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JPH0716632A - Controller for continuous hot rolling mill - Google Patents

Controller for continuous hot rolling mill

Info

Publication number
JPH0716632A
JPH0716632A JP5146497A JP14649793A JPH0716632A JP H0716632 A JPH0716632 A JP H0716632A JP 5146497 A JP5146497 A JP 5146497A JP 14649793 A JP14649793 A JP 14649793A JP H0716632 A JPH0716632 A JP H0716632A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
looper
value
height
tension
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5146497A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3041162B2 (en
Inventor
Kenji Okawa
河 賢 司 大
Hiroyuki Imanari
成 宏 幸 今
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5146497A priority Critical patent/JP3041162B2/en
Publication of JPH0716632A publication Critical patent/JPH0716632A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3041162B2 publication Critical patent/JP3041162B2/en
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the response for controlling the height of a looper by calculating with integrating a deviation part between a target value and a detected value of the height of looper and correcting the speed correcting value of a main mill controlling system. CONSTITUTION:A main mill speed controller 13 controls the current of a 1st stand main mill 11. Looper motor current controlling means control the current of a looper motor 6. Looper tension controlling means 10 calculate the current commanding value so that the tension of a rolling material is followed to the target value. The looper tension controlling means 10 calculate the current commanding value of the looper motor 6 based on the tension target value of the rolling material 1 and the detected value of the looper height. An integral controlling unit 16 calculates a main mill speed changing amount command value against the deviation of the target value of looper height and the detected value of looper height, and adds it to the main mill speed command value. A state feed-back controlling unit 15 improves the response of height controlling system, calculating the main mill speed changing amount command value and adds it into the main mill speed command value based on the rotational speed of the looper motor 6, the detected value of the looper height and the detected value of the tension of rolling material.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、連続配置された複数の
スタンド間にそれぞれルーパを設け、ルーパの高さと、
圧延材張力とを制御する連続熱間圧延機の制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a looper between a plurality of stands arranged continuously, and the height of the looper and
The present invention relates to a controller for a continuous hot rolling mill that controls the tension of rolled material.

【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や板幅があり、圧延中の圧延材に
かかる張力はこれら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なわれている。
2. Description of the Related Art Thickness and width are part of the evaluation criteria for final products in hot rolling and cold rolling, and the tension applied to the rolled material during rolling affects these thickness and width. Control is performed to keep the tension at a certain value.

【0003】特に、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、張力が大きいと破断を起こし易くなる。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となることがあり、その状態が続く
と圧延機スタンド間で大きなループが発生して事故を引
き起こすことがある。そこで、熱間圧延では特にルーパ
が設けられ、このルーパによって張力制御が行なわれ、
また、材料の通板性を良くする観点からルーパの高さ制
御も行なわれる。
In particular, the rolled material in the hot rolling is heated to a high temperature to reduce the deformation resistance of the rolled material, and if the tension is large, it tends to break. If the tension is set low to prevent this breakage, a tensionless state may occur due to disturbance or erroneous setting, and if this state continues, a large loop may occur between the rolling mill stands, causing an accident. Therefore, especially in hot rolling, a looper is provided, and tension control is performed by this looper.
Further, the height of the looper is controlled from the viewpoint of improving the sheet passing property of the material.

