JPS6134884B2 - - Google Patents
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- JPS6134884B2 JPS6134884B2 JP53117709A JP11770978A JPS6134884B2 JP S6134884 B2 JPS6134884 B2 JP S6134884B2 JP 53117709 A JP53117709 A JP 53117709A JP 11770978 A JP11770978 A JP 11770978A JP S6134884 B2 JPS6134884 B2 JP S6134884B2
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロール胴軸方向に移動可能な中間ロー
ルを有する６重圧延機による熱間圧延、冷間圧
延、調質圧延等を含むストリツプ圧延における形
状制御に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to shape control in strip rolling including hot rolling, cold rolling, temper rolling, etc. using a six-layer rolling mill having intermediate rolls movable in the axial direction of the roll barrel. .
従来行なわれているストリツプ形状制御は検出
装置から得られる形状パターン信号の全情報のう
ち数点の情報のみに従つてこれを状態変数として
板中央に対して対称的に発生する単調な形状変化
のみに限定されたり、ロールベンデイングのみに
依存するために十分な制御性能が得られなかつた
り、また、その制御法に対称的な形状不良を調整
するための操作量の１つに圧下位置を用いるため
に板厚制御（調質圧延の場合は伸び率制御を意味
する）との相互干渉が発生し、板厚制御と組合せ
た形状制御であつたり或いはこれらの制御法に板
厚制御との干渉を防ぐための対応策が必要であつ
たりして制御系が複雑になる等の欠点があつた。 Conventional strip shape control uses only a few pieces of information out of all the information in the shape pattern signal obtained from the detection device, and uses this as a state variable to control monotonous shape changes that occur symmetrically with respect to the center of the strip. In some cases, sufficient control performance cannot be obtained due to relying only on roll bending, and in other cases, the roll bending position is used as one of the manipulated variables to adjust for symmetrical shape defects in the control method. Therefore, mutual interference with plate thickness control (which means elongation control in the case of temper rolling) occurs, and shape control is combined with plate thickness control, or these control methods interfere with plate thickness control. However, there were drawbacks such as the need for countermeasures to prevent this, which made the control system complex.
本発明は、圧延中のストリツプの形状制御を行
なうに際し、幅方向のストリツプ形状を４個とい
う殆んど最小と思われる形状パラメータを用いて
表現し、該４個の形状パラメータを板幅方向中央
に対して対称的な形状を意味する成分２個と非対
称な形状を意味する２個に分離する。そして予め
圧延後のストリツプに望まれる形状パターンを上
記４個の形状パラメータに対応する数値で形状パ
ラメータ目標値として与えておき、圧延機出側に
配置した形状検出装置によつて得られるストリツ
プの形状パターン信号より上記形状パラメータの
値を検出（認識）し、対称成分に関わる該形状パ
ラメータの値或いはその目標値との偏差分に対応
して計算される形状の悪さ（良さ）を示す評価値
を決定する形状評価関数を予め用意しておく。中
間ロール位置およびロールベンデイング力の現在
設定点における形状パターンを上記形状パラメー
タ認識値として検出し、また中間ロール位置およ
びまたはロールベンデイング力の設定値を夫々予
め決められた制御周期内で動作可能な変更量の範
囲内において予め決められた２つの操作端の数個
の設定点に対して得られる対称成分形状パラメー
タの変化量を予測し、予測された該変化量と形状
パラメータ認識値より各設定点における形状パラ
メータの値を予測して上記各設定点に対応する評
価値を形状評価関数によつて決定し、現在設定点
を含めた各設定点の評価値を比較し、最も良好な
評価値を与える設定点へ中間ロール位置およびま
たはロールベンデイング力の設定値を修正し、非
対称成分についても同様手段によつて操作側と駆
動側の圧下位置差と両側のロールベンデイング力
差または中間ロール位置差の設定値を修正し、か
か動動作を予め決められた周期ごとに繰り返し行
なう。なお、対称成分の２個の形状パラメータに
ついてロールベンデイング力およびまたは中間ロ
ール位置を変化させた場合の形状パラメータの変
化量を予測する際に形状パラメータの変化量をロ
ールベンデイング力の変化量に比例する成分と中
間ロール位置の変化値に比例する成分の和として
与え、これらの計算に必要な４個の比例係数を制
御動作を行なう毎に新しい修正し、次回の制御動
作時の形状パラメータの予測計算にはこの新しく
修正した比例係数を用い、また非対称成分につい
ても対称成分と同時に４個の比例係数を制御動作
のたび毎に新しくした修正値を用いることによ
り、圧延条件の変化に対しても適応性を有し、か
つ制御システムの小規模化を計ることができ常に
可能な限りのストリツプ形状が保証され非対称な
形状不良も含めて複雑な形状不良に対しても十分
安定した制御能力を有し、容易に最も望ましいス
トリツプ形状を得ることを可能にした形状制御法
である。以下本発明について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。 In controlling the shape of the strip during rolling, the present invention expresses the shape of the strip in the width direction using four shape parameters, which are considered to be the minimum, and sets the four shape parameters to the center of the strip in the width direction. It is separated into two components, one meaning a symmetrical shape and two components meaning an asymmetrical shape. Then, the shape pattern desired for the strip after rolling is given in advance as shape parameter target values with numerical values corresponding to the above four shape parameters, and the shape of the strip obtained by the shape detection device placed on the exit side of the rolling mill is determined. The value of the shape parameter is detected (recognized) from the pattern signal, and an evaluation value indicating the badness (goodness) of the shape is calculated corresponding to the value of the shape parameter related to the symmetrical component or the deviation from the target value. A shape evaluation function to be determined is prepared in advance. The shape pattern at the current set point of the intermediate roll position and roll bending force is detected as the shape parameter recognition value, and the set values of the intermediate roll position and/or roll bending force can be operated within a predetermined control cycle. The amount of change in the symmetrical component shape parameter obtained for several predetermined set points of the two operating ends within the range of the amount of change is predicted, and each Predict the value of the shape parameter at the set point, determine the evaluation value corresponding to each of the above set points using the shape evaluation function, compare the evaluation values of each set point including the current set point, and find the best evaluation. The intermediate roll position and/or roll bending force set values are corrected to the set point that gives the value, and the asymmetric component is also determined by the same means as the difference in the rolling position between the operating side and the drive side and the difference in roll bending force on both sides or the intermediate roll bending force. The set value of the roll position difference is corrected, and the rolling operation is repeated at predetermined intervals. In addition, when predicting the amount of change in the shape parameter when the roll bending force and/or intermediate roll position is changed for the two shape parameters of the symmetrical component, the amount of change in the shape parameter is used as the amount of change in the roll bending force. It is given as the sum of the proportional component and the component proportional to the change value of the intermediate roll position, and the four proportional coefficients necessary for these calculations are newly revised every time a control operation is performed, and the shape parameters for the next control operation are calculated. This newly corrected proportionality coefficient is used for prediction calculations, and the four proportionality coefficients are updated for each control operation for the asymmetrical component at the same time as the symmetrical component. It also has adaptability and allows the control system to be downsized, guaranteeing the best possible strip shape at all times, and providing sufficiently stable control capability even for complex shape defects, including asymmetric shape defects. This is a shape control method that makes it possible to easily obtain the most desirable strip shape. The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は６重圧延機を示したもので１は被圧延
材のストリツプ、２，２′はワークロール、３，
３′はロール胴軸方向に移動可能な中間ロール、
４，４′はバツクアツプロール、５，５′はワーク
ロールベンデイング調整装置である。 Figure 1 shows a six-layer rolling mill, where 1 is the strip of material to be rolled, 2, 2' are work rolls, 3,
3' is an intermediate roll movable in the axial direction of the roll cylinder;
4 and 4' are backup rolls, and 5 and 5' are work roll bending adjustment devices.
