抗が小さくなっ
ており、張力が大きいと材料の破断を起こしやすくな
る。この破断を防止するべく張力を小さく設定すると外
乱や誤設定により無張力の状態になることがあり、その
状態が長く続くと圧延機スタンド間での大きなループの
発生となって事故を引き起こすことがある。そこで熱間
圧延機ではとくにルーパ装置が設けられ、このルーパ装
置によって張力制御が行われ、また材料の通板性を良く
する観点からルーパの高さ制御が行われる。In particular, the rolled material in hot rolling is heated to a high temperature to reduce the deformation resistance of the rolled material. If the tension is large, the material is likely to break. If the tension is set low to prevent this breakage, there may be a tensionless state due to disturbance or erroneous setting, and if that state continues for a long time, a large loop may occur between the rolling mill stands, resulting in an accident. is there. Therefore, in the hot rolling mill, a looper device is provided, the tension is controlled by the looper device, and the height of the looper is controlled from the viewpoint of improving the sheet passing property of the material.

【０００４】主電動機とルーパ電動機とを用いた圧延材
張力およびルーパ高さ制御装置において、圧延材張力か
らルーパ高さへの干渉とルーパの回転速度から張力への
干渉とがある。従来からの張力制御には、それらの干渉
を抑えることなくＰＩ（比例積分）制御により圧延材張
力及びルーパ高さを制御する方法、いわゆる、従来制御
と、これらの干渉を抑えるような非干渉化補償装置を付
加して圧延材張力とルーパ高さとを独立に制御する非干
渉制御方法と、ルーパと圧延材張力の干渉系を多変数系
としてとらえ、最適制御理論（Ｌinear Ｑuadratic）や
ＩＬＱ（Ｉnverse ＬＱ）制御理論、Ｈ∞制御理論等に
よる多変数制御を適用する方法等があり、それぞれ実機
に適用されていた。In a rolled material tension and looper height control device using a main electric motor and a looper electric motor, there are interference from the rolled material tension to the looper height and interference from the looper rotation speed to the tension. The conventional tension control is a method of controlling the rolling material tension and the looper height by PI (proportional integral) control without suppressing the interference, so-called conventional control, and decoupling to suppress these interferences. A non-interference control method that controls the tension of the rolled material and the height of the looper independently by adding a compensator, and the interference system of the looper and the tension of the rolled material are regarded as a multivariable system, and optimal control theory (Linear Quadratic) and ILQ (Inverse There are methods such as LQ) control theory and multivariable control based on H∞ control theory, etc., which have been applied to actual machines.

【０００５】また、張力変動が起こる原因は一般にマス
フロー変化によるものと考えられている。マスフローを
変化させる要因としては、スタンドの入側の板厚外乱、
加熱炉内で材料を支えるスキッドにより温度が降下する
ために付くスキッドマーク等の材料温度外乱、スタンド
のロール偏芯外乱がある。これらの板厚変化を抑制する
ようにＡＧＣは制御するが、ＡＧＣによるロールギャッ
プ開度変化はマスフロー変化を導くことがある。さら
に、タンデム圧延機のｉ番目のスタンドとｉ＋１番目の
スタンドとの間の張力に対しては、ｉ＋１番目の圧下装
置によるロールギャップ開閉の影響が大きいことが知ら
れている。Further, it is generally considered that the cause of tension fluctuation is due to mass flow change. Factors that change the mass flow are thickness disturbance on the entrance side of the stand,
There are material temperature disturbances such as skid marks that occur because the temperature drops due to skids that support the material in the heating furnace, and roll eccentricity disturbances on the stand. The AGC is controlled so as to suppress these plate thickness changes, but the roll gap opening change by the AGC may lead to a mass flow change. Further, it is known that the tension between the i-th stand and the (i + 1) th stand of the tandem rolling mill is greatly affected by the opening / closing of the roll gap by the (i + 1) th reduction device.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したルーパと張力
の従来制御や多変数制御では、ルーパ高さと張力との間
の干渉や動特性などを表したモデルを使用して制御ゲイ
ンを決定している。このため、モデルが実際のプロセス
と異なる場合には、制御ゲインが大き過ぎたり小さ過ぎ
たりして、良好な制御ができない場合がある。In the above-mentioned conventional control of looper and tension and multi-variable control, the control gain is determined by using a model representing interference and dynamic characteristics between the looper height and tension. There is. Therefore, when the model is different from the actual process, the control gain may be too large or too small, and good control may not be possible.

【０００７】ルーパと張力のモデルは、その詳細を後述
するための図２に示すように、モデルの構造はほぼ特定
されているが、その中の材料のヤング率Ｅは、未だに確
固とした値は不明である。また、スタンド間張力の変化
からスタンド間材料速度の変化への影響係数（以下、張
力フィードバック係数という）Ｋ₁₀は、次式で表され
る。As for the model of the looper and the tension, the structure of the model is almost specified as shown in FIG. 2 which will be described later in detail, but the Young's modulus E of the material in the model is still a solid value. Is unknown. The coefficient of influence K ₁₀ from the change in tension between stands to the change in material velocity between stands (hereinafter referred to as tension feedback coefficient) is expressed by the following equation.

【０００８】[0008]

【数１】 である。[Equation 1] Is.

【０００９】ここで、上記の各影響係数は不明であり、
圧延条件によっても変化するものであるから、モデルの
中で用いる張力フィードバック係数Ｋ₁₀の値も実際とは
かなり異なると考えてよい。Here, the above-mentioned respective influence coefficients are unknown,
Since it also changes depending on the rolling conditions, it can be considered that the value of the tension feedback coefficient K ₁₀ used in the model is also quite different from the actual value.

【００１０】いま、ヤング率Ｅと張力フィードバック係
数Ｋ₁₀が張力発生系でどのように働くかを考える。材料
速度から張力への伝達関数は、スタンド間距離Ｌ（固定
値）とラプラス演算子Ｓとを用いて、次のように表され
る。Now, let us consider how the Young's modulus E and the tension feedback coefficient K _{10 work} in the tension generating system. The transfer function from the material velocity to the tension is expressed as follows using the inter-stand distance L (fixed value) and the Laplace operator S.

【００１１】[0011]

【数２】 したがって、張力フィードバック係数Ｋ₁₀がゲインと応
答時定数とに関係し、材料のヤング率Ｅが応答の時定数
に関係している。上記の伝達関数は一次遅れ形をしてい
ることから、材料速度をステップ的に変更して張力の変
化を調べることにより、ゲイン１／Ｋ₁₀と時定数Ｌ／
（Ｅ・Ｋ₁₀）がわかる。しかし、この方法を実施するた
めには材料速度から張力への応答が完了するまで張力制
御ループを切って試験を行わなければならない。操業中
に張力制御ループを切ることは危険であり、この方法は
あまり行われていない。[Equation 2] Therefore, the tension feedback coefficient K ₁₀ is related to the gain and the response time constant, and the Young's modulus E of the material is related to the response time constant. Since the above transfer function is a first-order lag type, the gain 1 / K ₁₀ and the time constant L /
I understand (E ・ K ₁₀ ). However, in order to implement this method, the tension control loop must be broken and tested until the material velocity to tension response is complete. Breaking the tension control loop during operation is dangerous and this method is less common.

【００１２】コントローラはヤング率Ｅ及び張力フィー
ドバック係数Ｋ₁₀の値を事前に予測し、予測値を使用し
て制御ゲインを設計するが、例えば、張力フィードバッ
ク係数Ｋ₁₀の値を実際の値よりも小さく見積っている
と、上記伝達関数のゲインは実際より大きくなり、制御
ゲインは小さく設計され、制御応答が悪くなる。逆に、
張力フィードバック係数Ｋ₁₀の値を実際の値よりも大き
く見積ると、上記伝達関数のゲインは実際より小さくな
り、制御ゲインは大きく設計され、張力の振動が起こり
やすくなる。The controller predicts the values of the Young's modulus E and the tension feedback coefficient K ₁₀ in advance and uses the predicted values to design the control gain. For example, the value of the tension feedback coefficient K ₁₀ is set to be larger than the actual value. If it is underestimated, the gain of the transfer function becomes larger than it actually is, the control gain is designed to be small, and the control response deteriorates. vice versa,
When the value of the tension feedback coefficient K ₁₀ is estimated to be larger than the actual value, the gain of the transfer function becomes smaller than the actual value, the control gain is designed to be large, and the tension vibration easily occurs.

【００１３】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ためになされたもので、熱間タンデム圧延機における圧
延材のスタンド間張力とルーパ角度とを制御するに当た
り、実際の制御中にプロセスモデルの中の不確定な変数
をオンラインで同定する熱間圧延機のモデル同定装置を
提供するにある。本発明の他の目的は、同定して得られ
た値を用いることにより、制御の開始開始時点から良好
な制御を行うことのできる熱間圧延機の制御装置を提供
するにある。本発明のもう一つの目的は、ルーパ角度の
振動及び張力の振動を未然の防ぐと共に、同じような圧
延材料に対する圧延の安定性を向上させることのできる
熱間圧延機の制御装置を提供するにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in controlling the tension between the stands and the looper angle of the rolled material in the hot tandem rolling mill, the process is performed during the actual control. (EN) Provided is a model identification device for a hot rolling mill that identifies uncertain variables in a model online. Another object of the present invention is to provide a controller for a hot rolling mill, which can perform good control from the start point of control by using the value obtained by identification. Another object of the present invention is to provide a controller for a hot rolling mill capable of preventing vibrations of looper angles and vibrations of tension in advance and improving the stability of rolling against similar rolling materials. is there.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱間圧延機
のモデル同定装置は、圧延材張力を主にルーパ電動機の
電流又はトルクによって制御し、ルーパが配置されたス
タンド間のルーパの高さを主に圧延機主電動機の速度に
よって制御するとき、その制御中に、ルーパ高さの目標
値又は圧延機主電動機の速度指令値を変更し、そのとき
の操作量である圧延機主電動機の速度指令値とルーパ高
さの実績値とに基づいて、圧延材のヤング率と、張力フ
ィードバック係数とを同定し、スタンド間張力とルーパ
高さとの干渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑
えつつ、圧延材張力を主に圧延機主電動機の速度によっ
て制御し、前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパ
の高さを主にルーパ電動機の電流又は速度によって制御
するとき、その制御中に、スタンド間張力目標値又は圧
延機主電動機の速度指令値を変更し、そのときの操作量
である圧延機主電動機の速度指令値とスタンド間張力実
績値とに基づいて、圧延材のヤング率と、張力フィード
バック係数とを同定するものである。A model identifying apparatus for a hot rolling mill according to the present invention controls a rolled material tension mainly by a current or a torque of a looper electric motor to increase the height of a looper between stands where the looper is arranged. When controlling the height mainly by the speed of the rolling mill main electric motor, during the control, the target value of the looper height or the speed command value of the rolling mill main electric motor is changed, and the operation amount of the rolling mill main electric motor is changed. Based on the speed command value and the actual value of the looper height, the Young's modulus of the rolled material and the tension feedback coefficient were identified, and the interference system between the inter-stand tension and the looper height was regarded as a multivariable system, and the interference While controlling the rolling material tension mainly by the speed of the rolling mill main electric motor while controlling the height of the looper between the stands where the looper is arranged mainly by the current or speed of the looper electric motor, During the change in the inter-stand tension target value or the speed command value of the rolling mill main motor, based on the speed command value of the rolling mill main motor and the inter-stand tension actual value, which is the operation amount at that time, the rolling material The Young's modulus and the tension feedback coefficient are identified.

