KR101193968B1 - 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가감속시에도 강판의 일정한 연신률을 유지하는 동시에 형상 변화를 최소화할 수 있도록 하는 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템은, 입측 브라이들 롤, 압연기 및 출측 브라이들 롤을 포함하는 조질 압연기의 가감속시 강판의 연신율이 일정하게 유지되도록 하기 위한 것으로서, 상기 압연기의 출측에 위치되어, 상기 압연기로부터 배출되는 강판의 형상을 측정하는 형상측정기; 상기 형상 측정기로부터 수신한 측정 형상값과 상기 강판의 목표 형상값을 비교하여 형상 오차값을 계산하는 오차 계산부; 상기 오차 계산부로부터 전달된 상기 형상 오차값을 스큐잉(skewing)값, 작업롤 벤딩(WR bending)값 및 중간롤 벤딩(IMR bending)값으로 분류하는 분류부; 및 상기 분류된 형상 오차값들을 제거시키는 하중값을 계산하여 상기 압연기로 피드백하는 비례-적분 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
조질 압연기, 연신율, 비례-적분 제어, 형상 측정

Description

조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법{METHOD AND SYSTEM FOR MAINTAINING CONSTANT ELONGATION IN SKIN-PASS ROLLING MILL}
본 발명은 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가감속시에도 강판의 일정한 연신률을 유지하는 동시에 형상 변화를 최소화할 수 있도록 하는 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
연속소둔공정은 강판을 재결정 온도 이상으로 가열하여 결정립의 성장을 촉진시킴으로써, 냉간 압연시 형성된 강판의 취성을 제거하고 가공성을 부여하는데 그 목적이 있으나, 노(furnace)를 빠져나온 강판(Strip)은 내부 고용원자(C, N)의 자유운동이 활발해져 그대로 제품 생산을 하는 경우에 시간이 지남에 따라 판의 뒤틀림 현상이 발생하기도 하며, 가공시 연신이 불균일하게 일어나기도 한다.
따라서, 노의 출측에 위치한 조질압연기의 목표연신율 및 연신율 제어가 갖는 의미는 판 내부에 전위(dislocation)를 강제로 형성시켜 고용원자(C, N)의 자유운동을 억제함으로써 판의 뒤틀림 시효(時效)를 방지하고 가공성을 좋게 하는데 있다.
일반적으로 조질압연기는 입측 브라이들 롤, 압연기 및 출측 브라이들 롤로 구성되어 있으며, 유압 실린더로 압연기의 롤갭을 조정하여 연신율을 조정한다. 조질압연기의 연신율 제어 방식에는 두 가지 방식이 있다.
첫번째는 하중일정제어방식으로서, 이 경우에 하중이 일정하도록 제어하게 되므로 도 1과 같이 속도가 가감속되는 경우라도 하중은 일정하게 유지가 되고, 하중의 영향을 받는 강판의 형상도 일정하게 유지된다. 그러나, 연신율은 가감속시에 증가하는 현상을 나타낸다. 이는 냉연 조질압연의 고유특성으로 2% 이하 저압하에서는 소재의 변형 속도에 영향을 받게 되며 저속에서는 변형저항이 작아지므로, 동일한 하중에서도 압연이 잘 이루어진다. 따라서 하중일정제어방식으로 작업하게 되면 가감속구간에서 연신율이 증가하게 된다. 따라서 하중일정제어방식에서는 가감속시에 형상 변화는 없으나 연신율 변화가 큰 문제점이 된다.
두번째는 연신율 일정제어방식으로서, 이 경우에 연신율을 일정하게 제어하게 되므로 도 2와 같이 속도가 가감속할 경우 연신율은 일정하게 유지되나, 가감속시 연신율을 제어하기 위해 롤갭을 오픈하게 되고 하중이 감소하게 된다. 이에 따라 강판의 형상이 변하게 되는 문제점이 발생된다.
이와 같이 종래에는 가감속시에 형상과 연신율을 동시에 만족시키지 못하는 문제점이 존재하며, 실제 조업에서는 눈에 보이는 판의 평탄도(형상) 품질을 우선시 하게 되므로, 하중일정제어방식을 선호하게 되어 정상속도부의 목표 연신율 달성도 어렵고, 특히 가감속시의 연신율 정도가 떨어지는 문제점이 존재한다.