第２図は、６重圧延機に適用される本発明の形
状制御法の一実施例を示したものである。１１は
形状検出装置である。これは圧延機出側にストリ
ツプ幅方向に配置された複数個の検出器にてスト
リツプの伸び率を測定するもので、ストリツプ幅
方向各点の検出器伸び率信号をパターン認識装置
１２へ送る。幅方向形状パターン認識装置１２で
はストリツプ幅方向中央の伸び率と幅方向各点の
伸び率との差を計算し、幅方向中央の位置を０、
板端の位置を±１になるように正規化し、正規化
された幅方向中央から各点までの距離ｘを独立変
数として幅方向伸び率パターンを４次関数ｙ＝λ
０＋λ1x＋λ2x2＋λ3x3＋λ4x4で近似し、形状検
出装置１１で測定された幅方向伸び率パターン
（原波形）に最も適合するようなλ１〜λ４を決
定し、幅方向中央に関して対称な成分に関するパ
ラメータλ２およびλ４と非対称な成分に関する
パラメータλ１およびλ３とに分離し、更にλ
２、λ４ならびにλ１、λ３を夫々、下記式でΛ
２、Λ４ならびにΛ１、Λ３に線形変換して該パ
ラメータΛ１〜Λ４でストリツプ幅方向の形状パ
ターンを表現する。 FIG. 2 shows an embodiment of the shape control method of the present invention applied to a six-layer rolling mill. 11 is a shape detection device. This measures the elongation rate of the strip using a plurality of detectors arranged in the strip width direction on the exit side of the rolling mill, and sends the detector elongation rate signals at each point in the strip width direction to the pattern recognition device 12. The widthwise shape pattern recognition device 12 calculates the difference between the elongation rate at the strip widthwise center and the elongation rate at each point in the widthwise direction, and sets the widthwise center position to 0,
The position of the plate edge is normalized to ±1, and the widthwise elongation rate pattern is expressed as a quartic function y=λ with the distance x from the normalized widthwise center to each point as an independent variable.
0 + λ 1 x + λ 2 x 2 + λ 3 x 3 + λ 4 x 4 , and determine λ 1 to λ 4 that best fit the width direction elongation pattern (original waveform) measured by the shape detection device 11. , separated into parameters λ 2 and λ 4 for symmetrical components and parameters λ 1 and λ 3 for asymmetric components with respect to the center in the width direction, and further λ
2 , λ 4 and λ 1 , λ 3 are respectively expressed as Λ by the following formula.
2 , Λ 4 and Λ 1 , Λ 3 to express the shape pattern in the strip width direction using the parameters Λ 1 to Λ 4 .
１３は圧延後のストリツプに望まれる形状パタ
ーンを上記形状パラメータΛ１〜Λ４に対応して
その目標値を予め記憶せしめておく目標パターン
記憶装置である。１４は形状パラメータ目標値Λ＾
ｉと認識された形状パラメータ現在値Λｉとの比
較演算を行ない形状パラメータ偏差値を計算する
演算装置である。形状パラメータ偏差値δΛｉは
(1)式によつて計算される。 Reference numeral 13 denotes a target pattern storage device in which target values of the shape pattern desired for the rolled strip are stored in advance in correspondence with the shape parameters Λ1 to Λ4 . 14 is the shape parameter target value Λ^
This is an arithmetic device that calculates a shape parameter deviation value by performing a comparison operation between i and the recognized shape parameter current value Λi. The shape parameter deviation value δΛi is
Calculated using equation (1).
δΛｉ＝Λ＾ｉ−Λｉ（但しｉ＝１、２、３、
４） ………(1)
１５はストリツプ幅方向中央に対して対称的な
形状不良を意味する対称成分形状パラメータ偏差
（δΛ２およびδΛ４）を調整するために操作
側、駆動側等量のロールベンデイング力（Ｑで示
わす）およびまたは中間ロール位置（δで表わ
す）の操作量として最適な値を求める演算装置で
ある。 δΛi=Λ＾i−Λi (where i=1, 2, 3,
4) ......(1) 15 is an equal amount of the operating side and the driving side in order to adjust the symmetrical component shape parameter deviation (δΛ 2 and δΛ 4 ), which means a symmetrical shape defect with respect to the center in the strip width direction. This is an arithmetic device that determines the optimum value as a manipulated variable for roll bending force (indicated by Q) and/or intermediate roll position (indicated by δ).