【００１５】本発明に係る熱間圧延機の制御装置は、圧
延材張力を主にルーパ電動機の電流又はトルクによって
制御し、前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパの
高さを主に圧延機主電動機の速度によって制御すると
き、この制御に対応する上記のモデル同定装置と、同定
されたスタンドのルーパと張力の制御パラメータを変更
すると共に、同定したスタンドと異なるスタンド間の圧
延材のヤング率と、スタンド間張力の変化からそのスタ
ンド間の材料速度の変化への影響係数とを推定し、その
推定値によって制御パラメータを変更するパラメータ変
更手段とを備える。The controller of the hot rolling mill according to the present invention mainly controls the rolling material tension by the electric current or torque of the looper electric motor, and mainly controls the height of the looper between the stands where the looper is arranged. When controlling by the speed of the main motor, the model identification device corresponding to this control and the looper and tension control parameters of the identified stand are changed, and the Young's modulus of the rolled material between the identified stand and different stands is changed. And a parameter changing means for estimating an influence coefficient from a change in tension between stands to a change in material velocity between the stands and changing a control parameter according to the estimated value.

【００１６】また、スタンド間張力とルーパ高さとの干
渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑えつつ、圧
延材張力を主に圧延機主電動機の速度によって制御し、
前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパの高さを主
にルーパ電動機の電流又は速度によって制御するとき、
この制御に対応する上記のモデル同定装置と、同定され
たスタンドのルーパと張力の制御パラメータを変更する
と共に、同定したスタンドと異なるスタンド間の圧延材
のヤング率と、スタンド間張力の変化からそのスタンド
間の材料速度の変化への影響係数とを推定し、その推定
値によって制御パラメータを変更するパラメータ変更手
段とを備える。Further, the interference system between the inter-stand tension and the looper height is regarded as a multivariable system, and while suppressing the interference, the rolling material tension is controlled mainly by the speed of the rolling mill main motor,
When controlling the height of the looper between the stands where the looper is arranged mainly by the current or speed of the looper electric motor,
With the above model identification device corresponding to this control, the control parameters of the looper and the tension of the identified stand are changed, and the Young's modulus of the rolled material between the identified stand and a different stand and the change of the tension between the stands And a parameter changing unit that changes the control parameter according to the estimated value and the influence coefficient of the change in the material velocity between the stands.

【００１７】さらに、本発明に係る熱間圧延機の制御装
置は、圧延材張力を主にルーパ電動機の電流又はトルク
によって制御し、前記ルーパが配置されたスタンド間の
ルーパの高さを主に圧延機主電動機の速度によって制御
する場合、制御器の出力にトータルゲインを乗じ、制御
中にルーパ角度が振動して制御不能に陥ったとき、振動
を抑える方向に前記トータルゲインを徐々に減少させる
ゲイン調整手段と、そのゲイン調整によりルーパ角度の
振動が収まったとき、その時点のトータルゲイン値と圧
延状態とを記録し、次に同じ状態で圧延する材料に対し
てそのトータルゲイン値を使用するトータルゲイン学習
手段と、ルーパ角度の振動が収まらないとき、振動が収
まる方向に自動板厚制御のゲインを調整する自動板厚制
御ゲイン調整手段とを備え、スタンド間張力とルーパ高
さとの干渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑え
つつ、圧延材張力を主に圧延機主電動機の速度によって
制御し、前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパの
高さを主にルーパ電動機の電流又は速度によって制御す
る場合、制御器の出力にトータルゲインを乗じ、制御中
に圧延材張力が振動して制御不能に陥ったとき、振動を
抑える方向に前記トータルゲインを徐々に減少させるゲ
イン調整手段と、そのゲイン調整により圧延材張力の振
動が収まったとき、その時点のトータルゲイン値と圧延
状態とを記録し、次に同じ状態で圧延する材料に対して
そのトータルゲイン値を使用するトータルゲイン学習手
段と、圧延材張力の振動が収まらないとき、振動が収ま
る方向に自動板厚制御のゲインを調整する自動板厚制御
ゲイン調整手段とを備える。Further, the controller of the hot rolling mill according to the present invention mainly controls the tension of the rolled material by the current or torque of the looper motor, and mainly controls the height of the looper between the stands where the looper is arranged. When controlling by the speed of the main motor of the rolling mill, the total gain is multiplied by the output of the controller, and when the looper angle vibrates during control and becomes uncontrollable, the total gain is gradually reduced in the direction of suppressing the vibration. When the vibration of the looper angle is stopped by the gain adjusting means and the gain adjustment, the total gain value at that time and the rolling state are recorded, and the total gain value is used for the material to be rolled in the same state next. Total gain learning means and automatic thickness control gain adjusting means for adjusting the gain of the automatic thickness control in the direction in which the vibration is suppressed when the vibration of the looper angle is not suppressed. The interlocking system between the tension between stands and the looper height is regarded as a multivariable system, and while suppressing the interference, the tension of the rolled material is controlled mainly by the speed of the rolling mill main motor, and between the stands where the looper is arranged. When controlling the height of the looper mainly by the current or speed of the looper motor, multiply the output of the controller by the total gain and suppress the vibration when the rolling material tension vibrates during control and becomes uncontrollable. A gain adjusting means for gradually reducing the total gain, and when the vibration of the rolled material tension is stopped by the gain adjustment, the total gain value and the rolling state at that time are recorded, and then the material is rolled in the same state. On the other hand, the total gain learning means that uses the total gain value, and when the vibration of the rolling material tension does not subside, the gain of the automatic plate thickness control is adjusted in the direction in which the vibration subsides. And a automatic gauge control gain adjustment means for.

【００１８】[0018]

【作用】本発明に係る熱間圧延機のモデル同定装置にお
いては、それぞれ制御を実施しながら操作量とルーパ角
度実績値とをデータとして収集したり、操作量と張力実
績値とをデータとして収集し、その収集データに基づい
てデータを収集したスタンド間のでのヤング率と張力フ
ィードバック係数とを同定するので、操業に無用な外乱
を与えず、また、オンラインで同定することができる。In the model identifying apparatus for a hot rolling mill according to the present invention, the manipulated variable and the looper angle actual value are collected as data while the control amount is being respectively controlled, and the manipulated variable and the actual tension value are collected as data. However, since the Young's modulus and the tension feedback coefficient between the stands that have collected the data are identified based on the collected data, it is possible to identify online without giving unnecessary disturbance to the operation.

【００１９】本発明に係る熱間圧延機の制御装置におい
ては、同定したスタンド間でのルーパと張力制御のため
の制御パラメータとして使用すると共に、その同定値を
もとに他のスタンド間の材料のヤング率と張力フィード
バック係数とを推定し、制御パラメータの一部として使
用する。例えば、速度の遅い前段のルーパで同定を行
い、材料が後段に達する前に後段ルーパと張力制御のパ
ラメータを変更することにより、前段のルーパと張力制
御は、制御の開始時点から良好な制御を行うことができ
る。In the controller of the hot rolling mill according to the present invention, the hot loop is used as a control parameter for controlling the looper and the tension between the identified stands, and based on the identified value, the material between the other stands is used. The Young's modulus and the tension feedback coefficient are estimated and used as part of the control parameters. For example, by performing identification with the slower looper in the former stage and changing the parameters of the latter looper and tension control before the material reaches the latter stage, the former looper and tension control can perform good control from the start of control. It can be carried out.

【００２０】また、本発明に係る他の熱間圧延機の制御
装置においては、コントローラのゲイン調整の目的で、
コントローラの後ろにトータルゲインを付加し、ルーパ
角度が振動的になったら、あるいは、張力が振動的にな
ったら、振動が抑えられるまでトータルゲインを小さく
する。このとき、トータルゲインと材料の種類、板厚、
板幅、圧延条件を記録しておき、次回に同様の材料を圧
延する場合、このトータルゲインの値を反映させる。な
お、トータルゲインには、上下限を設定し、上下限を超
える場合には、ＡＧＣからの干渉が大きいものとして、
ＡＧＣゲインであるスケールファクタを現状値から下げ
るようにする。これによって、ルーパ角度の振動及び張
力の振動を未然の防ぐと共に、同じような圧延材料に対
する圧延の安定性を向上させることができる。In another controller of the hot rolling mill according to the present invention, for the purpose of adjusting the gain of the controller,
If the looper angle becomes oscillating or the tension becomes oscillating, add a total gain after the controller to reduce the total gain until the vibration is suppressed. At this time, total gain, type of material, plate thickness,
The strip width and rolling conditions are recorded, and when the same material is rolled next time, the value of this total gain is reflected. In addition, the upper and lower limits are set for the total gain, and when the upper and lower limits are exceeded, it is assumed that the interference from the AGC is large,
The scale factor, which is the AGC gain, is reduced from the current value. As a result, vibration of the looper angle and vibration of the tension can be prevented, and the rolling stability for the same rolled material can be improved.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の第１実施例の構成を構成
を示すブロック図である。同図において、圧延材１は第
ｉスタンド圧延機２、第ｉ＋１スタンド圧延機３、・・
・、第ｊスタンド圧延機４、第ｊ＋１スタンド圧延機５
の順に圧延される。ここで、タンデム圧延機の全スタン
ド数をｎとすると、ｎ＝５〜７が一般的である。以下に
示すルーパ等の装置は各スタンド間に設置されるが、ｉ
スタンドとｉ＋１スタンドの２スタンド間の状態を考察
すれば、容易に他のスタンドへも拡張できるので、ここ
では主にｉスタンドとｉ＋１スタンドの２スタンド間を
考え、必要に応じて、ｊスタンドとｊ＋１スタンドの２
スタンド間にも言及する。なお、ｉはｊ＋１≦ｉ≦ｎ−
１の範囲である。The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In the figure, rolled material 1 is an i-th stand rolling mill 2, an (i + 1) th stand rolling mill 3, ...
., J-th stand rolling mill 4, j + 1-th stand rolling mill 5
Are rolled in this order. Here, when the total number of stands of the tandem rolling mill is n, n = 5 to 7 is general. Devices such as the looper shown below are installed between the stands.
By considering the state between the two stands, i stand and i + 1 stand, it can be easily extended to other stands, so here we mainly consider between 2 stands of i stand and i + 1 stand, and if necessary, j stand. j + 1 stand 2
Also mentioned between stands. Note that i is j + 1 ≦ i ≦ n−
The range is 1.

【００２２】この第ｉスタンド圧延機２及び第ｉ＋１ス
タンド圧延機３間にルーパ６が設けられている。このル
ーパ６を駆動するルーパ電動機８に対応して、その電流
を制御する電流制御装置10及び設定された圧延材張力を
保つようなルーパのトルクを発生させる電流指令値を演
算して電流制御装置10に与える制御装置12が設けられて
いる。A looper 6 is provided between the i-th stand rolling mill 2 and the (i + 1) th stand rolling mill 3. Corresponding to the looper electric motor 8 for driving the looper 6, a current control device 10 for controlling the current and a current command value for generating a torque of the looper for maintaining a set rolling material tension are calculated to calculate the current control device. A control device 12 is provided for the 10.

【００２３】一方、第ｉスタンド圧延機主電動機（以
下、圧延機主電動機を主機という）16の速度を制御する
ために主機速度制御装置18が設けられ、主機速度とその
速度指令値との偏差を小さくするような制御が行われ
る。そして、ルーパの高さに換算されるルーパ角度がル
ーパ角度検出器14で検出されるようになっている。ルー
パ高さ制御装置20はルーパ角度の指令値θ_i ^REF と、ル
ーパ角度検出器14で検出されたルーパ角度θ_i とが一致
するような速度指令値を演算して主機速度制御装置18に
加えるようになっている。On the other hand, a main machine speed control device 18 is provided to control the speed of the i-th stand rolling mill main motor (hereinafter, the rolling machine main motor is referred to as the main machine) 16, and the deviation between the main machine speed and its speed command value is provided. Is controlled so that Then, the looper angle converted into the height of the looper is detected by the looper angle detector 14. The looper height control device 20 calculates a speed command value such that the looper angle command value θ _i ^REF matches the looper angle θ _i detected by the looper angle detector 14 and adds it to the main machine speed control device 18. It is like this.