【0004】かかる圧延材張力及びルーパ高さの制御に
おいて、圧延材張力からルーパ高さへの干渉と、ルーパ
駆動電動機の回転速度から圧延材張力への干渉とがあ
る。従来、これらの干渉を抑えることなく目標値と検出
値との偏差に対してPID演算を実行し、その演算結果
により圧延材張力及びルーパ高さを個々に制御する装置
があった。
In the control of the tension of the rolled material and the height of the looper, there is an interference from the tension of the rolled material to the height of the looper and an interference from the rotational speed of the looper drive motor to the tension of the rolled material. Conventionally, there has been a device that executes a PID calculation for a deviation between a target value and a detected value without suppressing these interferences and individually controls the rolled material tension and the looper height based on the calculation result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、張力とルーパ
高さの制御系を伝達関数で表すと、2次の共振系を包含
する形で表される。2次の共振系の特徴は共振周波数ω
n と、減衰定数ζとで表され、ルーパ高さの制御応答の
交差角周波数が共振周波数ωn に近付くと、この周波数
の近傍で共振を起こし、減衰定数ζが小さいと振動的に
なる。このため、ルーパ高さ制御の応答は共振周波数ω
n の1/4程度以下に制限され、減衰定数ζの値によっ
ては、さらに低く抑えなければならない。このため、従
来の制御装置は制御応答を十分に上げることができない
という問題があった。
Generally, a control system of tension and looper height is expressed by a transfer function, which includes a secondary resonance system. The characteristic of the secondary resonance system is the resonance frequency ω
It is represented by n and a damping constant ζ, and when the crossing angular frequency of the looper height control response approaches the resonance frequency ω n , resonance occurs near this frequency, and when the damping constant ζ is small, it becomes oscillatory. Therefore, the response of the looper height control is the resonance frequency ω
It is limited to about 1/4 or less of n , and must be suppressed to a lower value depending on the value of the damping constant ζ. Therefore, the conventional control device has a problem that the control response cannot be sufficiently improved.

【0006】なお、従来からルーパ電動機の回転速度に
ある定数を乗じて電流基準の変更値に換算してルーパ駆
動電動機の電流基準に加算し、等価的にルーパのダンピ
ングを大きくする方法がある。しかし、この方法ではル
ーパ電動機の応答が遅くなり、圧延材張力に悪影響を及
ぼすことがあった。
There is a conventional method of multiplying the rotation speed of the looper motor by a constant to convert it into a changed value of the current reference and adding it to the current reference of the looper drive motor to equivalently increase the damping of the looper. However, this method slows down the response of the looper motor, which may adversely affect the tension of the rolled material.

【0007】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、圧延材張力とルーパ高さの制御系の共振
周波数を実質的になくすることにより、ルーパ高さの制
御応答を上げると共に、高精度かつ安定したルーパ高さ
の制御を可能にする連続熱間圧延機の制御装置を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and substantially eliminates the resonance frequency of the rolling material tension and looper height control system to improve the looper height control response. At the same time, it is an object to obtain a controller for a continuous hot rolling mill that enables highly accurate and stable control of the looper height.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、連続配置され
た複数のスタンド間にそれぞれルーパを設け、各スタン
ドの圧延機を駆動する主機電動機及びルーパを駆動する
ルーパ電動機を制御するに当たり、速度指令値に従って
主機電動機の速度を制御する主機制御系と、電流指令値
に従ってルーパ電動機の電流を制御するルーパ電動機制
御系とを有する連続熱間圧延機の制御装置において、圧
延材の張力目標値とルーパ高さの検出値とに基いて圧延
材の張力を張力目標値に追従させるルーパ電動機の電流
指令値を演算するルーパ張力制御手段と、ルーパ高さの
目標値と検出値との偏差分に対して、少なくとも積分演
算を実行し、その演算結果によって主機制御系の速度指
令値を補正する積分制御手段と、圧延材の張力検出値、
ルーパ電動機の回転速度の検出値及びルーパ高さの検出
値に、それぞれルーパ高さの制御応答の共振点を実質的
になくするように定めたフィードバックゲインを乗じて
加算し、その加算結果によって主機制御系の速度指令値
を補正する状態フィードバック制御手段とを備えたこと
を特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a looper is provided between a plurality of stands arranged continuously, and a main motor for driving a rolling mill of each stand and a looper motor for driving a looper are controlled at a speed. A main machine control system that controls the speed of the main machine motor according to the command value, and a controller for a continuous hot rolling mill that has a looper motor control system that controls the current of the looper motor according to the current command value, and a target value for the tension of the rolled material. Based on the detected value of the looper height, the looper tension control means that calculates the current command value of the looper motor that causes the tension of the rolled material to follow the tension target value, and the deviation between the looper height target value and the detected value On the other hand, at least an integral calculation is executed, and the integral control means for correcting the speed command value of the main machine control system according to the calculation result, the tension detection value of the rolled material,
The detected value of the rotation speed of the looper motor and the detected value of the looper height are multiplied by the feedback gains that are set so as to substantially eliminate the resonance points of the control response of the looper height, and the results are added. And a state feedback control means for correcting the speed command value of the control system.