第３図にその具体的な手順例を示す。この第３
図の流れ図に沿つて対称成分形状パラメータ偏差
調整のための最適な操作量の決定法について説明
すると、ブロツク５１では単位制御周期内でのロ
ールベンデイング力および中間ロール位置の設定
変更可能な最大値を夫々Ｑnax、Ｑnaxとすると
き、当該周期での設定変更範囲の絶対値Qs、δ
ｓを、(2)、(3)式にて決定する。 FIG. 3 shows a specific example of the procedure. This third
The method for determining the optimum operation amount for adjusting the deviation of the symmetrical component shape parameter will be explained according to the flowchart in the figure. In block 51, the maximum value that can be changed for the roll bending force and the intermediate roll position within the unit control period is explained. are Q nax and Q nax respectively, then the absolute value Qs, δ of the setting change range in the relevant period is
s is determined using equations (2) and (3).
Qs＝｜g1・Ｑnax｜ ………(2)
δｓ＝｜g1・δnax｜ ………(3)
こゝでg1は制御の行き過ぎ量を防止するために
その時々の対称成分形状パラメータの偏差量の大
きさに応じて定める数値であり、偏差値の十分大
きい時にはg1＝１とし、総じて１を越えないもの
とする。なお上記Ｑnax、δnaxの値は、通常設備
能力からの制約で決定されるかまた操業技術上の
条件によつて制御に先立つて予め定められ記憶せ
しめる数値である。ブロツク５２では、上記
Qs、δｓの範囲内でのロールベンデイング力お
よび中間ロール位置の設定変更量の組合せ
（Q1、δ１）を決定する。実施例では（Q1、δ
１）の組合せとして
Ｑ＝kQs
δ＝ｋδｓ （たゞしｋ＝０、±１／２、±１）
で表わされる設定変更量即ちＱについて５点、δ
について５点のすべての組合せ25点の設定変更量
の組合せを用いた。因にＱ＝０、δ＝０の組合せ
は現在設定点を意味する。この組合せの点数ｎは
一義的に固定されるものではなく、Ｑnax、δnax
の大きさや単位制御周期内で許される演算時間等
に応じて適切な点数を選定できる。また操作端と
して中間ロールを使用しない場合にはδ＝０とＱ
＝kQsの組合せのみを選定することによりロール
ベンデイング力のみによる対称成分形状パラメー
タの調整を行なうことも可能である。逆に中間ロ
ールのみによる調整はＱ＝０とδ＝ｋδｓとの組
合せと選定することにより可能である。ブロツク
５３では各々の設定変更量の組合せごとにロール
ベンデイング力および中間ロール位置を現在の設
定値よりQ1、δ１だけ設定変更したとき予測さ
れる対称成分形状パラメータの変化量予測値を
(4)、(5)式によつて求める。 Qs＝｜g 1・Q nax ｜ ………(2) δs＝｜g 1・δ nax ｜ ………(3) Here, g 1 is the symmetrical component at the time to prevent excessive control. It is a numerical value determined depending on the magnitude of the deviation amount of the shape parameter, and when the deviation value is sufficiently large, g 1 =1, and does not exceed 1 in general. Note that the values of Q nax and δ nax are values that are normally determined by constraints from equipment capacity or are determined and stored in advance prior to control based on operational technical conditions. In block 52, the above
A combination (Q 1 , δ 1 ) of the roll bending force and the setting change amount of the intermediate roll position within the range of Qs, δs is determined. In the example (Q 1 , δ
1 ) As a combination of Q = kQs δ = kδs (then k = 0, ±1/2, ±1), that is, 5 points for Q, δ
All combinations of 5 points and 25 setting changes were used. Incidentally, the combination of Q=0 and δ=0 means the current set point. The number n of this combination is not uniquely fixed, but Q nax , δ nax
An appropriate number of points can be selected depending on the size of the data and the calculation time allowed within the unit control period. In addition, if the intermediate roll is not used as the operating end, δ = 0 and Q
By selecting only the combination of =kQs, it is also possible to adjust the symmetrical component shape parameters using only the roll bending force. Conversely, adjustment using only the intermediate roll is possible by selecting a combination of Q=0 and δ=kδs. Block 53 calculates the predicted change amount of the symmetrical component shape parameter when the roll bending force and intermediate roll position are changed by Q 1 and δ 1 from the current setting values for each combination of setting change amounts.
Calculated using equations (4) and (5).
ΔΛ2j＝B11Qj＋B12δj ………(4)
ΔΛ4j＝B21Qj＋B2Bδj ………(5)
（たゞしｊ＝１、２、………、25）
さらに、上記形状パラメータ変化量予測値によ
つてロールベンデイング力および中間ロール位置
の設定変更後の対称成分形状パラメータ偏差の予
測値を(6)、(7)式により求める。 ΔΛ 2j =B 11 Q j +B 12 δ j ………(4) ΔΛ 4j =B 21 Q j +B 2 Bδ j ………(5) (Tazushij=1, 2,……, 25) Furthermore, the predicted value of the symmetrical component shape parameter deviation after changing the settings of the roll bending force and the intermediate roll position is determined by equations (6) and (7) using the predicted value of the shape parameter change amount.
δΛ2j＝δΛ２−ΔΛ2j ………(6)
δΛ4j＝δΛ４−ΔΛ4j ………(7)
ブロツク５４で形状パラメータ実測値または予
測値と形状パラメータ目標値の関数として、目標
形状パターンが得られたときにその値が最小（又
は最大）となり且つ目標形状パターン近傍におい
ては目標形状パターンに近似しより望ましいと判
断される形状パターンに対応した値がより小さく
（又は大きく）なるように予め定めた形状評価関
数によつてブロツク５３で求められた形状パラメ
ータ予測値と形状パラメータ目標値よりその評価
値を求める。実施例では、形状評価関数として(8)
式で表わされる関数を用いた。 δΛ 2j = δΛ 2 −ΔΛ 2j (6) δΛ 4j = δΛ 4 −ΔΛ 4j (7) In block 54, the target shape pattern is determined as a function of the shape parameter actual value or predicted value and the shape parameter target value. is obtained, the value becomes the minimum (or maximum), and in the vicinity of the target shape pattern, the value corresponding to the shape pattern that approximates the target shape pattern and is judged to be more desirable becomes smaller (or larger). The evaluation value is determined from the shape parameter predicted value and the shape parameter target value obtained in block 53 using a predetermined shape evaluation function. In the example, (8) is used as the shape evaluation function.