【００２４】また、圧延材張力及びルーパ高さの制御中
に、ルーパ６の高さの目標値又は第ｉスタンド主機16の
速度指令値を変更し、そのときの操作量である圧延機主
電動機の速度指令値とルーパ高さの実績値とに基づい
て、圧延材のヤング率Ｅと、張力フィードバック係数Ｋ
₁₀とを同定するモデル同定手段22が設けられている。Further, during the control of the tension of the rolled material and the height of the looper, the target value of the height of the looper 6 or the speed command value of the i-th stand main machine 16 is changed, and the operation amount of the rolling machine is the main motor of the rolling machine. Based on the speed command value and the actual value of the looper height, the Young's modulus E of the rolled material and the tension feedback coefficient K
A model identification means 22 for identifying ₁₀ and ₁₀ is provided.

【００２５】これと同様にして、第ｊスタンド圧延機４
及び第ｊ＋１スタンド圧延機５間にルーパ７が設けられ
ている。このルーパ７を駆動するルーパ電動機８に対応
して、その電流を制御する電流制御装置11及び設定され
た圧延材張力を保つようなルーパのトルクを発生させる
電流指令値を演算して電流制御装置11に与える制御装置
13が設けられている。Similarly to this, the j-th stand rolling mill 4
And a looper 7 is provided between the (j + 1) th stand rolling mill 5. Corresponding to the looper motor 8 that drives the looper 7, a current controller 11 that controls the current and a current command value that generates a torque of the looper that maintains a set rolling material tension are calculated to calculate the current controller. Control device to give to 11
13 are provided.

【００２６】一方、第ｊスタンド主機17の速度を制御す
るために主機速度制御装置19が設けられ、主機速度とそ
の速度指令値との偏差を小さくするような制御が行われ
る。そして、ルーパの高さに換算されるルーパ角度がル
ーパ角度検出器15で検出されるようになっている。ルー
パ高さ制御装置21はルーパ角度の指令値θ_j ^REF と、ル
ーパ角度検出器15で検出されたルーパ角度θ_j とが一致
するような速度指令値を演算して主機速度制御装置19に
加えるようになっている。On the other hand, a main machine speed control device 19 is provided for controlling the speed of the j-th stand main machine 17, and control is performed to reduce the deviation between the main machine speed and its speed command value. The looper angle converted into the height of the looper is detected by the looper angle detector 15. Add looper height control device 21 and the command value theta _j ^REF of the looper angle, the looper angle detector 15 main engine speed controller 19 calculates a speed command value as the looper angle theta _j matches found in It is like this.

【００２７】また、圧延材張力及びルーパ高さの制御中
に、ルーパ７の高さの目標値又は第ｊスタンド主機17の
速度指令値を変更し、そのときの操作量である圧延機主
電動機の速度指令値とルーパ高さの実績値とに基づい
て、圧延材のヤング率Ｅと、張力フィードバック係数Ｋ
₁₀とを同定するモデル同定手段23が設けられている。While the tension of the rolled material and the height of the looper are being controlled, the target value of the height of the looper 7 or the speed command value of the j-th stand main machine 17 is changed, and the operation amount at that time is the rolling machine main motor. Based on the speed command value and the actual value of the looper height, the Young's modulus E of the rolled material and the tension feedback coefficient K
A model identifying means 23 for identifying ₁₀ and ₁₀ is provided.

【００２８】さらに、第ｉ〜第ｊスタンドに対して１個
だけ設けられたパラメータ変更手段24は、モデル同定手
段22，23によってそれぞれ同定された値によって各スタ
ンド圧延機のルーパと張力の制御パラメータを変更する
と共に、同定装置を持たない他のスタンド圧延機の圧延
材のヤング率と、張力フィードバック係数とを推定し、
その推定値によって他のスタンドの制御パラメータを変
更するものである。Further, only one parameter changing means 24 is provided for the i-th to j-th stands, and the looper and tension control parameters of each stand rolling mill are controlled by the values identified by the model identifying means 22 and 23. While changing the, the Young's modulus of the rolled material of the other stand rolling mill without the identification device, and the tension feedback coefficient is estimated,
The control parameter of another stand is changed according to the estimated value.

【００２９】図２は図１に示した制御系のうち、二つの
スタンド間の張力及びルーパ高さを制御する系のブロッ
ク図である。以下、図２のブロック図の構成を、第ｉス
タンド及び第ｉ＋１スタンドに対応させて説明する。図
中、Ｓはラプラス演算子を表す。材料のループ量ｌはル
ーパ角度θの関数Ｆ₂ （θ）で表現され、ルーパ角度指
令値θ^REF がブロック33によりループ量指令値ｌ
^REF に、ルーパ角度θがブロック34によりループ量ｌに
それぞれ変換される。これは、ルーパ角度はスタンド間
材料速度と非線形の関係にあり、ループ量はスタンド間
の材料速度と線形関係にあるため、制御には角度をルー
プ量に変換して用いるようにしたものである。FIG. 2 is a block diagram of the control system shown in FIG. 1, which controls the tension between the two stands and the looper height. The configuration of the block diagram of FIG. 2 will be described below in association with the i-th stand and the (i + 1) th stand. In the figure, S represents a Laplace operator. The loop amount l of the material is expressed by a function F ₂ (θ) of the looper angle θ, and the looper angle command value θ ^REF is given by the block 33 to the loop amount command value l.
^The looper angle θ is converted into the loop amount 1 by the block 34 in ^REF . This is because the looper angle has a non-linear relationship with the inter-stand material speed and the loop amount has a linear relationship with the inter-stand material speed, so the angle is converted to the loop amount for use in control. .

【００３０】ブロック35は図１におけるルーパ高さ制御
装置20と同等のものである。このルーパ高さ制御装置に
よって出力されたロール速度指令値の変更量ΔＶ_R ^REF
は主機速度制御系に対応するブロック36に入力され、実
際のロール周速ΔＶ_R に変換される。なお、ブロック36
は図１における第ｉスタンド主機16及び主機速度制御装
置18を併せたものに対応する。ブロック37中のｆは先進
率であり、ここでロール周速ΔＶ_R が材料速度に変換さ
れる。ブロック38は材料速度差が積分されてループ量に
なることを示すものである。Block 35 is equivalent to the looper height controller 20 in FIG. Change amount ΔV _R ^REF of roll speed command value output by this looper height control device
Is input to the block 36 corresponding to the main machine speed control system and converted into the actual roll peripheral speed ΔV _R. Note that block 36
Corresponds to a combination of the i-th stand main engine 16 and the main engine speed control device 18 in FIG. The f in block 37 is the advance rate, where the roll peripheral speed ΔV _R is converted into the material velocity. Block 38 indicates that the material velocity difference is integrated into a loop quantity.

【００３１】また、ルーパの角度θが変化することによ
ってループ量も変化するため、関数Ｆ₂ （θ）で表され
るブロック46でループ量に変換する。ループ量の変化に
材料のヤング率Ｅを掛け、スタンド間距離Ｌで割ったも
のがユニット張力ｔ_f となる。ブロック39はその変換を
行う。ブロック40は前述した張力フィードバック係数Ｋ
₁₀を表すものである。材料張力はルーパ電動機８に対す
る負荷トルクとなるが、ブロック41はその変換係数Ｆ₂
で表わされている。ブロック42はトルクから回転速度へ
の伝達関数であり、ブロック43は回転速度からルーパ角
度θへの伝達関数である。また、ブロック44はルーパダ
ンピング（回転に対する抵抗分）を表している。また、
ルーパ角度が変化するとスタンド間材料の質量が変化
し、ルーパにかかるトルクも変化するが、これを表すも
のがブロック45に示すＦ₁ （θ）である。図２中のブロ
ック42，，43，44，45が図１におけるルーパ６及びルー
パ電動機８を併せたものに相当している。張力制御装置
12はルーパ角度に応じて一定張力を保つような電流基準
を演算し、電流制御装置10に渡す。電流制御装置10はこ
の電流に応じたトルクを発生させる。Further, since the loop amount also changes as the looper angle θ changes, the loop amount is converted in block 46 represented by the function F ₂ (θ). The unit tension t _f is obtained by multiplying the change in the loop amount by the Young's modulus E of the material and dividing by the distance L between the stands. Block 39 does the conversion. Block 40 is the tension feedback coefficient K described above.
_It represents ₁₀ . The material tension is the load torque for the looper motor 8, and the block 41 has its conversion factor F ₂
It is represented by. Block 42 is a transfer function from torque to rotation speed, and block 43 is a transfer function from rotation speed to looper angle θ. A block 44 represents looper damping (resistance against rotation). Also,
When the looper angle changes, the mass of the material between the stands also changes, and the torque applied to the looper also changes. This is represented by F ₁ (θ) shown in block 45. Blocks 42, 43, 44 and 45 in FIG. 2 correspond to the combination of the looper 6 and the looper electric motor 8 in FIG. Tension control device
12 calculates a current reference that maintains a constant tension according to the looper angle, and passes it to the current control device 10. The current control device 10 generates a torque according to this current.

【００３２】因みに、図２のブロック図の変数の意味は
次の通りである。 ｇ_L ：ルーパとルーパ電動機都の間のギヤ比 Ｊ ：ルーパ電動機慣性能率 Ｋ₁₀：張力フィードバック係数 Ｅ ：圧延材のヤング率 Ｌ ：スタンド間距離 ｔ_f ：前方張力 Ｖ_R ：ロール周速 Ｚ ：ルーパダンピング係数 ｆ ：先進率 θ ：ルーパ高さ（角度で表す） ω_L ：ルーパ回転速度 Ｔ_v ：主機速度制御系時定数 Ｆ₃ ：張力からルーパ電動機トルクへの影響係数 図２に示したブロック図を、さらに簡略化すると図３に
示したものとなる。これは後述する同定方法に都合の良
い形になっている。ここで、ブロック47はルーパ角度基
準Δθ^REF とルーパ角度実績Δθとの偏差を次式によっ
てループ長に変換するものである。 Ｆ₂ ^* （θ）＝ｄ（Ｆ₂ （θ））／ｄθ …(3) また、図２に示すロール速度指令値の変更量ΔＶ_R ^REF
からルーパ角度実績Δθまで、すなわち、ブロック35〜
46を一括して示したものが図３中のブロック48である。
このブロック48においては、張力制御は理想的に働いて
いるものとして、図２中のブロック10及び12を省略して
いる。そして、主機速度応答時定数Ｔ_vをゼロとすれ
ば、ブロック48のＧ_p （Ｓ）、すなわち、図２における
ロール速度指令値の変更量ΔＶ_R ^REF からルーパ角度実
績Δθまでの伝達関数は次式のようになる。Incidentally, the meanings of the variables in the block diagram of FIG. 2 are as follows. g _L: looper and the looper motor gear ratio between the Metropolitan J: looper motor inertia efficiency K _10: tension feedback coefficient E: Young's modulus of the strip L: Stand distance t _f: forward tension V _R: roll peripheral speed Z: Looper damping coefficient f: Advanced rate θ: Looper height (expressed in angle) ω _L : Looper rotation speed T _v : Main machine speed control system time constant F ₃ : Influence coefficient from tension to looper motor torque Block shown in Fig. 2 When the figure is further simplified, it becomes that shown in FIG. This is a convenient form for the identification method described below. Here, the block 47 converts the deviation between the looper angle reference Δθ ^REF and the looper angle actual result Δθ into a loop length by the following equation. F ₂ ^* (θ) = d (F ₂ (θ)) / dθ (3) Further, the change amount ΔV _R ^REF of the roll speed command value shown in FIG.
To actual looper angle Δθ, that is, block 35 ~
A block 48 in FIG. 3 collectively shows 46.
In this block 48, blocks 10 and 12 in FIG. 2 are omitted because the tension control is ideally performed. If the main machine speed response time constant T _{v is set} to zero, G _p (S) in block 48, that is, the transfer function from the change amount ΔV _R ^REF of the roll speed command value to the looper angle actual result Δθ in FIG. It becomes like a formula.

