轧制控制装置和轧制控制方法_4

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(15)或(16)为控制输出。
[0132] .* .,(1 5 )
[0133] I I 6 J
[0134] 在此,M为乳机的乳制常数,Q为被乳制材的塑性常数。另外,速度板厚控制的指令 作为对设定速度的速度变更比率输出。
[0135] 压下张力控制64由以入侧实际张力Tbfbb与入侧张力设定值T ^£的差即入侧张力 偏差ATb = Tbfbb- Ttoef为输入,对在所输入的入侧张力偏差ATb上加上调整增益和从入 侧张力偏差A Tb向乳辊间隙的变换增益所得的值进行积分的积分控制(I控制)构成。取 积分后的输出和上次值的偏差作为控制输出△ ASaii^
[0136] 另外,速度张力控制63由以入侧张力偏差△ Tb为输入,对在所输入的入侧张力偏 差Δ Tb上加上调整增益和从入侧张力偏差△ Tb向入侧TR或乳机1的乳制速度的变换增 益所得的值进行积分的积分控制(I控制)构成。取积分后的输出和上次值的偏差,以以下 的式(17)或(18)为控制输出。
[0137] * * * ? I 7 ):
[0138] * * * (18)
[0139] 图3表示控制方法选择装置70的概要。控制方法选择装置70由最佳控制方法决 定装置71和控制输出选择装置72构成。通过最佳控制方法决定装置71决定使用上述的 A)、B)、C)和B')、C')中的哪一种控制方法进行控制,在控制输出选择装置72中,选择使 用上述压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64中的任一种 输出,对乳辊间隙控制装置7和入侧TR速度指令装置65、入侧TR控制装置66和乳机速度 指令装置81输出控制指令。即,最佳控制方法决定装置71作为控制方式决定部起作用。
[0140] 图4表示最佳控制方法决定装置71的动作概要。在此,在(乳辊间隙一入侧张力) 影响系数111大的情况下,使用控制方法C)进行压下的张力控制、卷筒速度的板厚控制,在 入侧张力抑制系统27的张力修正时间常数大的情况下,通过控制方法B)进行压下的板厚 控制和操作TR速度的入侧张力控制。在其以外的情况下,选择目前实施的控制方法A)。
[0141] 另外,在入侧TR2的卷筒直径大,相较于乳机1速度控制响应差的情况下,张力控 制和板厚控制选择操作乳机速度的控制方法B')或控制方法C')。在此,使用入侧TR2和 乳机1的哪种速度,例如在包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩为乳机1的速度控制系统的惯 性力矩的X倍(例如2倍)的情况下,只要预先决定操作乳机1的速度即可。关于X倍的 设定,在实际的乳制作业时根据出侧板厚偏差的状况决定。
[0142] 包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩可以根据包含入侧TR2的盘绕的卷筒直径求出。 而且,入侧TR2的卷筒直径随着入侧TR2旋转放出被乳制材而减小。与乳制作业的进行相 对应的入侧TR2的卷筒直径例如可基于使入侧TR2旋转的电动机的旋转速度和被乳制材的 厚度计算。
[0143] 与之相对,乳机1的速度控制系统的惯性力矩不变。因此,控制方法选择装置70 根据乳制作业的进行而实时计算入侧TR2的卷筒直径,进而根据该计算结果实时计算包含 入侧TR2的盘绕的惯性力矩。将这样算出的包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩与基于乳机1 的速度控制系的惯性力矩决定的阈值进行比较。该比较的结果是,如果包含入侧TR2的盘 绕的惯性力矩为阈值以上,则控制乳机1的速度,如果低于阈值,则控制入侧TR2的速度。
[0144] 此外,作为求入侧TR2的卷筒直径的方法,如上述,除基于电动机的旋转量和被乳 制材的厚度求取的方式外,还可以通过对实时拍摄实际的入侧TR2的图像进行处理来求得 图像中的入侧TR2的卷筒直径。
[0145] 另外,对惯性力矩的计算结果最重要的是如上述的卷筒直径。因此,也可以不求惯 性力矩并将其阈值进行比较,而对卷筒直径设置阈值并将入侧TR2的卷筒直径和规定的阈 值进行比较。
[0146] 选择5个控制方法的哪一方法如下决定。由于考虑最佳控制方法根据被乳制材 的钢种、出侧板厚和乳制速度而变化,所以如果钢种或出侧板厚变化,则将乳制速度分为低 速、中速、高速的3阶段程度,如果在乳制中为适合的乳制速度,则使乳辊间隙阶段性变化, 并调查入侧张力和出侧板厚的变化。该情况下,乳辊间隙变更量如果以对被乳制材的产品 品质不带来影响的大小变化,则也可以在产品材料的乳制中实施。另外,在使乳辊间隙阶段 性变化的情况下,选择上述的控制方法A)。
[0147] 此外,在本实施方式中,如图4所示,使乳制速度按低速、中速、高速的顺序阶段性 变化。这是为选择上述的3个控制方法的哪一个而执行的。但是,在实际上开始乳制作业 的情况下,也如图4所示使乳制速度阶段性上升。因此,图4所示的操作可以与通常的乳制 作业一并实施,可以不降低生产性而实施。
[0148] 测定使乳辊间隙阶段性变化之后的入侧张力变动量、出侧板厚变动量,判断(乳 辊间隙一入侧张力)影响系数114和(乳辊间隙一出侧板厚)影响系数112的哪一个大。 另外,入侧张力抑制系统27的响应时间根据使乳辊间隙阶段性动作的情况下的入侧张力 变化进行判断。
[0149] 例如,如图4所示,根据乳制速度决定低速、中速、高速的区域。该决定方法也可以 将直至最高速度为止3等分,且根据其它适当的基准进行分割。如果乳制速度进入这些区 域,则在乳辊间隙施加阶段性的外扰。通过施加阶段性外扰,入侧张力和出侧板厚发生变 动。