We used a function expressed by Eq.
Ｊj＝δΛ２ ２ｊ＋δΛ２ ４ｊ＋ｗ（Λ4j−Λ2j）
………(8)
但し、
Λ2j＝Λ＾２−δΛ2j
Λ4j＝Λ＾４−δΛ4j
またｗの値は目標形状パターン即ち形状パラメ
ータ目標値Λ＾２およびΛ＾４の値によつて符号およ
びその値を変更するが、実施例ではΛ4j＞Λ2jの
ときｗ＝10とし、Λ4j≦Λ2jのときｗ＝０を用い
て評価値Ｊjを求めた。 J j = δΛ 2 2j + δΛ 2 4j +w (Λ 4j −Λ 2j )
………(8) However, Λ 2j = Λ＾ 2 −δΛ 2j Λ 4j = Λ＾ 4 −δΛ 4j Also, the value of w depends on the target shape pattern, that is, the value of the shape parameter target values Λ＾ 2 and Λ＾ 4 . In the example, the evaluation value J j was determined using w=10 when Λ 4j >Λ 2j and w=0 when Λ 4j ≦Λ 2j .
第４図にロールベンデイング力および中間ロー
ル位置の現在設定点を中心に設定変更点（Ｑj、
δj）の概念を示すが、同図に示すP1〜P25の点の
設定値に対応して形状パラメータΛ２およびΛ４
の予測値が求られ、更に該予測値と目標値とから
形状評価値関数により各点ごとに評価値Ｊj（ｊ
＝１、２、………、25）が求まり、Ｊjの値は一
旦記憶装置に記憶せしめる。なおこの図でP13は
現在設定点即ち設定変更量は（０、０）であるこ
とを意味し、P1の点での設定変更量は（Qs、δ
ｓ）であることを意味し、P25の点では設定変更
量は（−Qs、δｓ）であることを意味してい
る。 Figure 4 shows the setting change points (Q j ,
δ j ), the shape parameters Λ 2 and Λ 4 correspond to the set values of points P 1 to P 25 shown in the figure.
The predicted value of J j (j
=1, 2, ......, 25) are found, and the value of J j is temporarily stored in the storage device. In this figure, P 13 means the current setting point, that is, the setting change amount is (0, 0), and the setting change amount at the point P 1 is (Qs, δ
s), and at the point of P25 , the setting change amount is (-Qs, δs).
ブロツク５５では５４で求まつた評価値Ｊjの
すべてを比較し、その中から最小値J0即ち目標形
状パターンに最も近づく評価値を選択決定し、J0
に対応するロールベンデイング力および中間ロー
ル位置の設定変更量（Q0、δ０）を求めてロー
ルベンデイング力および中間ロール位置の最適設
定変更量計算値として第２図のリミツト上下限チ
エツク装置１７へ出力する。こゝで(4)、(5)式にお
けるB11、B12、B21、B22は対称成分の形状パラメ
ータに関してロールベンデイング力および中間ロ
ール位置の各操作量の変更量が形状パラメータの
変化に及ぼす影響度を表わす係数で形状影響係数
という。即ちB11はロールベンデイング力Ｑを単
独に単位微小量だけ変化させたときの形状パラメ
ータΛ２の変化量を意味し、B12は中間ロール位
置δを単独に単位微小量だけ変化させたときの形
状パラメータΛ２の変化量を意味し、B21はロー
ルベンデイング力を単独に単位微小量だけ変化さ
せたときの形状パラメータΛ４の変化量を意味
し、B22は中間ロール位置δを単独に単位微小量
だけ変化させたときの形状パラメータΛ４の変化
量を意味している。 In block 55, all of the evaluation values J j obtained in step 54 are compared, and the minimum value J 0 , that is, the evaluation value closest to the target shape pattern is selected and determined.
The setting change amounts (Q 0 , δ 0 ) of the roll bending force and intermediate roll position corresponding to the above are calculated and are used as the calculated values for the optimum setting change amount of the roll bending force and intermediate roll position. Output to 17. Here, B 11 , B 12 , B 21 , and B 22 in equations (4) and (5) are the changes in the shape parameters of the roll bending force and the intermediate roll position with respect to the shape parameters of the symmetric component. The coefficient representing the degree of influence on the shape is called the shape influence coefficient. That is, B 11 means the amount of change in the shape parameter Λ 2 when the roll bending force Q is individually changed by a minute unit amount, and B 12 is the amount of change in the shape parameter Λ 2 when the intermediate roll position δ is changed independently by a minute amount. B 21 means the amount of change in the shape parameter Λ 2 when the roll bending force is changed by a unit minute amount alone, B 22 means the amount of change in the shape parameter Λ 4 when the roll bending force is changed by a unit minute amount, and B 22 means the amount of change in the shape parameter Λ 2 It means the amount of change in the shape parameter Λ4 when it is changed by a minute unit amount alone.