【００３３】[0033]

【数３】 次に、図３を用いて材料のヤング率Ｅと、張力フィード
バック係数Ｋ₁₀を閉ループの制御を行いながら同定する
方法について説明する。閉ループ制御を行いながらプロ
セスモデルを同定する方法は、論文Fred Hans-en et a
l. “Closed-Loop Identification via the Fractional
Representation:Experimental Design”Proceedings o
f 1989 American Control Conference に記載されてい
る。この概要は以下のとおりである。[Equation 3] Next, a method for identifying the Young's modulus E of the material and the tension feedback coefficient K ₁₀ while performing closed-loop control will be described with reference to FIG. For a method of identifying a process model while performing closed-loop control, see the paper Fred Hans-en et a.
l. “Closed-Loop Identification via the Fractional
Representation: Experimental Design ”Proceedings o
f Described at the 1989 American Control Conference. The outline is as follows.

【００３４】図４(a) に示すようなコントローラＧ_c と
既に一部が同定されている制御対象Ｇ_p （既知の情報を
利用して同定した制御対象をノミナルプラントといい、
Ｇ_pで表す）があり、目標値入力ｒ₁ と手介入的な操作
量ｒ₂ を入力できるものとする。コントローラＧ_c と制
御対象Ｇ_p は次のように分解して表す。 Ｇ_c ＝Ｘ_o ／Ｙ_o …(8) Ｇ_p ＝Ｎ_o ／Ｄ_o …(9) 図４(b) に示すように、αとβを次のように定義する。A controller G _c as shown in FIG. 4A and a control object G _p whose part has already been identified (a control object identified by using known information is called a nominal plant,
(Represented by G _p ), a target value input r ₁ and a manual intervention manipulated variable r ₂ can be input. The controller G _c and the controlled object G _p are decomposed and expressed as follows. G _c = X _o / Y _o (8) G _p = N _o / D _o (9) As shown in FIG. 4 (b), α and β are defined as follows.

【００３５】 α＝Ｘ_o ｒ₁ ＋Ｙ_o ｒ₂ …(10) β＝Ｒα＋Ｗｗ …(11) 真のプラントＰを操作量ｕと外乱ｗとによって表す。Α = X _o r ₁ + Y _o r ₂ (10) β = Rα + Ww (11) The true plant P is represented by the manipulated variable u and the disturbance w.

【００３６】 ｙ＝Ｇｕ＋Ｈｗ→Ｄｙ＝Ｎｕ＋Ｍｗ …(12) 操作量ｕから出力ｙへの真の伝達関数Ｇは次のように表
される。Y = Gu + Hw → Dy = Nu + Mw (12) The true transfer function G from the manipulated variable u to the output y is expressed as follows.

【００３７】[0037]

【数４】 外乱ｗから出力ｙへの真の伝達関数Ｈは次のように表さ
れる。[Equation 4] The true transfer function H from the disturbance w to the output y is expressed as follows.

【００３８】[0038]

【数５】 ここで[Equation 5] here

【００３９】[0039]

【数６】 従って、閉ループプラントＧ，Ｈを同定することは、閉
ループＲ，Ｗを同定することに帰着される。この方法を
使用して、具体的にルーパを従来制御（ＰＩ制御により
圧延材張力及びルーパ高さを制御する）を行いながら、
モデルを同定する方法は以下の通りである。[Equation 6] Therefore, identifying the closed loop plants G, H results in identifying the closed loops R, W. Using this method, while specifically controlling the looper conventionally (controlling the rolling material tension and the looper height by PI control),
The method for identifying the model is as follows.

【００４０】先ず、図２中のヤング率Ｅと張力フィード
バック係数Ｋ₁₀とを同定するために、図３のω_n ，ζ，
Ｋ₁₀を同定する。(6) ，(7) 式において簡単化のために
Ｚ＝０とすれば、First, in order to identify the Young's modulus E and the tension feedback coefficient K ₁₀ in FIG. 2, ω _n , ζ,
Identify K ₁₀ . If Z = 0 for simplicity in equations (6) and (7),

【００４１】[0041]

【数７】 未知数はＥ，Ｋ₁₀，α（＝１＋ｆ）である。(19)式から α＝Ｋ_G ｇ_L Ｆ₂ ｆ＝Ｋ_G ｇ_L Ｆ₂ −１ …(20) (17)式から[Equation 7] The unknowns are E, K ₁₀ and α (= 1 + f). (19) from the equation _{α = K G g L F 2} f = K G g L F 2 -1 ... (20) (17) from the equation

【００４２】[0042]

【数８】 (18)式から[Equation 8] From equation (18)

【００４３】[0043]

【数９】 次に、図３に示した各ブロックを、双一次関数を用いて
離散化する。双一次関数は、連続系から離散値系へ変換
する方法の一つである。[Equation 9] Next, each block shown in FIG. 3 is discretized using a bilinear function. The bilinear function is one of the methods for converting from a continuous system to a discrete value system.

【００４４】[0044]

【数１０】 ただし、 Ｔ：サンプリングピッチ である。[Equation 10] However, T: sampling pitch.

【００４５】そこで最初に、ルーパ高さ制御ブロック35
を離散値化する。Therefore, first, the looper height control block 35
Discretize.

【００４６】[0046]

【数１１】 次に、制御対象を示すブロック48の伝達関数Ｇ_p （ｓ）
を離散値化する。[Equation 11] Next, the transfer function G _p (s) of the block 48 indicating the controlled object
Discretize.

【００４７】[0047]

【数１２】 [Equation 12]

【００４８】[0048]

【数１３】 とおく。[Equation 13] far.

【００４９】[0049]

【数１４】 さて、今までの数式展開をまとめ、図１におけるモデル
同定手段22を以下に具体的に説明する。図４のコントロ
ーラＧ_c 及び制御対象Ｇ_p は次のようになる。[Equation 14] Now, the model expansion means up to now will be summarized and the model identification means 22 in FIG. 1 will be specifically described below. The controller G _c and the controlled object G _{p in} FIG. 4 are as follows.

【００５０】[0050]

【数１５】 上記Ｘ_o ，Ｙ_o ，Ｄ_o 等を使用して(15)，(16)式のＲと
Ｓを同定する。そこで、次の仮定を行う。 （仮定）ノイズｗは不可観測であるためｗは白色雑音と
する。実際のｗは板厚変化、材料温度変化、ロール偏芯
等によって発生するものと考えられる。この仮定による
プロセス同定の手順は以下のとおりである。 （同定手順−１）ｒ₁ ＝ｒ₂ ＝０でデータｕ，ｙを測定
する。すなわち、高さ目標値ｒ₁ を一定、手動介入なし
としてｒ₂ ＝０とする。(10)，(11)式から β＝Ｓｗ→β_w …(32) とおく。ノイズｗが対象プロセスに印加されコントロー
ラが制御動作を行ってもよいが、ｗは白色雑音であるこ
とが望ましい。[Equation 15] Using the above X _o , Y _o , D _o, etc., R and S in the equations (15) and (16) are identified. Therefore, the following assumptions are made. (Assumption) Since noise w is unobservable, w is white noise. It is considered that the actual w is caused by a change in plate thickness, a change in material temperature, eccentricity of rolls, and the like. The process identification procedure based on this assumption is as follows. (Identification Procedure -1) data _{r 1 = r 2 = 0 u} , measuring the y. That is, the target height value r ₁ is constant and r ₂ = 0 without manual intervention. From equations (10) and (11), β = Sw → β _w (32) Although the noise w may be applied to the target process and the controller may perform the control operation, it is preferable that w is white noise.

【００５１】 β_w ＝Ｄ_o ｙ−Ｎ_o ｕ …(33) （同定手順−２）ｒ₂ ＝０とし、ルーパ角度目標値ｒ₁
を変更する。そして、角度目標値ｒ₁ 、操作量ｕ（ロー
ル周速指令変更量ΔＶ_R ^REF ），制御量ｙ（ルーパ角度
実績）を測定する。(10)，(11)，(32)式から β＝Ｒα＋Ｗｗ＝ＲＸ_o ｒ₁ ＋β_w …(34) 上記（仮定）のもとでは、β_w は常に同じような値を持
っていると考えられる。従って、図４からΒ _w = D _o y−N _o u (33) (Identification procedure-2) With r ₂ = 0, the looper angle target value r ₁
To change. Then, the angle target value r ₁ , the operation amount u (roll peripheral speed command change amount ΔV _R ^REF ) and the control amount y (looper angle actual result) are measured. From Eqs. (10), (11), and (32), β = Rα + Ww = RX _o r ₁ + β _w (34) It is considered that β _w always has the same value under the above assumption. To be Therefore, from FIG.

【００５２】[0052]

【数１６】 が得られ、(34)，(36)式から[Equation 16] Is obtained from equations (34) and (36)

【００５３】[0053]

【数１７】 が得られる。(37)式においてｒ₁ ，ｙ，ｕ，β_w は測定
データから求められ、Ｘ_o ，Ｄ_o ，Ｎ_o は既知である。
従って、Ｒのみが未知である。 （同定手順−３）ｒ₁ ＝０としｒ₂ を変更する。手介入
操作量ｒ₂ ，操作量ｕ（ロール周速指令変更量ΔＶ_R
^REF ）、制御量ｙ（ルーパ角度実績）を測定する。(1
0)，(11)，(32)式から β＝Ｒα＋Ｗｗ＝ＲＹ_o ｒ₁ ＋β_w …(38) が得られ、(34)，(36)式から[Equation 17] Is obtained. In the equation (37), r ₁ , y, u and β _w are obtained from the measured data, and X _o , D _o and N _o are known.
Therefore, only R is unknown. (Identification procedure-3) Change r ₂ with r ₁ = 0. Hand intervening operation amount r _2, the manipulated variable u (roll peripheral speed reference change amount [Delta] V _R
^REF ) and the controlled variable y (actual looper angle) are measured. (1
From equations (0), (11), and (32), β = Rα + Ww = RY _o r ₁ + β _w (38) is obtained, and from equations (34) and (36),

【００５４】[0054]

【数１８】 が得られ。従って、Ｒのみ未知である。[Equation 18] Is obtained. Therefore, only R is unknown.

【００５５】なお、（同定手順−２）及び（同定手順−
３）のうち、いずれを行うか、あるいは、両方を行って
Ｒを比較するかは操業上の問題もあり、適宜選択するこ
ととする。Incidentally, (identification procedure-2) and (identification procedure-
Among 3), which one is performed, or both are performed and R is compared, there is a problem in operation, and it is appropriately selected.

【００５６】さて、（同定手順−２）及び（同定手順−
３）の中のＲは次のようにして導出する。（同定手順−
２）において、ｒ₁ が０でなく、ｒ₂ ＝０の場合には、
(37)式を変形すると次式が得られる。Now, (identification procedure-2) and (identification procedure-
R in 3) is derived as follows. (Identification procedure-
In 2), when r ₁ is not 0 and r ₂ = 0,
The following equation is obtained by modifying the equation (37).

【００５７】 ＲＸ_o ｒ₁ ＝Ｄ_o ｙ−Ｎ_o ｕ−β_w …(40) Ｒ｛Ｆ₂ （Ｔ＋２Ｔ₂ ）ｒ₁ ＋（Ｔ−２Ｔ₂ ）Ｚ-1ｒ₁ ｝ ＝（Ａ_o ＋Ａ₁ Ｚ^-1＋Ａ₂ Ｚ^-2＋Ａ₃ Ｚ^-3）ｙ −（Ｂ_o ＋Ｂ₁ Ｚ^-1＋Ｂ₂ Ｚ^-2＋Ｂ₃ Ｚ^-3）ｕ−β_w …(41) この(41)式を次の(42)式のように書き換える。RX _o r ₁ = D _o y-N _o u-β _w (40) R {F ₂ (T + 2T ₂ ) r ₁ + (T-2T ₂ ) Z-1r ₁ } = (A _o + A ₁ Z ^-1 + A ₂ Z ^-2 + A ₃ Z ^-3 ) y- (B _o + B ₁ Z ^-1 + B ₂ Z ^-2 + B ₃ Z ^-3 ) u-β _w … (41) Rewrite as in (42).