【0009】[0009]

【作用】この発明においては、ルーパ高さの目標値と検
出値との偏差分に対して、少なくとも積分演算を実行
し、その結果によって主機制御系の速度補正値を補正す
ると共に、圧延材の張力、ルーパ電動機の回転速度及び
ルーパ高さの各検出値に、それぞれルーパ高さの制御応
答の共振点を実質的になくするように定めたフィードバ
ックゲインを乗じて加算し、その結果によって主機制御
系の速度補正値を補正するようにしたので、ルーパ高さ
の制御応答を上げることができ、これによって高精度か
つ安定したルーパの高さ制御が可能となる。
According to the present invention, at least an integral calculation is executed for the deviation between the target value and the detected value of the looper height, and the speed correction value of the main machine control system is corrected based on the result, and the rolling material The detected values of the tension, the rotation speed of the looper motor, and the looper height are multiplied by the feedback gains that are set so as to substantially eliminate the resonance point of the control response of the looper height, and the results are added. Since the speed correction value of the system is corrected, the control response of the looper height can be increased, which enables highly accurate and stable looper height control.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図示した実施例に基いて、本発明を詳
細に説明する。図1はこの発明の一実施例の構成を、圧
延系統と併せて示したブロック図である。同図におい
て、圧延材1は第iスタンド2及び第i+1スタンド3
の順で圧延される。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
〜i+1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2スタンド間の
みを考える。なお、iは1≦i≦n−1の範囲である。
The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention together with a rolling system. In the figure, the rolled material 1 is the i-th stand 2 and the i + 1-th stand 3
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.
It is possible to easily extend to other stands by considering the state between the two stands i to i + 1. Therefore, only the two stands will be considered here. Note that i is in the range of 1 ≦ i ≦ n−1.

【0011】このiスタンド及びi+1スタンド間にル
ーパ4が設けられているとき、ルーパアームの角度に換
算されるルーパの高さがルーパ高さ検出器5によって検
出される。ルーパ電動機6の電流を制御するためにルー
パ電動機電流制御手段8が設けられている。このルーパ
電動機電流制御手段8は電流指令値とルーパ電動機電流
検出器9による電流検出値とが一致するように電流を制
御する。また、ルーパ電動機電流制御手段8に対する電
流指令値を求めるためのルーパ張力制御手段10を備えて
いる。このルーパ張力制御手段10はルーパ高さの目標値
とルーパ高さ検出器5による検出値とに基いて電流指令
値を演算する。
When the looper 4 is provided between the i stand and the i + 1 stand, the height of the looper converted into the angle of the looper arm is detected by the looper height detector 5. A looper motor current control means 8 is provided to control the current of the looper motor 6. The looper motor current control means 8 controls the current so that the current command value and the current detection value by the looper motor current detector 9 match. Further, there is provided a looper tension control means 10 for obtaining a current command value for the looper electric motor current control means 8. The looper tension control means 10 calculates a current command value based on the target value of the looper height and the value detected by the looper height detector 5.

【0012】一方、第iスタンドの圧延機を駆動する第
iスタンド主機11の速度を主機速度検出装置12で検出
し、主機速度制御装置13が主機速度指令値と主機速度検
出値とが等しくなるように第iスタンド主機11の電流を
制御するようになっている。
On the other hand, the speed of the i-th stand main machine 11 for driving the rolling machine of the i-th stand is detected by the main machine speed detection device 12, and the main machine speed control device 13 makes the main machine speed command value and the main machine speed detection value equal. Thus, the current of the main unit 11 of the i-th stand is controlled.