본 발명에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법은 가감속시에도 연신율을 일정하게 유지하는 동시에 강판의 형상 변화도 최소화하여 강판의 전 길이에 대해 연신율 및 형상 품질을 보장하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템은, 입측 브라이들 롤, 압연기 및 출측 브라이들 롤을 포함하는 조질 압연기의 가감속시에 강판의 연신율을 일정하게 유지하기 위한 것으로서, 상기 압연기의 출측에 위치되어, 상기 압연기로부터 배출되는 강판의 형상을 측정하는 형상측정기; 상기 형상 측정기로부터 수신한 측정 형상값과 상기 강판의 목표 형상값을 비교하여 형상 오차값을 계산하는 오차 계산부; 상기 오차 계산부로부터 전달된 상기 형상 오차값을 스큐잉(skewing)값, 작업롤 벤딩(WR bending)값 및 중간롤 벤딩(IMR bending)값으로 분류하는 분류부; 및 상기 분류된 형상 오차값들을 제거시키도록 하는 하중값을 계산하여 상기 압연기로 피드백하는 비례-적분 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 일정 연신율 제어 시스템은, 상기 입측 브라이들 롤의 속도값(v0)을 측정하는 입측 엔코더; 상기 출측 브라이들 롤의 속도값(v1)을 측정하는 출측 엔코더; 상기 입측 엔코더 및 상기 출측 엔코더로부터 상기 속도값들(v0, v1)을 전달받아 측정 연신률(εfb)을 [εfb = (v1 - v0)/v0 × 100]에 의해 계산하는 연신률 연산부; 목 표 연신률(εref)과 상기 측정 연신률(εfb) 사이의 연신률 오차값을 계산하는 연신률 오차 계산부; 상기 연신률 오차값을 제거시키도록 하는 보정 하중값(Pm)을 계산하는 연신률 비례-적분 제어부; 초기 하중값(Ps)과 상기 보정 하중값(Pm)을 합산하여 목표 하중값(Pref)을 계산하는 하중 덧셈 연산부; 상기 압연기에서 측정된 압연 하중값(PLC)과 상기 목표 하중값(Pref) 사이의 하중 오차값를 계산하는 하중 오차 계산부; 및 상기 하중 오차값을 제거시키도록 하는 하중값을 계산하여 상기 압연기의 실린더로 피드백하는 하중 비례-적분 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분류부는, 상기 압연기에 대한 스텝 응답 테스트를 통해 얻어진 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값에 대한 각 평가함수
Figure 112008088822000-pat00001
가
Figure 112008088822000-pat00002
에서 최소값이 되도록 하는 형상 액튜에이터 파라미터
Figure 112008088822000-pat00003
를 구하는 것을 특징으로 하며, 상기 비례-적분 제어부는, 형상 액튜에이터 파라미터, 재료 인자, 효율 인자, 단위 변환 인자를 입력받아 곱셈 연산하여 제 1 게인을 결정하는 곱셈연산기를 포함하되, 상기 재료 인자는 [재료 인자 = 비례상수 × 강판 두께값 + 초기값 상수]에 의해 결정되며, 상기 효율 인자는 강판의 폭이 1352 mm의 25%, 50%, 75% 및 100%인 경우에 대해 각각 설정된 25%인자, 50%인자, 75%인자 및 100%인자를 기준으로 보간법에 의해 결정되며, 상기 단위 변환 인자는 상수값인 것을 특징으로 한다.