【００５８】 Ｑ₁ （Ｚ）＝Ｒ（Ｚ）Ｖ₁ （Ｚ） …(42) 続いて、Ｑ₁ 及びＶ₁ を時間領域に変換すると次式が得
られる。Q ₁ (Z) = R (Z) V ₁ (Z) (42) Then, when Q ₁ and V ₁ are transformed into the time domain, the following equation is obtained.

【００５９】 ｑ₁ （ｔ）＝Ａ_o ｙ（ｔ）＋Ａ₁ ｙ（ｔ−Ｔ）＋Ａ₂ ｙ（ｔ−２Ｔ） ＋Ａ₃ ｙ（ｔ−３Ｔ） −｛Ｂ_o ｕ（ｔ）＋Ｂ₁ ｕ（ｔ−Ｔ）＋Ｂ₂ ｕ（ｔ−２Ｔ） ＋Ｂ₃ ｕ（ｔ−３Ｔ）｝−β_w …(43) ｖ₁ （ｔ） ＝Ｆ₂ （Ｔ＋２Ｔ₂ ）ｒ₁ （ｔ）＋Ｆ₂ （Ｔ−２Ｔ₂ ）ｒ₁ （ｔ−Ｔ） …(44) 上記(43)，(44)式の中で、Ａ_o ，Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，Ｂ
_o ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃、Ｆ₂ は既知であり、ｒ₁ ，ｙ，
ｕは収集したデータを用いる。Q ₁ (t) = A _o y (t) + A ₁ y (t−T) + A ₂ y (t−2T) + A ₃ y (t−3T) − {B _o u (t) + B ₁ u (T−T) + B ₂ u (t−2T) + B ₃ u (t−3T)} − β _w (43) v ₁ (t) = F ₂ (T + 2T ₂ ) r ₁ (t) + F ₂ (T -2T ₂ ) r ₁ (t−T) (44) In the equations (43) and (44), A _o , A ₁ , A ₂ , A ₃ , and B.
_o , B ₁ , B ₂ , B ₃ , F ₂ are known and r ₁ , y,
u uses the collected data.

【００６０】Ｒの同定には、例えば次に示す移動平均型
自己回帰モデル（ＡＲＭＡモデル）を使用することがで
きる。To identify R, for example, the following moving average autoregressive model (ARMA model) can be used.

【００６１】[0061]

【数１９】 ｑ₁ （ｔ）＋ａ₁ ｑ₁ （ｔ−Ｔ） ＋ａ₂ ｑ₁ （ｔ−２Ｔ）＋…＋ａ_n ｑ₁ （ｔ−ｎＴ） ＝ｂ_o ｖ₁ （ｔ）＋ｂ₁ ｖ₁ （ｔ−Ｔ） ＋ｂ₂ ｖ₁ （ｔ−２Ｔ）＋…＋ｂ_n ｖ₁ （ｔ−ｎＴ）…(46) ただし ａ₁ ，…，ａ_n ，ｂ₁ ，…，ｂ_n ：同定すべきパラメー
タ である。[Formula 19] _{q 1 (t) + a 1} q 1 (t-T) + a 2 q 1 (t-2T) + ... + a n q 1 (t-nT) = b o v 1 (t) + b 1 v 1 (t-T _{) + b 2 v 1 (t} -2T) + ... + b n v 1 (t-nT) ... (46) However _{a 1, ..., a n,} b 1, ..., b n: a parameter to be identified.

【００６２】（同定手順−３）において、ｒ₁ ＝０で、
ｒ₂ が０でない場合には、(39)式を変形すると次式が得
られる。In (identification procedure-3), r ₁ = 0,
When r ₂ is not 0, the following equation is obtained by modifying the equation (39).

【００６３】 ＲＹ_o ｒ₂ ＝Ｄ_o ｙ−Ｎ_o ｕ−β_w …(47) Ｒ｛２Ｔ₁ ｒ₂ −２Ｔ₁ Ｚ-1ｒ₂ ｝ ＝（Ａ_o ＋Ａ₁ Ｚ-1＋Ａ₂ Ｚ-2＋Ａ₃ Ｚ-3）ｙ −（Ｂ_o ＋Ｂ₁ Ｚ^-1＋Ｂ₂ Ｚ^-2＋Ｂ₃ Ｚ^-3）ｕ−β_w …(48) この(48)式を次の(49)式のように書き換える。RY _o r ₂ = D _o y-N _o u-β _w (47) R {2T ₁ r ₂ -2T ₁ Z-1r ₂ } = (A _o + A ₁ Z-1 + A ₂ Z-2 + A ₃ Z-3) y - (B o + B 1 Z -1 + B 2 Z -2 + B 3 Z -3) u-β w ... (48) rewrite the equation (48) as in the following equation (49).

【００６４】 Ｑ₂ （Ｚ）＝Ｒ（Ｚ）Ｖ₂ （Ｚ） …(49) 続いて、Ｑ₂ 及びＶ₂ を時間領域に変換すると次式が得
られる。Q ₂ (Z) = R (Z) V ₂ (Z) (49) Then, when Q ₂ and V ₂ are transformed into the time domain, the following equation is obtained.

【００６５】 ｑ₁ （ｔ）＝Ａ_o ｙ（ｔ）＋Ａ₁ ｙ（ｔ−Ｔ）＋Ａ₂ ｙ（ｔ−２Ｔ） ＋Ａ₃ ｙ（ｔ−３Ｔ） −｛Ｂ_o ｕ（ｔ）＋Ｂ₁ ｕ（ｔ−Ｔ）＋Ｂ₂ ｕ（ｔ−２Ｔ） ＋Ｂ₃ ｕ（ｔ−３Ｔ）｝−β_w …(50) ｖ₂ （ｔ）＝２Ｔ₁ ｒ₂ （ｔ）−２Ｔ₁ ｒ₂ （ｔ−Ｔ） …(51) そして、上述したと同様にして移動平均型自己回帰モデ
ル（ＡＲＭＡモデル）を使用することによってＲを同定
することができる。Q ₁ (t) = A _o y (t) + A ₁ y (t−T) + A ₂ y (t−2T) + A ₃ y (t−3T) − {B _o u (t) + B ₁ u (T−T) + B ₂ u (t−2T) + B ₃ u (t−3T)} − β _w (50) v ₂ (t) = 2T ₁ r ₂ (t) -2T ₁ r ₂ (t− T) (51) Then, R can be identified by using the moving average autoregressive model (ARMA model) in the same manner as described above.

【００６６】ここで、ノイズｗが０である場合の同定結
果の一例を示す。なお、真の制御対象を次のように仮定
する。Here, an example of the identification result when the noise w is 0 is shown. The true controlled object is assumed as follows.

【００６７】[0067]

【数２０】 また、ノミナルな制御対象Ｇ_p を単に１／Ｓとして、ル
ーパ角度目標値をステップ的に変化させ、その時の操作
量と角度実績に基づき上記（同定手順−２）により同定
した結果は次のとおりであった。[Equation 20] Further, the nominal control object G _p is simply set to 1 / S, the looper angle target value is changed stepwise, and the result identified by the above (identification procedure-2) based on the manipulated variable and the actual angle at that time is as follows. Met.

【００６８】[0068]

【数２１】 上述した二つの同定結果を比較すると分母の第４項めが
やや異なっているが、ほぼ同じ値が得られている。[Equation 21] Comparing the above-mentioned two identification results, although the fourth term of the denominator is slightly different, almost the same value is obtained.

【００６９】次に、白色ノイズが信号の１／１０のレベ
ルにあると仮定して、上述したと同様の同定を行うと以
下のとおりであった。Next, assuming that the white noise is at the level of 1/10 of the signal, the same identification as described above is performed, and the result is as follows.

【００７０】[0070]

【数２２】 この同定結果によれば、分母の第４項めがかなり大きく
異なっており、ノイズがある場合に速い応答の同定は、
同定精度が悪くなることが分かる。ただし、この分母の
第４項めは主機速度応答を示す項であり、予め分かって
いるので同定した結果から取除くことは可能である。[Equation 22] According to this identification result, the fourth term of the denominator is significantly different, and the identification of the fast response in the presence of noise is
It can be seen that the identification accuracy deteriorates. However, the fourth term of this denominator is a term indicating the speed response of the main engine and is known in advance, so it is possible to remove it from the identified result.

【００７１】しかして、同定した結果と、(21)，(22)式
などから、材料のヤング率Ｅ及び張力フィードバック係
数Ｋ₁₀を計算することができる。Thus, the Young's modulus E and the tension feedback coefficient K ₁₀ of the material can be calculated from the identified results and the expressions (21) and (22).

【００７２】図５はモデル同定手段22の構成例を示すブ
ロック図である。速度指令値変更手段221 は圧延機主電
動機の速度指令値の変更量を出力するもので、この変更
量がスイッチＳＷ₁ を介して主機速度制御装置18に入力
される。また、角度目標値変更手段222 はルーパ高さの
目標値変更量を出力するもので、この変更量がスイッチ
ＳＷ₂ を介してルーパ高さ制御装置20に入力される。速
度指令値変更手段221及び角度目標値変更手段222 の各
変更量は、ステップ状でも、正弦波状でも、あるいは、
インパルス状でもよく、最も都合のよいものを用いる。
同定入力手段223 は、速度指令値変更手段221 及び角度
目標値変更手段222 のうちのいずれを使用するか、ある
いは、両方を使用するかを決定すると共に、圧延中のど
のタイミングで信号を加えるかを決定し、この決定に従
ってスイッチＳＷ₁ 及び／又はスイッチＳＷ₂ のオン、
オフを制御するものである。モデル計算手段224 は変更
量を入力した時、そのときの操作量である圧延機主電動
機の速度指令値（ルーパ高さ制御装置20の出力）とルー
パ高さの実績値θ_i とに基づいて、上記(8) 〜(51)式を
利用することによって、圧延材のヤング率Ｅと、張力フ
ィードバック係数Ｋ₁₀を計算するものである。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the model identifying means 22. The speed command value changing means 221 outputs a change amount of the speed command value of the rolling mill main electric motor, and this change amount is input to the main machine speed control device 18 via the switch SW ₁ . The angle target value changing means 222 outputs a target value change amount of the looper height, and this change amount is input to the looper height control device 20 via the switch SW ₂ . The change amounts of the speed command value changing means 221 and the angle target value changing means 222 may be stepwise, sinusoidal, or
It may be impulse-like, and the most convenient one is used.
The identification input means 223 determines which of the speed command value changing means 221 and the angle target value changing means 222 is used, or both of them, and at which timing during rolling the signal is added. The switch SW ₁ and / or the switch SW ₂ is turned on according to this determination,
It controls off. When the change amount is input, the model calculation means 224 is based on the operation amount at that time, based on the speed command value of the rolling mill main motor (output of the looper height control device 20) and the actual value θ _i of the looper height. The Young's modulus E of the rolled material and the tension feedback coefficient K ₁₀ are calculated by using the above equations (8) to (51).

【００７３】かくして、この実施例によれば、操業に無
用な外乱を与えず、オンラインにて材料のヤング率と張
力フィードバック係数とを同定することができ、また、
同定した値を使用することによって良好な圧延が可能と
なる。Thus, according to this embodiment, the Young's modulus and the tension feedback coefficient of the material can be identified online without giving unnecessary disturbance to the operation.
Good rolling is possible by using the identified value.