【0013】また、ルーパ電動機6の速度を検出する回
転速度検出器7と、スタンド間の圧延材張力を検出する
張力検出装置14とが設けられ、それぞれ検出値を状態フ
ィードバック制御器15に加えるようになっている。この
状態フィードバック制御器15は回転速度検出器7及び張
力検出装置14の各検出値の他に、ルーパ高さ検出器5の
検出値をも取り込み、第iスタンド主機11に対する速度
補正値を演算し、この速度補正値によって速度基準を補
正するようになっている。さらに、ルーパ高さの基準値
とルーパ高さ検出器5によるルーパ高さの検出値とを取
り込み、その差に対してPI演算を実行し、その演算結
果によって第iスタンド主機11に対する速度基準を補正
する積分制御器16を備えている。
A rotation speed detector 7 for detecting the speed of the looper motor 6 and a tension detector 14 for detecting the rolling material tension between the stands are provided, and the detected values are added to the state feedback controller 15. It has become. The state feedback controller 15 takes in the detection values of the looper height detector 5 in addition to the detection values of the rotation speed detector 7 and the tension detection device 14, and calculates the speed correction value for the i-th stand main unit 11. The speed reference is corrected by this speed correction value. Further, the reference value of the looper height and the detected value of the looper height by the looper height detector 5 are fetched, PI calculation is executed for the difference, and the speed reference for the i-th stand main unit 11 is determined by the calculation result. An integral controller 16 for correction is provided.

【0014】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて以下に説明する。圧延材1が第iスタンド2及び
第i+1スタンド3の順で圧延されているとき、主機速
度制御装置13は速度基準VMREFと、主機速度検出装置12
による主機回転速度の検出値VM とが一致するように第
iスタンド主機11の電流を制御する。また、ルーパ電動
機電流制御手段8はルーパ張力制御手段10から出力され
る電流指令値ILREFと、ルーパ電動機電流検出器9によ
るルーパ電動機6の電流検出値IL とが一致するように
ルーパ電動機6の電流を制御する。
The operation of this embodiment configured as described above will be described below. When the rolled material 1 is rolled in the order of the i-th stand 2 and the (i + 1) th stand 3, the main machine speed control device 13 determines the speed reference V MREF and the main machine speed detection device 12
The electric current of the i-th stand main engine 11 is controlled so that the detected value V M of the main engine rotation speed according to Further, the looper motor current control means 8 causes the current command value I LREF output from the looper tension control means 10 and the current detection value I L of the looper motor 6 detected by the looper motor current detector 9 to coincide with each other. Control the current of.

【0015】ルーパ張力制御手段10では、圧延材1の張
力を張力目標値tfREF(kg/mm2 ) に追従させるような電
流指令値ILREFを次の方法で演算する。
The looper tension control means 10 calculates a current command value I LREF that causes the tension of the rolled material 1 to follow the tension target value t fREF (kg / mm 2 ) by the following method.

【0016】[0016]

【数1】 とおいて、 ILREF=F0 * (θ,tfREF) …(2) ただし、 θ :角度に換算されるルーパ高さ g :重力加速度 R1 :ルーパ回転中心からルーパロール中心までの距離 R2 :ルーパロール半径 R3 :ルーパ回転中心からルーパ重心までの距離(mm) gL :ルーパ機械とルーパ電動機の間のギヤー比 A :圧延材の断面積 α :パスラインと圧延材のなす角度 β :パスラインと圧延材のなす角度 Ws :スタンド間の圧延材の質量 WL :ルーパ質量 である。[Equation 1] I LREF = F 0 * (θ, t fREF ) (2) where θ: looper height converted to an angle g: gravitational acceleration R 1 : distance from looper rotation center to looper roll center R 2 : Looper roll radius R 3 : Distance from the center of rotation of the looper to the center of gravity of the looper (mm) g L : Gear ratio between the looper machine and the looper electric motor A: Cross sectional area of the rolled material α: Angle between the pass line and the rolled material β: Path angle between the line and the rolled material W s: mass of the strip between stands W L: a looper mass.