상기 비례-적분 제어부는, 상기 제 1 게인에 대해 저주파 통과 필터링을 하여 제 2 게인을 생성하는 필터부; 상기 제 2 게인을 비례-적분 제어하여 제 3 게인을 생성하는 비례-적분기; 및 상기 제 3 게인과 수동조작신호를 합산하여 최종 게인을 생성하는 덧셈 연산기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 방법은, 가감속시 연신율이 일정하게 유지되도록 하기 위한 조질 압연기의 일정 연신율 제어 방법에 관한 것으로서, (a) 강판에 하중을 가하여 조질 압연하는 압연기에 강판을 공급하는 단계; (b) 상기 압연기의 출측에서 상기 압연기로부터 배출되는 강판의 형상을 측정하는 단계; (c) 상기 측정된 형상값과 상기 강판의 목표 형상값을 비교하여 형상 오차값을 계산하여 상기 압연기로 새로운 하중값을 피드백하는 단계를 포함하되, 상기 (c) 단계는, (d) 상기 압연기에 대한 스텝 응답 테스트를 통해 얻어진 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값에 대한 각 평가함수
Figure 112008088822000-pat00004
를
Figure 112008088822000-pat00005
에서 최소값이 되도록 하는 형상 액튜에이터 파라미터
Figure 112008088822000-pat00006
를 구하여, 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값으로 분류하되,
Figure 112008088822000-pat00007
는 가중치,
Figure 112008088822000-pat00008
는 형상 오차값,
Figure 112008088822000-pat00009
는 페널티 값인 단계; (e) 재료 인자, 효율 인자, 단위 변환 인자 및 상기 형상 액튜에이터 파라미터를 입력 받아 곱셈 연산하여 제 1 게인을 결정하되, 상기 재료 인자는 [재료 인자 = 비례상수 ×강판 두께값 + 초기값 상수]에 의해 결정되며, 상기 효율 인자는 강판의 폭이 1352 mm의 25%, 50%, 75% 및 100%인 경우에 대해 각각 설정된 25%인자, 50%인자, 75%인자 및 100%인자를 기준으로 보간법에 의해 결정되며, 상기 단위 변환 인자는 상수값으로 설정되는 단계; (f) 상기 제 1 게인을 필터링하여 제 2 게인을 생성하는 단계; (g) 상기 제 2 게인을 비례-적분 제어하여 제 3 게인을 생성하는 단계; (h) 상기 제 3 게인과 수동조작신호를 합산하여 최종 게인을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템 및 제어 방법은 가감속시에도 연신율을 일정하게 유지하는 동시에 강판의 형상 변화도 최소화하여 강판의 전 길이에 대해 연신율 및 형상 품질을 보장할 수 있도록 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템의 개략도이다.
조질압연기는 입측 브라이들 롤(1), 압연기(2) 및 출측 브라이들 롤(3)로 구성되어 있으며, 유압 실린더(4)로 롤갭을 조정하여 연신율을 조정한다. 일정한 연 신율을 유지하도록 제어하기 위해서, 입측 브라이들 롤(1)에 설치되어 있는 엔코더(11)로 입측 브라이들 롤의 속도값(v0)을 측정하고, 출측 브라이들 롤(3)에 설치되어 있는 엔코더(13)로 출측 브라이들 롤의 속도값(v1)을 측정하여 이들을 연신율 연산부(14)에서 측정 연신율(εfb)을 계산하고, 연신률 오차 계산부(15)에서는 목표 연신률(εref)과 상기 측정 연신률(εfb) 사이의 연신율 오차값을 하기 수학식 1에 의해 구한다.
Figure 112008088822000-pat00010
연신률 비례-적분 제어부(16)에서는 비례적분제어로직으로 연신율 오차값을 제거하기 위한 보정 하중값(Pm)을 계산하게 되고, 하중 덧셈 연산부(17)에서 보정 하중값(Pm)이 초기 하중값(Ps)과 합산되어 목표 하중값(Pref)이 계산된다.
이어서, 하중 오차 계산부(18)에서는 압연기(2)의 로드셀(5)에서 측정된 압연 하중값(PLC)과 목표 하중값(Pref) 사이의 하중 오차값를 계산하며, 하중 비례-적분 제어부(19)에서 하중 오차값을 제거시키기 위한 비례-적분 제어가 수행되어 새로운 하중값이 압연기(2)의 유압 실린더(4)로 제공된다.
연신률 비례-적분 제어부(16) 및 하중 비례-적분 제어부(19)는 비례-적분제어 로직으로 구성되며 PLC(Programmable Logic Controller)내의 프로그램 구현은 하기 수학식 2와 같이 이루어진다.
Figure 112008088822000-pat00011
여기에서,
Figure 112008088822000-pat00012
는 연신률 비례-적분 제어부(16)의 경우에는 연신율 오차값(즉, 목표 연신률(εref)에서 측정 연신률(εfb)을 차감한 값)이며, 하중 비례-적분 제어부(19)의 경우에는 하중 오차값(즉, 목표 하중값(Pref)에서 압연 하중값(PLC)을 차감한 값)을 나타낸다.
Figure 112008088822000-pat00013
은 한 스텝 전의 비례-적분 제어 출력값을 나타내며,
Figure 112008088822000-pat00014
는 현재 스텝의 비례-적분 제어 출력값을 나타낸다.
Figure 112008088822000-pat00015
는 비례게인을,
Figure 112008088822000-pat00016
는 적분시간,
Figure 112008088822000-pat00017
는 샘플링 시간을 각각 나타낸다.