【００７４】図６は本発明の第２実施例の構成を示すブ
ロック図である。これは、スタンド間張力とルーパ高さ
との干渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑えつ
つ、圧延材張力を主に圧延機主電動機の速度によって制
御し、ルーパが配置されたスタンド間のルーパの高さを
主にルーパ電動機の電流又は速度によって制御する場合
の構成例である。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. This regards the interference system between the inter-stand tension and the looper height as a multivariable system, and while suppressing the interference, the rolling material tension is mainly controlled by the speed of the rolling mill main motor, and the inter-stand between the loopers is arranged. This is a configuration example in which the height of the looper is controlled mainly by the current or speed of the looper electric motor.

【００７５】すなわち、ｉスタンド及びｉ＋１スタンド
に注目した場合、張力検出器25で測定した張力を張力制
御装置31へフィードバックし、張力目標値ｔ_fi ^REF と一
致するように、張力制御装置31が主機速度変更量の指令
値を主機速度制御装置18に加える。一方、ルーパ角度検
出器14で測定されたルーパ角度の実績値をルーパ位置制
御装置29にフィードバックし、角度目標値θ_i ^REF と一
致するようにルーパ電動機８の速度指令値を演算してル
ーパ電動機速度制御装置27に加える。That is, when attention is paid to the i-stand and the i + 1-stand, the tension measured by the tension detector 25 is fed back to the tension controller 31 so that the tension controller 31 is the main unit so as to match the tension target value t _fi ^REF. The command value of the speed change amount is added to the main machine speed control device 18. On the other hand, the actual value of the looper angle measured by the looper angle detector 14 is fed back to the looper position control device 29, and the speed command value of the looper motor 8 is calculated to match the target angle value θ _i ^REF to calculate the looper motor. In addition to the speed controller 27.

【００７６】同様に、ｊスタンド及びｊ＋１スタンドに
注目した場合、張力検出器26で測定した張力を張力制御
装置32へフィードバックし、張力目標値ｔ_fj ^REF と一致
するように、張力制御装置32が主機速度変更量の指令値
を主機速度制御装置19に加える。一方、ルーパ角度検出
器15で測定されたルーパ角度の実績値をルーパ位置制御
装置30にフィードバックし、角度目標値θ_j ^REF と一致
するようにルーパ電動機９の速度指令値を演算してルー
パ電動機速度制御装置27に加える。Similarly, when attention is paid to the j stand and the j + 1 stand, the tension measured by the tension detector 26 is fed back to the tension controller 32, and the tension controller 32 adjusts the tension so that it matches the target tension value t _fj ^REF. The command value of the main machine speed change amount is added to the main machine speed control device 19. On the other hand, the actual value of the looper angle measured by the looper angle detector 15 is fed back to the looper position control device 30, and the speed command value of the looper motor 9 is calculated so as to match the angle target value θ _j ^REF and the looper motor 9 is calculated. In addition to the speed controller 27.

【００７７】なお、多変数制御においては、張力とルー
パ角度との非干渉化あるいは協調のために張力制御装置
31とルーパ位置制御装置29の間で、あるいは、張力制御
装置32とルーパ位置制御装置30との間で信号のやりとり
が行われることが多いが、ここでは説明の簡単化のため
に省略してある。In the multi-variable control, the tension control device is provided for the purpose of decoupling or coordinating the tension and the looper angle.
Signals are often exchanged between 31 and the looper position control device 29, or between the tension control device 32 and the looper position control device 30, but omitted here for simplification of description. is there.

【００７８】この多変数制御における張力制御系のブロ
ック図を図７(a) に示す。ブロック57は図６の張力制御
装置31又は32に相当するものであり、ここでは比例積分
型のコントローラとしているが、状態フィードバックと
積分、あるいは、高次伝達関数で表されるコントローラ
でもよく、特定の形に限定されるものではない。また、
制御器57は張力実績をフィードバックして、張力目標値
に張力実績を一致させるような操作量を出力する。ブロ
ック58は図２におけるブロック38及びブロック39を併せ
たものである。図７(b) は図４を用いて説明した理論を
適用することができるように、図７(a) の構成を変換し
たものであり、ノミナルな制御対象Ｇpはブロック59で
示される。A block diagram of the tension control system in this multivariable control is shown in FIG. 7 (a). The block 57 corresponds to the tension control device 31 or 32 in FIG. 6, and is a proportional-integral type controller here, but it may be a controller represented by state feedback and integration, or a higher-order transfer function. The shape is not limited to. Also,
The controller 57 feeds back the actual tension and outputs an operation amount that matches the actual tension with the target tension value. Block 58 is a combination of blocks 38 and 39 in FIG. FIG. 7 (b) is a transformation of the configuration of FIG. 7 (a) so that the theory described with reference to FIG. 4 can be applied, and the nominal control target Gp is indicated by block 59.

【００７９】多変数制御の場合も、従来制御の方法と同
様に、制御対象Ｇp の中のパラメータを同定することが
できる。図６中のモデル同定手段22A は、この考えに従
って圧延材張力及びルーパの高さの制御中に、スタンド
間張力目標値ｔ_fi ^REF 又は圧延機主電動機の速度指令値
を変更し、そのときの操作量である圧延機主電動機の速
度指令値（張力制御装置31の出力）とスタンド間張力実
績値ｔ_fiとに基づいて、圧延材のヤング率Ｅと、張力フ
ィードバック係数Ｋ₁₀とを同定するものである。図６中
のモデル同定手段23A もまた、これと同様に、圧延材張
力及びルーパの高さの制御中に、スタンド間張力目標値
ｔ_fj ^REF 又は圧延機主電動機の速度指令値を変更し、そ
のときの操作量である圧延機主電動機の速度指令値（張
力制御装置31の出力）とスタンド間張力実績値ｔ_fjとに
基づいて、圧延材のヤング率Ｅと、張力フィードバック
係数Ｋ₁₀とを同定するものである。Also in the case of multivariable control, the parameters in the controlled object Gp can be identified as in the conventional control method. The model identification means 22A in FIG. 6 changes the target tension value t _fi ^REF between stands or the speed command value of the traction motor of the rolling mill while controlling the tension of the rolled material and the height of the looper according to this idea. The Young's modulus E of the rolled material and the tension feedback coefficient K ₁₀ are identified based on the speed command value (output of the tension control device 31) of the rolling mill main electric motor which is the manipulated variable and the inter-stand tension actual value t _fi. It is a thing. Similarly to this, the model identification means 23A in FIG. 6 also changes the inter-stand tension target value t _fj ^REF or the speed command value of the rolling mill main electric motor during the control of the rolling material tension and the height of the looper, The Young's modulus E of the rolled material and the tension feedback coefficient K ₁₀ are calculated based on the speed command value of the rolling mill main motor (output of the tension control device 31) and the inter-stand tension value t _fj , which are the manipulated variables at that time. Is to identify.

【００８０】さらに、第ｉ〜第ｊスタンドに対して１個
だけ設けられたパラメータ変更手段24は、モデル同定手
段22，23によってそれぞれ同定された値によって各スタ
ンド圧延機のルーパと張力の制御パラメータを変更する
と共に、同定装置を持たない他のスタン間の圧延材のヤ
ング率と、張力フィードバック係数とを推定し、その推
定値によって他のスタンドの制御パラメータを変更する
ものである。Further, only one parameter changing means 24 is provided for the i-th to j-th stands, and the control parameters of the looper and the tension of each stand rolling mill are controlled by the values identified by the model identifying means 22 and 23, respectively. And the Young's modulus and tension feedback coefficient of the rolled material between other stuns not having an identification device are estimated, and the control parameters of other stands are changed according to the estimated values.

【００８１】図８はモデル同定手段22A の構成例を示す
ブロック図である。速度指令値変更手段225 は圧延機主
電動機の速度指令値の変更量を出力するもので、この変
更量がスイッチＳＷ₃ を介して主機速度制御装置18に入
力される。また、張力目標値変更手段226 は張力の目標
値変更量を出力するもので、この変更量がスイッチＳＷ
₄ を介して張力制御装置31に入力される。速度指令値変
更手段225 及び張力目標値変更手段226 の各変更量は、
ステップ状でも、正弦波状でも、あるいは、インパルス
状でもよく、最も都合のよいものを用いる。同定入力手
段227 は、速度指令値変更手段225 及び張力目標値変更
手段226 のうちのいずれを使用するか、あるいは、両方
を使用するかを決定すると共に、圧延中のどのタイミン
グで信号を加えるかを決定し、この決定に従ってスイッ
チＳＷ₃ 及び／又はスイッチＳＷ₄ のオン、オフを制御
するものである。モデル計算手段228 は変更量を入力し
た時、そのときの操作量である圧延機主電動機の速度指
令値（張力制御装置31の出力）と張力の実績値ｔ_fiとに
基づいて、上記(8) 〜(51)式を利用することによって、
圧延材のヤング率Ｅと、張力フィードバック係数Ｋ₁₀を
計算するものである。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the model identifying means 22A. The speed command value changing means 225 outputs a change amount of the speed command value of the rolling mill main electric motor, and this change amount is input to the main machine speed control device 18 via the switch SW ₃ . Further, the target tension value changing means 226 outputs the target value change amount of the tension, and this change amount is the switch SW.
It is input to the tension control device 31 via ₄ . The respective change amounts of the speed command value changing means 225 and the tension target value changing means 226 are
The step, the sine wave, or the impulse may be used, and the most convenient one is used. The identification input means 227 determines which of the speed command value changing means 225 and the tension target value changing means 226 is used, or both of them, and at which timing during rolling the signal is added. Is determined, and ON / OFF of the switch SW ₃ and / or the switch SW ₄ is controlled according to this determination. When the change amount is input, the model calculation means 228 determines the above (8) based on the speed command value of the rolling mill main motor (output of the tension control device 31) which is the operation amount at that time and the actual tension value t _fi. ) ~ (51)
The Young's modulus E of the rolled material and the tension feedback coefficient K ₁₀ are calculated.

【００８２】かくして、この実施例においても、操業に
無用な外乱を与えず、オンラインにて材料のヤング率と
張力フィードバック係数とを同定することができ、ま
た、同定した値を使用することによって良好な圧延が可
能となる。Thus, also in this embodiment, the Young's modulus and the tension feedback coefficient of the material can be identified online without giving unnecessary disturbance to the operation, and by using the identified values, it is possible to obtain good results. Rolling is possible.

【００８３】なお、圧延材のヤング率及び張力フィード
バック係数は圧延材料によって異なるものであり、材料
圧延の初期にそれらの値が分かっておれば、それ以降の
制御パラメータにオンラインで反映させることができ
る。上記実施例では圧延材のヤング率及び張力フィード
バック係数を同定するためにモデル同定手段22及び23を
設けたり、あるいは、モデル同定手段22A 及び23A を設
けたりしているが、この代わりに、モデル同定手段を１
個だけ設けるようにしてもよい。The Young's modulus and the tension feedback coefficient of the rolled material differ depending on the rolled material, and if those values are known at the beginning of material rolling, they can be reflected online in the control parameters thereafter. . In the above embodiment, model identifying means 22 and 23 are provided to identify the Young's modulus and the tension feedback coefficient of the rolled material, or model identifying means 22A and 23A are provided. Means 1
You may make it provide only one piece.

【００８４】例えば、第１〜第２スタンド間において、
ルーパ角度目標値のステップ応答を行い、圧延材料のヤ
ング率Ｅと張力フィードバック係数Ｋ₁₀を同定したとす
る。この結果を第２〜第３スタンド間、・・・、第６〜
第７スタンド間の圧延材料のヤング率Ｅと張力フィード
バック係数の類推に利用する。この場合、ヤング率Ｅは
材料温度の関数になるので、材料温度が低くなる段階で
は、次式を用いて補正を行う。For example, between the first and second stands,
It is assumed that the Young's modulus E and the tension feedback coefficient K ₁₀ of the rolled material are identified by performing the step response of the looper angle target value. The results are shown between the second to third stands ...
It is used to analogize the Young's modulus E and the tension feedback coefficient of the rolled material between the 7th stands. In this case, since the Young's modulus E becomes a function of the material temperature, the correction is performed using the following equation when the material temperature becomes low.