これらの値は第２図の記憶装置１９、演算装置
２０において、制御動作が行なわれる毎にその
時々の制御動作の結果によつて調整されるもので
ある。装置１９，２０における制御動作の結果に
よる形状影響係数の調整方法を形状パラメータΛ
２に関する係数B11、B12の場合について実施例に
基づいて具体的に説明する。なお、形状パラメー
タΛ１、Λ３およびΛ４に関する形状影響係数に
ついてもΛ２の場合と同様手段によつて調整され
る。今回の制御量計算時に形状パラメータ変化量
予測に使用するΛ２に関する形状影響係数B11
（ｔ）、B12（ｔ）は記憶装置１９に記憶せしめて
おき、また今回の制御動作の結果によつて変化し
たロールベンデイング力の変化量実測値δＱ
（ｔ）および中間ロール位置の変化量実測δδ
（ｔ）はロールベンデイング力検出装置２２なら
びに中間ロール位置検出装置２１からの検出信号
をうけて入力装置２４を通して記憶装置１９に記
憶せしめる。さらに、制御動作の結果によつて変
化した形状パラメータΛ２の変化量δΛ2′もまた
形状検出装置１１の検出信号をうけて、パターン
認識装置１２を通して記憶装置１９に記憶せしめ
る。これらの値より今回の制御量計算時の形状パ
ラメータの変化量予測値と形状パラメータ変化量
実測値との差ε２（ｔ）を(9)式によつて求める。 These values are adjusted in the storage device 19 and arithmetic unit 20 shown in FIG. 2 each time a control operation is performed, depending on the result of the control operation at that time. The method of adjusting the shape influence coefficient based on the results of control operations in the devices 19 and 20 is determined by the shape parameter Λ
The case of coefficients B 11 and B 12 related to 2 will be specifically explained based on an example. Note that the shape influence coefficients regarding the shape parameters Λ 1 , Λ 3 and Λ 4 are also adjusted by the same means as in the case of Λ 2 . Shape influence coefficient B 11 related to Λ 2 used for predicting the amount of shape parameter change when calculating the control amount this time
(t) and B 12 (t) are stored in the storage device 19, and are the actual measured value δQ of the amount of change in roll bending force that has changed depending on the result of the current control operation.
(t) and actual measurement of change in intermediate roll position δδ
(t) receives detection signals from the roll bending force detection device 22 and the intermediate roll position detection device 21 and is stored in the storage device 19 through the input device 24. Further, the amount of change δΛ 2 ' in the shape parameter Λ 2 that has changed as a result of the control operation is also received by the detection signal from the shape detection device 11 and is stored in the storage device 19 through the pattern recognition device 12 . From these values, the difference ε 2 (t) between the predicted value of the change amount of the shape parameter and the measured value of the change amount of the shape parameter at the time of the current control amount calculation is determined by equation (9).
ε２（ｔ）＝δΛ2′（ｔ）−｛B11（ｔ）・δＱ（ｔ）＋B12（ｔ）・δδ（ｔ）｝ ………(9)
即ち、(9)式のε２（ｔ）は形状影響係数にB11
（ｔ）、B12（ｔ）を用いて予測した形状パラメー
タの変化量と実際の制御動作によつてロールベン
デイング力および中間ロール位置の設定値を変更
した結果の形状パラメータの変化量との差を表わ
す。この結果に基づいて次回の制御量計算時に形
状パラメータΛ２の変化量予測に使用する形状影
響係数B11（ｔ＋１）、B12（ｔ＋＋１）を(10)、(11)
式によつて求め、記憶装置１９に記憶されたB11
（ｔ）、B12（ｔ）を更新或いは修正する。ε 2 (t)=δΛ 2 ′(t)−{B 11 (t)・δQ(t)+B 12 (t)・δδ(t)}……(9) That is, ε 2 in equation (9) (t) is the shape influence coefficient B 11
(t), B 12 (t) and the amount of change in the shape parameter as a result of changing the set values of roll bending force and intermediate roll position by actual control operation. represents the difference. Based on this result, the shape influence coefficients B 11 (t+1) and B 12 (t++1) used to predict the amount of change in the shape parameter Λ 2 during the next controlled variable calculation are calculated using (10) and (11).
B 11 obtained by the formula and stored in the storage device 19
(t), B 12 (t) is updated or corrected.
B11（ｔ＋１）
＝B11（ｔ）＋k11（ｔ）・ε２（ｔ） ………(10)
B12（ｔ＋１）
＝B12（ｔ）＋k12（ｔ）・ε２（ｔ） ………(11)
上記(10)、(11)式におけるk11（ｔ）は形状影響係
数B11（ｔ）、B12（ｔ）の修正係数であり、該係
数また制御動作のたび毎にその結果に基づいて(12)
式によつて修正した値を用いる。 B 11 (t+1) =B 11 (t)+k 11 (t)・ε 2 (t) ………(10) B 12 (t+1) =B 12 (t)+k 12 (t)・ε 2 (t) ......(11) In the above equations (10) and (11), k 11 (t) is a correction coefficient for the shape influence coefficients B 11 (t) and B 12 (t), and this coefficient or each control operation Based on the results (12)
Use the value corrected by the formula.
たゞし
上式中添字記号（ｔ−１）は同一記号変数前回
制御量計算時或いは制御動作結果の値を意味し、
これらの値は記憶装置１９に記憶せしめておき、
上記修正計算を行なつた後修正結果の値に更新し
ていくものである。Ｍ（ｔ）は形状影響係数B11
およびB12の修正値の誤差の共分散を意味する２
行２列の行列であり、制御開始時（即ちｔ＝０）
における初期値Ｍ（０）は制御開始に先立つて事
前に操業データの解折等によつて求められ、記憶
装置１９にその値を記憶せしせておく。またr2は
形状パラメータΛ２の実測値に含まれる外乱（例
えばストリツプ原板の形状変化や形状検検出器の
出力値のバラツキ等）による変化量の分散を意味
する。q2は形状影響係数B11、B12の圧延条件（例
えば板厚、中間ロール位置、ロールベンデイング
力等）の変化による変化量の共分散行列を意味す
る２行２列の行列である。上記r2およびq2の値
は、圧延条件の差異や時間の経過によつて変化す
る場合もあるが、発明者等の経験によれば制御開
始に先立つて事前に操業データの解折によつて求
めた値をストリツプ材質、板幅、パス数等で区分
して記憶装置１９に記憶せしめ、各条件に対応し
た値を定数として用いても実用的には十分であ
る。なお、（13）式中は２行２列の単位行列を
意味する。即ち＝〔１０ ０１〕である。 Tazushi The subscript symbol (t-1) in the above formula means the value of the same symbol variable in the previous control amount calculation or the control operation result,
These values are stored in the storage device 19,
After performing the above correction calculation, the value is updated to the value of the correction result. M(t) is the shape influence coefficient B 11
and B 2 which means the covariance of the error of the correction value of 12
It is a matrix with two rows and two columns, and at the start of control (i.e., t=0)
The initial value M(0) is determined in advance by analyzing operation data or the like prior to the start of control, and the value is stored in the storage device 19. Further, r 2 means the variance of the amount of change due to disturbances (for example, changes in the shape of the strip original plate, variations in the output value of the shape detector, etc.) included in the actually measured value of the shape parameter Λ 2 . q 2 is a 2-by-2 matrix representing a covariance matrix of the amount of change in shape influence coefficients B 11 and B 12 due to changes in rolling conditions (for example, plate thickness, intermediate roll position, roll bending force, etc.). The above values of r 2 and q 2 may change due to differences in rolling conditions or the passage of time, but according to the experience of the inventors, they can be determined by analyzing operational data in advance before starting control. Practically speaking, it is sufficient to classify the obtained values by strip material, plate width, number of passes, etc., and store them in the storage device 19, and use the values corresponding to each condition as constants. Note that equation (13) means a unit matrix with 2 rows and 2 columns. That is, = [ 10 01 ].