이러한 연신율 일정제어로 압연 작업이 진행되는 경우에, 가감속시에 하중이 변하게 되고, 하중이 변하면 형상이 변하게 되므로, 이때 형상(평탄도)을 교정할 필요가 생긴다.
따라서, 압연기(2)의 출측에 형상측정기(21)를 설치하여 강판의 형상을 측정 하고, 형상측정기(21)에서 측정된 측정 형상값으로부터 형상 오차값을 계산하고, 이를 제거하기 위한 하중값을 계산하는 형상 제어부(22)가 추가된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템의 형상 제어부의 로직 구성도를 도시한다.
형상 제어부(22)는 오차 계산부(31), 분류부(41) 및 비례-적분 제어부(51)가 연속적으로 이어지도록 구성된다.
오차 계산부(31)는 강판의 목표 형상값(St)으로부터 형상측정기(21)에서 측정된 측정 형상값(Sm)을 차감하여 형상 오차값(Se)을 계산한다.
분류부(41)는 형상 오차값(Se)을 비대칭 성분인 스큐잉(skewing)값과 대칭 성분인 작업롤 벤딩(WR bending)값 및 중간롤 벤딩(IMR bending)값에 대한 형상 오차값으로 각각 분류한다.
도 5에는 압연기에 있어서의 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값이 개략도가 도시된다. 여기서, 스큐잉값은 좌우 비대칭 형상 교정을 위해 하부 백업롤에 설치된　좌우 압하실린더 높이차를　　출력으로 하는 값이며 작업롤, 중간롤 벤딩값은 각 롤 좌우에 설치된 유압 실린더에 입력되는 값으로 롤을 상하로 휘게 하는 값으로 대칭 형상 교정 목적으로 쓰인다.
비례-적분 제어부(51)는 분류된 형상 오차값들을 제거시키도록 하는 하중값을 계산하여 압연기(2)로 피드백한다.
이하에서는, 분류부(41)와 비례-적분 제어부(51)에 대하여 보다 상세히 설명 한다.
분류부(41)에서는 압연기(2)에 대한 스텝 응답 테스트를 통해 미리 얻어진 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값에 대한 각 평가함수
Figure 112008088822000-pat00018
들을 이용하며, 하기 수학식 3에서 평가함수
Figure 112008088822000-pat00019
를 최소로 만들도록 계산되는 형상 액튜에이터 파라미터
Figure 112008088822000-pat00020
를 스큐잉(skewing)값, 작업롤 벤딩(WR bending)값 및 중간롤 벤딩(IMR bending)값에 대하여 구한다.
Figure 112008088822000-pat00021
여기서, J는 가격 함수(cost function)이고,
Figure 112008088822000-pat00022
는 가중치이고,
Figure 112008088822000-pat00023
는 형상 오차값이며,
Figure 112008088822000-pat00024
: 특정 제어 출력을 제한하기 위해 사용되는 페널티 값에 해당된다.
형상 액튜에이터 파라미터
Figure 112008088822000-pat00025
는 하기 수학식 4와 같이 가중 최소자승법(Weighted Least Square Method)을 이용하여 구해진다.
C = (AT W A + P)-1 AT W e
여기서,
C3×1: 형상 액튜에이터 파라미터
= [ CSK CWB CIB ]T
= [ (스큐잉 오차 파라미터; EPSKEW) (작업롤 벤딩 오차 파라미터; EPWR) (중간롤 벤딩 오차 파라미터; EPIMR) ]T
AN×3: 형상 평가 함수 = [ FSK(i) FWB(i) FIB(i) ]
WN×N: 가중 매트릭스(Weight Matrix)
P3×3: 액튜에이터 오차값에 대한 페널티 매트릭스(Penalty matrix on actuator error)
eN×1: 형상 오차값 = 측정 형상값 - 목표 형상값
N: 강판에 의해 커버되는 영역의 수
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템의 비례-적분부의 로직 구성도를 도시한다.
비례-적분 제어부(51)는 도 4에 도시된 바와 같이 스큐잉 오차 파라미터, 작업롤 벤딩 오차 파라미터 및 중간롤 벤딩 오차 파라미터에 대해 동일한 방식으로 제어 로직(52, 53, 54)이 각각 구성된다. 따라서, 이하에서는 어느 하나의 파라미터만에 대한 제어 로직을 설명한다.
비례-적분 제어부(51)는 곱셈연산기(61), 필터부(62), 비례-적분기(63) 및 덧셈연산기(64)가 연속적으로 연결된다.