【００８５】 Ｅ_i ＝Ｅ₁ ＋ａ（Ｔ_M1−Ｔ_Mi） …(52) ただし Ｅ_i ：第ｉ〜第ｉ＋１スタンド間のヤング率 Ｅ₁ ：第１〜第２スタンド間のヤング率 ａ ：係数 Ｔ_M1：第ｉスタンド絶対温度（ ゜Ｋ） Ｔ_Mi：第ｉスタンド絶対温度（ ゜Ｋ） である。E _i = E ₁ + a (T _M1 −T _Mi ) ... (52) where E _i : Young's modulus between the i-th and i + 1-th stands E ₁ : Young's modulus between the first and second stands a: Coefficient T _M1 : Absolute temperature of the i-th stand (° K) T _Mi : Absolute temperature of the i-th stand (° K)

【００８６】係数ａは操業中に各スタンドでルーパ角度
目標値のステップ応答を行い、圧延材料のヤング率Ｅを
同定することにより求められる。The coefficient a is obtained by performing a step response of the looper angle target value at each stand during operation and identifying the Young's modulus E of the rolled material.

【００８７】なお、ヤング率及び張力フィードバック係
数はともにコントローラのパラメータを構成する重要な
ものであり、測定ノイズ等により同定した結果が実際の
値と大きく異なることも考えられる。この対処として、
ヤング率Ｅ及び張力フィードバック係数Ｋ₁₀ともに上下
限を設け、それを超える値を使用しないこととする。Both the Young's modulus and the tension feedback coefficient are important parameters that constitute the parameters of the controller, and it is conceivable that the result identified by the measurement noise or the like may differ greatly from the actual value. To deal with this,
Upper and lower limits are set for both the Young's modulus E and the tension feedback coefficient K ₁₀ , and values exceeding those limits are not used.

【００８８】多変数制御を使用する場合も、同様に張力
目標値を変更して関係するデータを収集し、多変数制御
を実施しながら材料のヤング率Ｅ及び張力フィードバッ
ク係数を演算することができる。When the multivariable control is also used, the target tension value can be similarly changed to collect the related data, and the Young's modulus E and the tension feedback coefficient of the material can be calculated while performing the multivariable control. .

【００８９】また、後段のスタンドで同定した値を前段
のスタンドに用いることもできる。Further, the value identified by the stand in the latter stage can be used in the stand in the former stage.

【００９０】これによって、制御の開始時点から良好な
制御を行うことができる。As a result, good control can be performed from the start of control.

【００９１】図９は本発明の第３の実施例の構成を示す
ブロック図である。図中、図２と同一の要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。これはルーパ高さ制
御器35の出力側にトータルゲインＫ_T 60が付加されてい
る。トータルゲインＫ_T は最初は一般に１である。圧延
中にルーパ角度が振動するか、どうかをゲイン調整手段
61が常に監視し、振動して制御できない状態になったと
きは、トータルゲンＫ_T を小さくしていき、振動が収ま
る間で小さくする。トータルゲイン学習手段66は、その
材料の鋼種、板厚、板幅及びトータルゲインの値を記憶
しておき、次回に同じ材料が圧延されるとき、トータル
ゲインの学習値として反映させる。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. In the figure, the same elements as those of FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The total gain K _T 60 is added to the output side of the looper height controller 35. The total gain K _T is generally 1 initially. Gain adjustment means to determine whether the looper angle vibrates during rolling
When 61 is constantly monitored and vibrates and becomes uncontrollable, the total gen K _T is made smaller, and is made smaller while the vibration subsides. The total gain learning means 66 stores the steel type, the plate thickness, the plate width, and the value of the total gain of the material, and reflects them as the learned value of the total gain when the same material is rolled next time.

【００９２】ただし、トータルゲインには上下限値を設
けておき、ルーパ角度が振動してトータルゲインを小さ
くしていき、下限値に到達した場合、振動の原因は自動
板厚制御（ＡＧＣ）63によるロールギャップ開度の変化
から材料速度への影響係数、すなわち、ブロック64に示
したHowever, upper and lower limit values are set for the total gain, and when the looper angle vibrates to reduce the total gain and the lower limit value is reached, the cause of the vibration is the automatic plate thickness control (AGC) 63. Influence coefficient from change of roll gap opening due to

【００９３】[0093]

【数２３】 にあるものとして、ブロック62においてＡＧＣのゲイン
（スケールファクタ）を調整する。[Equation 23] In block 62, the gain (scale factor) of the AGC is adjusted.

【００９４】この実施例によれば、同じような圧延を行
う場合、ルーパ角度の振動を未然に防ぐことができる。
また、ルーパ制御では除去しきれない外乱を小さくする
ことができ、圧延の安定性を向上させることができる。According to this embodiment, when similar rolling is performed, vibration of the looper angle can be prevented.
Further, it is possible to reduce the disturbance that cannot be completely removed by the looper control and improve the rolling stability.

【００９５】図１０は本発明の第４の実施例の構成を示
すブロック図である。図中、図７と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。これは多変数制御
の張力制御器57の出力側にトータルゲインＫ_T 67が付加
されている。トータルゲインＫ_T は最初は一般に１であ
る。圧延中に張力が振動するか、どうかをゲイン調整手
段68が常に監視し、振動して制御できない状態になった
ときは、トータルゲンＫ_T を小さくしていき、振動が収
まるまで小さくする。トータルゲイン学習手段70は、そ
の材料の鋼種、板厚、板幅及びトータルゲインの値を記
憶しておき、次回に同じ材料が圧延されるとき、トータ
ルゲインの学習値として反映させる。FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same elements as those of FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this, a total gain K _T 67 is added to the output side of the tension controller 57 of multivariable control. The total gain K _T is generally 1 initially. The gain adjusting means 68 constantly monitors whether or not the tension vibrates during rolling, and when it vibrates and becomes uncontrollable, the total gene K _T is reduced until the vibration stops. The total gain learning means 70 stores the steel type of the material, the plate thickness, the plate width, and the value of the total gain, and reflects them as the learned value of the total gain when the same material is rolled next time.

【００９６】ただし、トータルゲインには上下限値を設
けておき、ルーパ角度が振動してトータルゲインを小さ
くしていき、下限値に到達した場合は、振動の原因は自
動板厚制御（ＡＧＣ）63によるロールギャップ開度の変
化から材料速度への影響係数、すなわち、ブロック64に
示した。However, upper and lower limits are set for the total gain, and the looper angle vibrates to reduce the total gain. When the lower limit is reached, the cause of the vibration is automatic plate thickness control (AGC). The influence coefficient from the change of the roll gap opening by 63 to the material speed, that is, shown in block 64.

【００９７】[0097]

【数２４】 にあるものとして、ブロック69においてＡＧＣのゲイン
を調整する。[Equation 24] In block 69, the gain of the AGC is adjusted.

【００９８】この実施例によれば、同じような圧延を行
う場合、張力の振動を未然に防ぐことができる。また、
ルーパ制御では除去しきれない外乱を小さくすることが
でき、圧延の安定性を向上させることができる。According to this embodiment, it is possible to prevent vibration of tension when similar rolling is performed. Also,
The disturbance that cannot be completely removed by the looper control can be reduced, and the rolling stability can be improved.

【００９９】なお、上記実施例では圧延機として４段圧
延機を、ルーパとして電動機駆動のものを用いる熱間圧
延機について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、他の形態の圧延機にも適用可能である。In the above embodiment, the hot rolling mill using the four-high rolling mill as the rolling mill and the motor-driven one as the looper has been described. However, the present invention is not limited to this, and other embodiments are possible. It can also be applied to rolling mills.

【０１００】[0100]

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明に係る熱間圧延機のモデル同定装置によれば、それ
ぞれ制御を実施しながら操作量と、ルーパ角度実績値又
は張力実績値とをデータとして収集し、このデータに基
づいてスタンド間でのヤング率と張力フィードバック係
数とを同定するので、操業に無用な外乱を与えず、ま
た、オンラインで同定することができる。As is apparent from the above description, according to the model identifying apparatus for a hot rolling mill according to the present invention, the manipulated variable and the looper angle actual value or the actual tension value are controlled while each control is performed. Since it is collected as data and the Young's modulus and the tension feedback coefficient between the stands are identified based on this data, unnecessary disturbance is not given to the operation, and the identification can be performed online.

【０１０１】また、本発明に係る熱間圧延機の制御装置
においては、同定した値をそのスタンドの張力制御に使
うだけでなく、他のスタンドの材料のヤング率と張力フ
ィードバック係数とを推定し、制御パラメータの一部と
して使用するので、開始時点から全スタンドで良好な制
御を行うことができる。Further, in the controller for the hot rolling mill according to the present invention, not only the identified value is used for the tension control of the stand, but also the Young's modulus and the tension feedback coefficient of the material of another stand are estimated. Since it is used as a part of the control parameter, good control can be performed at all stands from the start.

【０１０２】さらに、本発明に係る他の熱間圧延機の制
御装置においては、コントローラの後ろにトータルゲイ
ンを付加し、ルーパ角度、あるいは、張力が振動的にな
ったら、振動が抑えられるまでトータルゲインを小さく
するので、ルーパ角度の振動及び張力の振動を未然に防
ぐことができる。また、材料の種類、板厚、板幅、圧延
条件を記録しておき、次回に同様の材料を圧延する場
合、このトータルゲインの値を反映させることにより、
同じような圧延材料に対する圧延の安定性を向上させる
ことができる。Further, in another controller for a hot rolling mill according to the present invention, if a total gain is added after the controller and the looper angle or tension becomes oscillating, the total gain is kept until the vibration is suppressed. Since the gain is reduced, the vibration of the looper angle and the vibration of the tension can be prevented. Also, record the type of material, plate thickness, plate width, rolling conditions, and when rolling the same material next time, by reflecting this total gain value,
It is possible to improve the stability of rolling on the same rolled material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１実施例の構成を圧延系統と併せて
示したブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention together with a rolling system.

【図２】本発明の第１実施例の全体の構成を示すブロッ
ク図。FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第１実施例の全体の構成を簡略化して
示したブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a simplified overall configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第１実施例の原理を説明するためのブ
ロック図。FIG. 4 is a block diagram for explaining the principle of the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第１実施例の主要素の詳細な構成を示
すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of main elements of the first embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第２実施例の構成を圧延系統と併せて
示したブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention together with a rolling system.

【図７】本発明の第２実施例の全体の構成を簡略化して
示したブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing a simplified overall configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第２実施例の主要素の詳細な構成を示
すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a detailed configuration of main elements of a second embodiment of the present invention.