上記に示した調整を同一コイル（或いは同一パ
ス）の圧延開始から圧延終了までの間を通じて制
御動作の行なわれる毎に行なうことにより、圧延
条件のうちで圧延中にその値の測定が困難な要因
の変化（例えばロールのヒートクラウン等）に対
しても適応性をもつた形状影響係数を制御量計算
に用いることができ、常に精度のよい形状制御が
可能となる。更に本方式を用いることにより通常
の圧延状態において、圧延中に形状影響係数
B11、B12の自己学習を行なうために大がかりなデ
ータ解析による数式モデルの作成等も不要とな
り、制御開始に先立つて形状影響係数B11、B12の
初期値B11（０）、B12（０）を簡単な実験式或い
は理論解析によつて記憶装置１９に記憶せしめて
おけば、自己学習の効果によつて操業条件の変化
にも十分適応した形状影響係数に調整される。即
ち該(12)、（13）式は、確率的制御理論の成果であ
る推定誤差の上乗値を最小にするカルマンフイル
タの計算法から導出されるゲインで、各時点の推
定誤差を常に最小にするための可変ゲインの計算
方式を意味する。該可変ゲインにより、学習の開
始には影響係数の大きや修正動作が働くが、学習
が進むにつれて修正動作を小さくすることが可能
となり、学習の迅速化と安定化を促進することが
できる。 By performing the above adjustment every time a control operation is performed from the start of rolling to the end of rolling for the same coil (or the same pass), it is possible to eliminate the factors that make it difficult to measure the value during rolling under rolling conditions. The shape influence coefficient, which is adaptable to changes in the shape (for example, roll heat crown, etc.), can be used to calculate the control amount, making it possible to always perform highly accurate shape control. Furthermore, by using this method, the shape influence coefficient during rolling can be reduced under normal rolling conditions.
In order to perform self-learning of B 11 and B 12 , it is no longer necessary to create a mathematical model through extensive data analysis, and the initial values B 11 (0), B 12 of the shape influence coefficients B 11 and B 12 can be set before starting control. If (0) is stored in the storage device 19 using a simple experimental formula or theoretical analysis, the shape influence coefficient can be adjusted to be sufficiently adapted to changes in operating conditions due to the effect of self-learning. In other words, Equations (12) and (13) are gains derived from the Kalman filter calculation method that minimizes the multiplicative value of the estimation error, which is a result of stochastic control theory, and always minimizes the estimation error at each point in time. means a variable gain calculation method for Due to the variable gain, a large influence coefficient and a corrective action work at the start of learning, but as learning progresses, it becomes possible to reduce the corrective action, thereby promoting speed and stability of learning.
第２図の１６は、ストリツプ幅方向中央に対し
て非対称な形状不良を意味する非対称成分形状パ
ラメータ偏差（δΛ１およびδΛ３）を調整する
ために操作側と駆動側の圧下装置差（ΛＳで表わ
す）および両側ののロールベンデイング力差（Δ
Ｑで表わす）または中間ロール位置差即ち、上下
の中間ロールのそれぞれの板端から板に接続触す
るロール位置までの距離のδu、δdの差（Δδで
表す）を用いて、対称成分における場合と同様手
段によつて操作幸端の最適設定変更量を求める演
算装置である。即ち非対称成分形状パラメータ評
価値を最小にするような操作端の最適設定変更量
の組合せΔS0、ΔQ0（またはΔδ０）を求め、
これをリミツトチエツク装置１７へ出力する。リ
ミツトチエツク装置１７は装置１５ならびに１６
で計算された各操作端の設定変更量計算値と入力
装置２４によつて読込まれた各操作端の現在設定
値とを加算または減算して、設定変更したときに
各操作端の設定値が実操業に支障のない範囲内に
あるかどうかをチエツクし、各操作端の設定変更
量を出力指令装置１８へ出力する。もし設定変更
後の設定値が設定可能範囲の上限または下限を越
える場合には、該当操作端の設定変更を中止する
かまたは設定変更量の修正を行なつた後に出力指
令装置１８へ出力する。出力指令装置１８はリミ
ツトチエツク装置１７からの設定変更量指令値を
うけて、各操作端の変更後の設定値を計算し、設
定目標値として中間ロール位置制御装置４１、ロ
ールベンデイング力制御装置４２、圧下位置制御
装置４３へ出力する。中間ロール位置制御装置４
１は、出力指令装置１８からの中間ロール位置設
定目標値をうけて上側ならび下側中間ロール位置
の設定変更を行なう。ロールベンデイング力制御
装置４２は出力指令装置１８からのロールベンデ
イング力設定目標値をうけて操作側ならびに駆動
側のロールベンデイング力の設定変更を行なう。
圧下位置制御装置４３は出力指令装置１８からの
圧下位置差目標値をうけて操作側と駆動側の圧下
位置差の設定変更を行なう。以上の動作をストリ
ツプ圧延中予め定められた周期ごと繰り返し行な
うことにより圧延中のストリツプ形状を制御する
ものである。 Reference numeral 16 in FIG. 2 indicates a difference in the rolling device (ΛS) between the operating side and the drive side in order to adjust the asymmetric component shape parameter deviation (δΛ 1 and δΛ 3 ), which means a shape defect asymmetric with respect to the center of the strip width direction. ) and the difference in roll bending force on both sides (Δ
The symmetry component can be calculated by using the intermediate roll position difference (represented by This calculation device calculates the optimal setting change amount at the end of the operation using the same means as in the case of . That is, find the combination of optimal setting changes ΔS 0 and ΔQ 0 (or Δδ 0 ) of the operating end that minimizes the evaluation value of the asymmetric component shape parameter,
This is output to the limit check device 17. The limit check device 17 includes devices 15 and 16.