곱셈연산기(61)는 형상 액튜에이터 파라미터(즉, 오차 파라미터; EP), 재료 인자(MF), 효율 인자(EF), 단위 변환 인자(UC)를 입력받아, 이들을 곱셈 연산하여 제 1 게인(G1)을 결정한다.
재료 인자(MF)는 [재료 인자 = 비례상수 × 강판 두께값 + 초기값 상수]에 의해서 결정되는 값으로서, 강판 두께에 따라 변동되는 게인값이다.
효율 인자(EF)는 강판의 폭이 1352 mm의 25%, 50%, 75% 및 100%인 경우에 대해 25%인자, 50%인자, 75%인자 및 100%인자로서 설정되며, 그 사이값에 대하여는 보간법에 의해 계산되는 값으로서, 강판 폭에 따라 변동되는 게인값이다.
단위 변환 인자(UC)는 종속 변수가 아닌, 전체 게인을 최종 결정하는 독립 변수로서, 각 액튜에이터에 해당하는 제어의 제 1 게인(G1)을 결정한다.
필터부(62)는 제 1 게인(G1)에 대한 저주파 통과 필터로서, 급격한 파라미터의 변화를 방지하여 제 2 게인(G2)을 생성한다.
비례-적분기(63)는 제 2 게인(G2)를 비례-적분 제어하여 제 3 게인(G3)을 생 성하며, 도 6에 도시된 K, T1, T2는 제어 상수들이며, 이들에 의해 제어기의 응답속도가 조절된다.
덧셈연산기(64)는 최종적으로 제 3 게인(G3)과 작업자에 의한 수동조작신호를 합산하여 최종 게인(G)을 생성한다.
이렇게 생성된 최종 게인(G)이 반영된 새로운 하중값이 압연기(2)에 적용되며, 이에 따라, 강판의 형상(평탄도) 변화가 피드백되며, 강판의 연신율을 일정하게 유지하는 동시에 형상 변화도 최소화할 수 있게 된다.
상기 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시되었다. 따라서, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래의 조질 압연기에서 하중 일정 제어를 하는 경우 가감속시 연신율 변화를 도시한다.
도 2는 종래의 조질 압연기에서 연신율 일정 제어를 하는 경우 가감속시 형상 변화를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템의 형상 제어부의 로직 구성도를 도시한다.
도 5에는 압연기에 있어서의 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값이 개략도가 도시된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템의 비례-적분부의 로직 구성도를 도시한다.

Claims (7)

  1. 입측 브라이들 롤, 압연기 및 출측 브라이들 롤을 포함하는 조질 압연기의 가감속시에 강판의 연신율을 일정하게 유지하기 위한, 조질 압연기의 일정 연신율 제어 시스템에 있어서,
    상기 압연기의 출측에 위치되어, 상기 압연기로부터 배출되는 강판의 형상을 측정하는 형상측정기;
    상기 형상 측정기로부터 수신한 측정 형상값과 상기 강판의 목표 형상값을 비교하여 형상 오차값을 계산하는 오차 계산부;
    상기 오차 계산부로부터 전달된 상기 형상 오차값을 스큐잉(skewing)값, 작업롤 벤딩(WR bending)값 및 중간롤 벤딩(IMR bending)값으로 분류하는 분류부; 및
    상기 분류된 형상 오차값들을 제거시키도록 하는 하중값을 계산하여 상기 압연기로 피드백하는 비례-적분 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일정 연신율 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 일정 연신율 제어 시스템은,
    상기 입측 브라이들 롤의 속도값(v0)을 측정하는 입측 엔코더;
    상기 출측 브라이들 롤의 속도값(v1)을 측정하는 출측 엔코더;
    상기 입측 엔코더 및 상기 출측 엔코더로부터 상기 속도값들(v0, v1)을 전달받아 측정 연신률(εfb)을 [εfb = (v1 - v0)/v0 × 100]에 의해 계산하는 연신률 연산부;
    목표 연신률(εref)과 상기 측정 연신률(εfb) 사이의 연신률 오차값을 계산하는 연신률 오차 계산부;
    상기 연신률 오차값을 제거시키도록 하는 보정 하중값(Pm)을 계산하는 연신률 비례-적분 제어부;
    초기 하중값(Ps)과 상기 보정 하중값(Pm)을 합산하여 목표 하중값(Pref)을 계산하는 하중 덧셈 연산부;
    상기 압연기에서 측정된 압연 하중값(PLC)과 상기 목표 하중값(Pref) 사이의 하중 오차값를 계산하는 하중 오차 계산부; 및
    상기 하중 오차값을 제거시키도록 하는 하중값을 계산하여 상기 압연기로 피드백하는 하중 비례-적분 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일정 연신율 제어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분류부는,
    상기 압연기에 대한 스텝 응답 테스트를 통해 얻어진 스큐잉값, 작업롤 벤딩 값 및 중간롤 벤딩값에 대한 각 평가함수
    Figure 112008088822000-pat00026
    가 하기 식에서 최소값이 되도록 하는 형상 액튜에이터 파라미터
    Figure 112008088822000-pat00027
    를 구하는 것을 특징으로 하는 일정 연신률 제어 시스템.