【図９】本発明の第３実施例の全体の構成を示すブロッ
ク図。FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of a third embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第４実施例の全体の構成を示すブロ
ック図。FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２，３，４，５ 第ｉ〜第ｊ＋１スタンド圧延機 ６，７ ルーパ ８，９ ルーパ電動機 １０，１１ ルーパ電動機電流制御装置 １２，１３ 張力制御装置 １４，１５ ルーパ角度検出器 １６，１７ スタンド圧延機主電動機 １８，１９ 主機速度制御装置 ２０，２１ ルーパ高さ制御装置 ２２，２２Ａ，２３，２３Ａ モデル同定手段 ２４ パラメータ変更手段 ６０，６７ トータルゲイン ６１，６８ ゲイン調整手段 ６２，６９ ＡＧＣゲイン調整手段 ６３，７０ ＡＧＣ（自動板厚制御装置） ６４ 影響係数ブロック ６６ トータルゲイン学習手段 2, 3, 4, 5 i-th to j + 1-th stand rolling machine 6,7 looper 8,9 looper electric motor 10,11 looper electric current control device 12,13 tension control device 14,15 looper angle detector 16,17 stand rolling Machine main motor 18,19 Main machine speed control device 20,21 Looper height control device 22,22A, 23,23A Model identification means 24 Parameter changing means 60,67 Total gain 61,68 Gain adjusting means 62,69 AGC gain adjusting means 63, 70 AGC (automatic plate thickness control device) 64 influence coefficient block 66 total gain learning means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】熱間タンデム圧延機の各スタンド間にルー
パが配置された熱間圧延機を制御対象とし、そのプロセ
スモデルを用いて、圧延材張力を主にルーパ電動機の電
流又はトルクによって制御し、前記ルーパが配置された
スタンド間のルーパの高さを主に圧延機主電動機の速度
によって制御するに当たり、圧延材張力及びルーパ高さ
の制御中に、ルーパ高さの目標値又は圧延機主電動機の
速度指令値を変更し、そのときの操作量である圧延機主
電動機の速度指令値とルーパ高さの実績値とに基づい
て、圧延材のヤング率と、スタンド間張力の変化からそ
のスタンド間の材料速度の変化への影響係数とを同定す
る熱間圧延機のモデル同定装置。1. A hot rolling mill in which a looper is arranged between stands of a hot tandem rolling mill is used as a control target, and a process model of the hot rolling mill is used to control the rolling material tension mainly by a current or a torque of a looper electric motor. However, in controlling the height of the looper between the stands where the looper is arranged, mainly by controlling the speed of the rolling mill main electric motor, while controlling the rolling material tension and the looper height, the target value of the looper height or the rolling mill is controlled. Based on the speed command value of the rolling mill main motor, which is the operation amount at that time, and the actual value of the looper height, which is the operation amount at that time, based on the Young's modulus of the rolled material and the change in the tension between the stands, A model identification device for a hot rolling mill that identifies the coefficient of influence on changes in material speed between stands. 【請求項２】熱間タンデム圧延機の各スタンド間にルー
パが配置された熱間圧延機を制御対象とし、そのプロセ
スモデルを用いて、スタンド間張力とルーパ高さとの干
渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑えつつ、圧
延材張力を主に圧延機主電動機の速度によって制御し、
前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパの高さを主
にルーパ電動機の電流又は速度によって制御するに当た
り、圧延材張力及びルーパの高さの制御中に、スタンド
間張力目標値又は圧延機主電動機の速度指令値を変更
し、そのときの操作量である圧延機主電動機の速度指令
値とスタンド間張力実績値とに基づいて、圧延材のヤン
グ率と、スタンド間張力の変化からそのスタンド間の材
料速度の変化への影響係数とを同定する熱間圧延機のモ
デル同定装置。2. A hot rolling mill in which a looper is arranged between each stand of a hot tandem rolling mill is used as a control target, and a process model is used to determine an interfering system between tension between stands and looper height as a multivariable system. And, while suppressing the interference, the tension of the rolled material is controlled mainly by the speed of the rolling mill main motor,
When controlling the height of the looper between the stands where the looper is arranged mainly by the current or speed of the looper electric motor, during the control of the tension of the rolled material and the height of the looper, the target tension of the inter-stand or the main electric motor of the rolling mill is controlled. Of the rolling mill main electric motor, which is the operation amount at that time, and the actual value of the tension between the stands, based on the Young's modulus of the rolled material and the change in the tension between the stands. Model identification device for hot rolling mill to identify the coefficient of influence on the change of material speed of steel. 【請求項３】熱間タンデム圧延機の各スタンド間にルー
パが配置された熱間圧延機を制御対象とし、そのプロセ
スモデルを用いて、圧延材張力を主にルーパ電動機の電
流又はトルクによって制御し、前記ルーパが配置された
スタンド間のルーパの高さを主に圧延機主電動機の速度
によって制御する熱間圧延機の制御装置において、 圧延材張力及びルーパ高さの制御中に、ルーパ高さの目
標値又は圧延機主電動機の速度指令値を変更し、そのと
きの操作量である圧延機主電動機の速度指令値とルーパ
高さの実績値とに基づいて、圧延材のヤング率と、スタ
ンド間張力の変化からそのスタンド間の材料速度の変化
への影響係数とを同定するモデル同定装置と、 同定されたスタンド間のルーパと張力の制御パラメータ
を変更すると共に、同定したスタンドと異なるスタンド
間の圧延材のヤング率と、スタンド間張力の変化からそ
のスタンド間の材料速度の変化への影響係数とを推定
し、その推定値によって制御パラメータを変更するパラ
メータ変更手段と、 を備えたことを特徴とする熱間圧延機の制御装置。3. A hot rolling mill, in which a looper is arranged between stands of a hot tandem rolling mill, is used as a control target, and the tension of the rolled material is controlled mainly by the current or torque of a looper motor using a process model of the hot rolling mill. However, in the controller of the hot rolling mill that controls the height of the looper between the stands where the looper is arranged mainly by the speed of the rolling mill main motor, the looper height is controlled while controlling the rolling material tension and the looper height. The target value of the rolling mill or the speed command value of the rolling mill main motor, and based on the speed command value of the rolling mill main motor and the actual value of the looper height, which is the operation amount at that time, the Young's modulus of the rolled material and , A model identification device that identifies the influence coefficient from the change in tension between stands to the change in material velocity between the stands, and the control parameters of the looper and tension between the identified stands were changed and identified. Young's modulus of the rolled material between stands and different stands, and the influence coefficient to the change in the material speed between the stands from the change in the tension between stands, the parameter changing means for changing the control parameter by the estimated value, A control device for a hot rolling mill, comprising: 【請求項４】熱間タンデム圧延機の各スタンド間にルー
パが配置された熱間圧延機を制御対象とし、そのプロセ
スモデルを用いて、スタンド間張力とルーパ高さとの干
渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑えつつ、圧
延材張力を主に圧延機主電動機の速度によって制御し、
前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパの高さを主
にルーパ電動機の電流又は速度によって制御する熱間圧
延機の制御装置において、 圧延材張力及びルーパの高さの制御中に、スタンド間張
力目標値又は圧延機主電動機の速度指令値を変更し、そ
のときの操作量である圧延機主電動機の速度指令値とス
タンド間張力実績値とに基づいて、圧延材のヤング率
と、スタンド間張力の変化からそのスタンド間の材料速
度の変化への影響係数を同定するモデル同定装置と、 同定されたスタンドのルーパと張力の制御パラメータを
変更すると共に、同定したスタンドと異なるスタンド間
の圧延材のヤング率と、スタンド間張力の変化からその
スタンド間の材料速度の変化への影響係数とを推定し、
その推定値によって制御パラメータを変更するパラメー
タ変更手段と、 を備えたことを特徴とする熱間圧延機の制御装置。4. A hot rolling mill in which a looper is arranged between stands of a hot tandem rolling mill is used as a control target, and a process model is used to determine an interfering system between tension between stands and looper height as a multivariable system. And, while suppressing the interference, the tension of the rolled material is controlled mainly by the speed of the rolling mill main motor,
In a controller of a hot rolling mill, which mainly controls the height of the looper between the stands where the looper is arranged by the current or speed of the looper electric motor, the tension between the stands during the control of the rolling material tension and the height of the looper. The target value or the speed command value of the rolling mill main motor is changed, and based on the speed command value of the rolling mill main motor and the inter-stand tension actual value which is the operation amount at that time, the Young's modulus of the rolled material and the inter-stand A model identification device that identifies the coefficient of influence from the change in tension on the change in material speed between the stands, and changes the looper and tension control parameters of the identified stand, as well as the rolled material between the identified stand and different stands. Of Young's modulus and the coefficient of influence on the change in material velocity between the stands from the change in the tension between the stands,
A controller for a hot rolling mill, comprising: a parameter changing unit that changes a control parameter according to the estimated value. 【請求項５】熱間タンデム圧延機の各スタンド間にルー
パが配置された熱間圧延機を制御対象とし、そのプロセ
スモデルを用いて、圧延材張力を主にルーパ電動機の電
流又はトルクによって制御し、前記ルーパが配置された
スタンド間のルーパの高さを主に圧延機主電動機の速度
によって制御する熱間圧延機の制御装置において、 制御器の出力にトータルゲインを乗じ、制御中にルーパ
角度が振動して制御不能に陥ったとき、振動を抑える方
向に前記トータルゲインを徐々に減少させるゲイン調整
手段と、 前記ゲイン調整手段によるゲイン調整によりルーパ角度
の振動が収まったとき、その時点のトータルゲイン値と
圧延状態とを記録し、次に同じ状態で圧延する材料に対
してそのトータルゲイン値を使用するトータルゲイン学
習手段と、 前記ゲイン調整手段によるゲイン調整によってもルーパ
角度の振動が収まらないとき、振動が収まる方向に自動
板厚制御のゲインを調整する自動板厚制御ゲイン調整手
段と、 を備えたことを特徴とする熱間圧延機の制御装置。5. A hot rolling mill, in which a looper is arranged between stands of a hot tandem rolling mill, is used as a control target, and the rolling material tension is controlled mainly by the current or torque of a looper motor using a process model of the hot rolling mill. However, in the controller of the hot rolling mill that controls the height of the looper between the stands where the looper is arranged mainly by the speed of the main motor of the rolling mill, the output of the controller is multiplied by the total gain, and the looper is controlled during control. When the angle vibrates and becomes uncontrollable, the gain adjusting means for gradually reducing the total gain in the direction of suppressing the vibration, and the vibration of the looper angle by the gain adjustment by the gain adjusting means are settled. A total gain learning means for recording the total gain value and the rolling state, and using the total gain value for the material to be rolled in the same state next, When the vibration of the looper angle is not suppressed by the gain adjustment by the gain adjustment means, the automatic thickness control gain adjustment means for adjusting the gain of the automatic thickness control in the direction in which the vibration is suppressed is provided. Control device for hot rolling mill. 【請求項６】熱間タンデム圧延機の各スタンド間にルー
パが配置された熱間圧延機を制御対象とし、そのプロセ
スモデルを用いて、スタンド間張力とルーパ高さとの干
渉系を多変数系としてとらえ、その干渉を抑えつつ、圧
延材張力を主に圧延機主電動機の速度によって制御し、
前記ルーパが配置されたスタンド間のルーパの高さを主
にルーパ電動機の電流又は速度によって制御する熱間圧
延機の制御装置において、 制御器の出力にトータルゲインを乗じ、制御中に圧延材
張力が振動して制御不能に陥ったとき、振動を抑える方
向に前記トータルゲインを徐々に減少させるゲイン調整
手段と、 前記ゲイン調整手段によるゲイン調整により圧延材張力
の振動が収まったとき、その時点のトータルゲイン値と
圧延状態とを記録し、次に同じ状態で圧延する材料に対
してそのトータルゲイン値を使用するトータルゲイン学
習手段と、 前記ゲイン調整手段によるゲイン調整によっても圧延材
張力の振動が収まらないとき、振動が収まる方向に自動
板厚制御のゲインを調整する自動板厚制御ゲイン調整手
段と、 を備えたことを特徴とする熱間圧延機の制御装置。6. A hot rolling mill, in which a looper is arranged between stands of a hot tandem rolling mill, is used as a control object, and a process model is used to determine an interfering system between tension between stands and looper height as a multivariable system. And, while suppressing the interference, the tension of the rolled material is controlled mainly by the speed of the rolling mill main motor,
In the controller of the hot rolling mill, which mainly controls the height of the looper between the stands where the looper is arranged by the current or speed of the looper motor, the output of the controller is multiplied by the total gain, and the rolling material tension is controlled during the control. When the vibration of the rolled material tension is stopped by the gain adjustment means for gradually reducing the total gain in the direction of suppressing the vibration and the gain adjustment by the gain adjustment means, The total gain value and the rolling state are recorded, and the total gain learning means that uses the total gain value for the material to be rolled in the same state next time, and the vibration of the rolling material tension is also caused by the gain adjustment by the gain adjusting means. When it does not fall, it is equipped with automatic thickness control gain adjustment means for adjusting the gain of the automatic thickness control in the direction in which the vibration subsides. Control device for hot rolling mill.