By adding or subtracting the calculated setting change amount of each operating end and the current setting value of each operating end read by the input device 24, the setting value of each operating end is determined when the setting is changed. It is checked whether it is within a range that does not interfere with actual operation, and the setting change amount of each operating end is output to the output command device 18. If the setting value after the setting change exceeds the upper or lower limit of the settable range, the setting change of the corresponding operating end is stopped or the setting change amount is corrected and then output to the output command device 18. The output command device 18 receives the setting change amount command value from the limit check device 17, calculates the changed setting value of each operating end, and outputs the intermediate roll position control device 41 and roll bending force control device 42 as the set target value. , is output to the lowering position control device 43. Intermediate roll position control device 4
1 receives the intermediate roll position setting target value from the output command device 18 and changes the settings of the upper and lower intermediate roll positions. The roll bending force control device 42 receives the roll bending force setting target value from the output command device 18 and changes the setting of the roll bending force on the operation side and the drive side.
The roll-down position control device 43 receives the roll-down position difference target value from the output command device 18 and changes the setting of the roll-down position difference between the operating side and the drive side. By repeating the above operations at predetermined intervals during strip rolling, the shape of the strip during rolling is controlled.
以上説明したように、本発明はストリツプ幅方
向中央に対して対称的な形状不良を調整するため
の操作端として、中間ロールとロールベンデイン
グ調整装置を用いることにより圧下装置は非対称
な形状不良を調整するためにのみ用いれば十分で
あり、これにより板厚制御との干渉を全く考慮す
る必要がなく形状制御系が非常に簡単になると同
時に複雑な形状不良や非対称な形状不良に対して
も制御能力を発揮でき、目標とするストリツプ形
状を容易に得ることが可能となる等多大の効果を
もたらす。また本発明は、望ましい形状の指標を
表わす評価関数を用い単位制御周期内での各操作
端の動作限界の範囲内で最も望ましい形状に近づ
くように操作端の設定値を変更するという動作を
繰り返し形状制御を行なうことにより常に可能な
限りのストリツプ形状が保証され、非対称な形状
不良も含めて複雑な形状不良に対しても十分安定
した制御能力を有する。また操作量の変化が形状
に及ぼす影響度を表わす形状影響係数の自己学習
を行なうことにより圧延条件の変化に対しても適
応性を有した常に高精度の形状制御を行なうこと
が可能となり、制御システムの小規模化を計るこ
とができ、経済的にも多大の効果をもたらすもの
である。 As explained above, the present invention uses an intermediate roll and a roll bending adjustment device as the operating end for adjusting symmetrical shape defects with respect to the center of the strip width direction, so that the rolling device can correct asymmetric shape defects. It is sufficient to use it only for adjustment, and as a result, there is no need to consider interference with plate thickness control, making the shape control system extremely simple. At the same time, it is also possible to control complex shape defects and asymmetric shape defects. It brings about many effects such as being able to demonstrate the ability and easily obtaining the desired strip shape. Furthermore, the present invention repeatedly uses an evaluation function representing an index of a desirable shape to change the set value of the operating end so as to approach the most desirable shape within the operating limits of each operating end within a unit control cycle. By controlling the shape, the strip shape is always guaranteed to be the best possible, and it has a sufficiently stable control ability even for complex shape defects, including asymmetric shape defects. In addition, by self-learning the shape influence coefficient, which indicates the degree of influence that changes in the operating amount have on the shape, it is possible to perform highly accurate shape control that is adaptable to changes in rolling conditions. This allows the system to be made smaller and has great economic effects.
第１図は本発明が適用される６重圧延機の概略
正面図である。第２図は本発明の形状制御法のブ
ロツク図である。第３図は設定変更量最適値を求
める手順を示す流れ図である。そして第４図は設
定変更量最適点の選択のための２つの操作量の単
位制御周期内における設定変更量の組合せ（探索
点）の概念を示す説明図である。
１：被圧延材、２，２′：ワークロール、３，
３′：中間ロール、４，４′：バツクアツプロー
ル、１１：形状検出装置、１２：演算装置、１
３：記憶装置、１４：演算装置、１５：演算記憶
装置、１６：演算記憶装置、１７：リミツトチエ
ツク装置、１８：出力指令装置、１９：記憶装
置、２０：演算記憶装置、２４：入力装置、２
１：中間ロール位置検出装置、２２：ロールベン
デイング力検出装置、２３：圧下位置検出装置、
４１：中間ロール位置設定制御装置、４２：ロー
ルベンデイング力設定制御装置、４３：圧下位置
設定制御装置、５１：当該周期内での設定変更範
囲決定、５２：２つの操作端の設定変更量の組合
せ作成、５３：設定変更に伴う形状パラメータ変
化量の予測計算、５４：形状評価関数による評価
値の計算、５５：設定変更量の最適な組合せの選
択決定。
FIG. 1 is a schematic front view of a six-layer rolling mill to which the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram of the shape control method of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure for determining the optimum setting change amount. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the concept of a combination (search point) of setting change amounts within a unit control cycle of two manipulated variables for selecting the optimum point of setting change amount. 1: Rolled material, 2, 2': Work roll, 3,
3': Intermediate roll, 4, 4': Backup roll, 11: Shape detection device, 12: Arithmetic device, 1
3: Storage device, 14: Arithmetic device, 15: Arithmetic storage device, 16: Arithmetic storage device, 17: Limit check device, 18: Output command device, 19: Storage device, 20: Arithmetic storage device, 24: Input device, 2
1: intermediate roll position detection device, 22: roll bending force detection device, 23: rolling position detection device,
41: Intermediate roll position setting control device, 42: Roll bending force setting control device, 43: Rolling down position setting control device, 51: Setting change range determination within the relevant cycle, 52: Setting change amount of two operating ends Combination creation, 53: Predictive calculation of shape parameter change amount due to setting change, 54: Calculation of evaluation value by shape evaluation function, 55: Selection and determination of optimal combination of setting change amount.