    Figure 112008088822000-pat00028
    여기서,
    Figure 112008088822000-pat00029
    : 가중치,
    Figure 112008088822000-pat00030
    : 형상 오차값,
    Figure 112008088822000-pat00031
    : 페널티 값임.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 비례-적분 제어부는,
    재료 인자, 효율 인자, 단위 변환 인자 및 상기 형상 액튜에이터 파라미터를 입력받아 곱셈 연산하여 제 1 게인을 결정하는 곱셈연산기를 포함하되,
    상기 재료 인자는 [재료 인자 = 비례상수 × 강판 두께값 + 초기값 상수]에 의해 결정되며,
    상기 효율 인자는 강판의 폭이 1352 mm의 25%, 50%, 75% 및 100%인 경우에 대해 각각 설정된 25%인자, 50%인자, 75%인자 및 100%인자를 기준으로 보간법에 의해 결정되며,
    상기 단위 변환 인자는 상수값인 것을 특징으로 하는 일정 연신률 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 비례-적분 제어부는,
    상기 제 1 게인에 대해 저주파 통과 필터링을 하여 제 2 게인을 생성하는 필터부;
    상기 제 2 게인을 비례-적분 제어하여 제 3 게인을 생성하는 비례-적분기; 및
    상기 제 3 게인과 수동조작신호를 합산하여 최종 게인을 생성하는 덧셈 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 일정 연신률 제어 시스템.
  6. 가감속시 연신율이 일정하게 유지되도록 하기 위한 조질 압연기의 일정 연신율 제어 방법에 있어서,
    (a) 강판에 하중을 가하여 조질 압연하는 압연기에 강판을 공급하는 단계;
    (b) 상기 압연기의 출측에서 상기 압연기로부터 배출되는 강판의 형상을 측정하는 단계; 및
    (c) 상기 측정된 형상값과 상기 강판의 목표 형상값을 비교하여 형상 오차값을 계산하여 상기 압연기로 새로운 하중값을 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일정 연신율 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    (d) 상기 압연기에 대한 스텝 응답 테스트를 통해 얻어진 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값에 대한 각 평가함수
    Figure 112008088822000-pat00032
    가
    Figure 112008088822000-pat00033
    에서 최소값이 되도록 하는 형상 액튜에이터 파라미터
    Figure 112008088822000-pat00034
    를 구하여, 스큐잉값, 작업롤 벤딩값 및 중간롤 벤딩값으로 분류하되,
    Figure 112008088822000-pat00035
    는 가중치,
    Figure 112008088822000-pat00036
    는 형상 오차값,
    Figure 112008088822000-pat00037
    는 페널티 값인 단계;
    (e) 재료 인자, 효율 인자, 단위 변환 인자 및 상기 형상 액튜에이터 파라미터를 입력 받아 곱셈 연산하여 제 1 게인을 결정하되, 상기 재료 인자는 [재료 인자 = 비례상수 ×강판 두께값 + 초기값 상수]에 의해 결정되며, 상기 효율 인자는 강판의 폭이 1352 mm의 25%, 50%, 75% 및 100%인 경우에 대해 각각 설정된 25%인자, 50%인자, 75%인자 및 100%인자를 기준으로 보간법에 의해 결정되며, 상기 단위 변환 인자는 상수값으로 설정되는 단계;
    (f) 상기 제 1 게인을 저주파 통과 필터링하여 제 2 게인을 생성하는 단계;
    (g) 상기 제 2 게인을 비례-적분 제어하여 제 3 게인을 생성하는 단계; 및
    (h) 상기 제 3 게인과 수동조작신호를 합산하여 최종 게인을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일정 연신율 제어 방법.
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CN105251780A (zh) * 2015-11-11 2016-01-20 首钢总公司 一种平整机延伸率波动的控制方法

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