[0150] 其次,如图5所示,根据实际的入侧张力和出侧板厚偏差,求参数dTb、dh、Tbr。这 些参数能够根据实际值的时间方向的变动状况通过信号处理求出。根据求得的参数dTb、 dh、Tbr的大小关系和入侧TR2的惯性力矩与乳机1的惯性力矩的大小关系来选择控制方 法A)、控制方法B)、控制方法C)、控制方法B')、控制方法C')。
[0151] 在分别选择控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)时,如图5所示,在基于上述 的参数dTb、dh、Tbr算出的值和规定的阈值的比较中进行判断。例如,在通过(dh/href)/ (dTb/Tbref)算出的值为规定的阈值即控制方法C)选择值以下的情况下,接着,通过将入 侦U TR2的惯性力矩和乳机1的惯性力矩的系数X相乘的比较,选择控制方法C)、控制方法 C')的任一种方法。
[0152] 另外,在Tbr为规定的阈值即控制方法B)选择值以上的情况下,接着,通过入侧 TR2的惯性力矩和乳机1的惯性力矩的比较,选择控制方法B)、控制方法B')的任一种。关 于控制方法C)选择值、控制方法B)选择值和系数X,可通过过去的实际值和乳机的模拟等 预先求得并设定。
[0153] 如果对低速、中速、高速的阶段性变更1.、阶段性变更2.、阶段性变更3.进行该最 佳控制方法选择处理,则在图4所示的情况下,成为对于低速选择控制方法A)作为最佳控 制方法、对于中速选择控制方法B)或控制方法B')作为最佳控制方法、对于高速选择控制 方法C)或控制方法C')作为最佳控制方法的结果。
[0154] 控制方法选择装置70执行这种最佳控制方法决定步骤,并将控制方法切换为求 出的最佳控制方法。该情况下,在控制方法A)和控制方法B)或控制方法B')和控制方法 C)或控制方法C')中,由于入侧TR的控制方法不同,所以也有时在乳制作业中不能进行切 换。该情况下,只要通过控制方法A)继续乳制作业,且在下一次同一钢种、同一板幅的被乳 制材到来的情况下切换控制方法即可。求得的最佳控制方法被记录于以被乳制材的钢种、 出侧板厚和乳制速度为检索条件的数据库中,在乳制下一次同种的被乳制材的情况下,根 据记录于数据库中的最佳控制方法进行控制。
[0155] 图6表示数据库的记录例。有时根据乳制设备,在乳制作业中不能切换控制方法 A) 和控制方法B)或控制方法B')和控制方法C)或控制方法C')的情况,但也可以代替控 制方法A)而使用控制方法B)或控制方法B')。据此,在低速下控制方法A)为最佳但在高 速下控制方法C)或控制方法C')为最佳的被乳制材的情况下,通过在低速下选择控制方法 B) 或控制方法B'),在高速下选择控制方法C)或控制方法C'),可以在整个速度区间进行 稳定且高精度的乳制。
[0156] 此外,以上叙述的方法为最佳控制方法的决定顺序的一例,也可以使用其它方法。 例如,也可以根据实际乳制,使用乳制现象模型在数值上求图20所示的影响系数,根据其 大小关系选择最佳控制方法。
[0157] 图7表示控制输出选择装置72的动作概要。在控制输出选择装置72中,以来自 压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的输出、来自最佳控 制方法决定装置71的控制方法选择结果为输入,向乳辊间隙控制装置7、入侧TR速度指令 装置65、入侧TR控制装置66和乳机速度指令装置81输出控制指令。
[0158] 如图7所示,在控制输出选择装置72中,将来自压下板厚控制61、速度板厚控制 62、速度张力控制63、压下张力控制64的输出分别输入增益控制器73、74、75、76、77、78。增 益控制器73~78为对压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控 制64各自的输出施加增益而输出的信号调整部。增益控制器73~78的增益基于来自最 佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果进行调整。
[0159] 在选择控制方法A)的情况下,对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理并向 乳辊间隙控制装置7输出。另外,对于入侧TR控制装置66输出扭矩一定控制模式选择。因 此,根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果,以将增益控制器74~78的增益 设定为零,并且调整增益控制器73的增益,且通过积分处理部82对来自压下板厚控制61 的输出进行积分处理的方式进行设定。另外,根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选 择结果,对于入侧TR控制装置66输出扭矩一定控制模式选择。该情况下,入侧TR控制装 置66作为张力卷筒扭矩控制部起作用。
[0160] 在选择控制方法B)的情况下,对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理并向 乳辊间隙控制装置7输出,同时对来自速度张力控制63的输出进行积分处理并向入侧TR 速度指令装置65或乳机速度指令装置81输出。因此,根据最佳控制方法决定装置71的控 制方法选择结果,以将增益控制器74、75、77的增益设定为零,同时调整增益控制器73、76、 78的增益,通过积分处理部82对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理,同时通过积分 处理部83或84对来自速度张力控制63的输出进行积分处理的方式进行设定。
[0161] 在选择控制方法C)的情况下,对来自速度板厚控制62的输出进行积分处理并向 入侧TR速度指令装置65或乳机速度指令装置81输出,同时对来自压下张力控制64的输 出进行积分处理并向乳辊间隙控
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