Claims (1)
し圧下位置およびロールベンデイング力が調整可
能な圧延機によるストリツプ圧延において圧延さ
れたストリツプ幅方向における伸び形状パターン
を幅方向中央に関して対称的な成分２個と非対称
な成分２個の計４個の形状パラメータで検出し、
圧延後のストリツプに望まれる形状パターンに応
じて予め定められた形状パラメータ目標値と比較
して、その偏差を求めるとともに、予め求めてい
た形状評価関数により対称成分の２個の形状パラ
メータの検出値と目標値とから評価値を検出し、
また現時点の中間ロール位置およびまたはロール
ベンデイング力の設定値を変更させた場合の対称
成分に関するストリツプ形状の変化を予測して形
状パラメータの予測値を求め、該予測値と目標値
とから評価値を求め、その間の評価値を比較して
最も良好な評価値が得られる中間ロール位置およ
びまたはロールベンデイング力の設定変更量を決
定し、該設定点へ中間ロール位置およびまたはロ
ールベンデイング力の設定値を修正し、一方非対
称成分についても同様にして操作側と駆動側の圧
下位置差および両側のロールベンデイング力差ま
たは中間ロール位置差を設定修正し、かゝる動作
を予め決められた周期毎に繰返し行なうストリツ
プの形状制御法において、中間ロール位置および
またはロールベンデイング力を一定量変化させた
場合の２個の対称成分形状パラメータの変化量を
求むるに際して形状パラメータの変化量をロール
ベンデイング力の変化量に比例する成分と中間ロ
ール位置の変化量に比例する成分の和として与
え、而してこれらの計算に必要な４個の比例係数
を制御動作が行なわれる毎に制御動作前に使用し
た比例係数の値、制御動作前の２個の形状パラメ
ータの値、制御動作後のロールベンデイング力お
よび中間ロール位置の設定変更量、２個の形状パ
ラメータの値とこれらの信号に含まれる雑音の時
系列的変化の統計的性質より決定されるところの
パラメータの関数として、新たに４個の比例係数
を決定し、次回の制御動作時の形状パラメータの
予測計算にはかくして新しく得られた４個の比例
係数を用いることゝし、また非対称成分に関わる
２個の形状パラメータの変化量を予測するに際し
ても上記対称成分の２個の形状パラメータと同様
手段にて４個の比例係数を制御動作毎に新しくし
ていくことを特徴とするストリツプの形状制御
法。1. In strip rolling by a rolling mill that has an intermediate roll movable in the axial direction of the roll cylinder and whose rolling position and roll bending force can be adjusted, the elongated shape pattern in the width direction of the rolled strip is symmetrical with respect to the center in the width direction. Detected using a total of 4 shape parameters: 2 shape parameters and 2 asymmetric components,
The deviation is determined by comparing the target value of the shape parameter determined in advance according to the shape pattern desired for the strip after rolling, and the detected value of the two shape parameters of the symmetrical component is calculated using the shape evaluation function determined in advance. Detect the evaluation value from and the target value,
In addition, when the current intermediate roll position and/or roll bending force set value is changed, the change in the strip shape regarding the symmetrical component is predicted, the predicted value of the shape parameter is obtained, and the evaluated value is calculated from the predicted value and the target value. , determine the setting change amount of the intermediate roll position and/or roll bending force that gives the best evaluation value by comparing the evaluation values, and change the intermediate roll position and/or roll bending force to the set point. The set values are corrected, and on the other hand, for the asymmetrical component, the difference in rolling position between the operation side and the drive side, the difference in roll bending force on both sides, or the difference in intermediate roll position are set and corrected in the same way, so that such operations can be determined in advance. In a strip shape control method that is repeated every cycle, when determining the amount of change in two symmetrical component shape parameters when the intermediate roll position and/or roll bending force is changed by a certain amount, the amount of change in the shape parameter is calculated by rolling. It is given as the sum of the component proportional to the amount of change in the bending force and the component proportional to the amount of change in the intermediate roll position, and the four proportional coefficients necessary for these calculations are calculated each time the control operation is performed. The previously used proportional coefficient value, the value of the two shape parameters before the control operation, the setting change amount of the roll bending force and intermediate roll position after the control operation, the value of the two shape parameters, and these signals. Four new proportionality coefficients are determined as a function of the parameters determined from the statistical properties of the time-series changes in the included noise, and the newly obtained proportional coefficients are used in the predictive calculation of the shape parameters during the next control operation. In addition, when predicting the amount of change in the two shape parameters related to the asymmetrical component, the four proportionality coefficients are calculated using the same method as for the two shape parameters of the symmetrical component. A strip shape control method characterized by changing the shape of the strip for each control operation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11770978A JPS5545533A (en) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Shape control method of strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11770978A JPS5545533A (en) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Shape control method of strip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5545533A JPS5545533A (en) | 1980-03-31 |
| JPS6134884B2 true JPS6134884B2 (en) | 1986-08-09 |
Family
ID=14718358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11770978A Granted JPS5545533A (en) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Shape control method of strip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5545533A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167880U (en) * | 1987-04-23 | 1988-11-01 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68903419T2 (en) * | 1988-03-28 | 1993-06-03 | Tosoh Corp | A METHOD FOR PRODUCING DIISOPROPYLAUPHTHALEN. |
| CN102671959B (en) * | 2012-04-13 | 2014-04-16 | 燕山大学 | Method for plate shape closed-loop control by using virtual plate gauge for six-roller flattening unit |
-
1978
- 1978-09-25 JP JP11770978A patent/JPS5545533A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167880U (en) * | 1987-04-23 | 1988-11-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5545533A (en) | 1980-03-31 |
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