【0017】しかして、ルーパ張力制御手段10は圧延材
の張力目標値tfREFとルーパ高さの検出値θとに基いて
圧延材の張力を張力目標値に追従させるルーパ電動機の
電流指令値ILREFを演算することができる。
Therefore, the looper tension control means 10 causes the current command value I of the looper motor to make the tension of the rolled material follow the tension target value based on the tension target value t fREF of the rolled material and the detected value θ of the looper height. LREF can be calculated.

【0018】一方、積分制御器16はルーパ高さ目標値θ
REF とルーパ高さ検出器5によるルーパ高さ検出値θと
の偏差に対してPI演算を実行して主機速度変更量指令
値ΔVR2を演算し、主機速度指令値VMREFに加算する。
また、状態フィードバック制御器15は、回転速度検出器
7によるルーパ電動機6の回転速度ωL 、ルーパ高さ検
出器5によるルーパ高さの検出値θ、張力検出装置14に
よる圧延材張力の検出値tf に基いて、詳細を後述する
ように、高さ制御系の応答を改善し、かつ、その応答を
所望の値に近付ける主機速度変更量指令値ΔVR1を演算
し、主機速度指令値VMREFに加算する。
On the other hand, the integral controller 16 controls the looper height target value θ
The PI calculation is executed for the deviation between the REF and the looper height detection value θ detected by the looper height detector 5 to calculate the main machine speed change amount command value ΔV R2, which is added to the main machine speed command value V MREF .
Further, the state feedback controller 15 detects the rotation speed ω L of the looper motor 6 by the rotation speed detector 7, the looper height detection value θ by the looper height detector 5, and the rolling material tension detection value by the tension detection device 14. As will be described in detail later, based on t f , a main engine speed change amount command value ΔV R1 that improves the response of the height control system and brings the response close to a desired value is calculated, and the main engine speed command value V is calculated. Add to MREF .

【0019】状態フィードバック制御器15は前述したル
ーパ高さ制御系の共振周波数ωn 及び減衰定数ζを変更
してルーパ制御系の共振点をなくするもので、次に、共
振周波数ωn 及び減衰定数ζの変更について説明する。
The state feedback controller 15 intended to eliminate the resonance point of the looper control system by changing the ζ resonance frequency omega n and damping factor of the looper height control system previously described, then, the resonance frequency omega n and attenuation The change of the constant ζ will be described.

【0020】従来のPID制御による圧延材張力及びル
ーパ高さ制御のうち、ルーパ制御系をブロック図で表す
と図2のようになる。同図中、破線で囲まれた一連のブ
ロック100 は制御対象プロセスを表し、ブロック101 は
ルーパの角度基準θREF から高さ基準lREF への変換要
素、プロック102 はルーパの角度θからルーパ高さlへ
の変換要素である。ブロック103 はルーパの高さ制御コ
ントローラに対応するもので、高さ基準lREF とルーパ
高さlとの偏差にPI演算を実行して主機速度変更量指
令値ΔVRREFを出力する要素であり、ブロック104 は第
iスタンド主機11、主機速度検出装置12及び主機速度制
御装置13でなる速度制御系を示す要素である。また、ブ
ロック105 はルーパ張力制御手段10に対応する要素で、
フロック106 はルーパ電動機電流制御手段8に対応する
要素である。
Of the conventional rolled material tension and looper height control by PID control, the looper control system is shown in a block diagram in FIG. In the figure, a series of blocks 100 surrounded by a broken line represents a process to be controlled, a block 101 is a conversion element from a looper angle reference θ REF to a height reference l REF, and a block 102 is a looper angle θ to a looper height. It is a conversion element to Sa. A block 103 corresponds to the height control controller of the looper, and is an element for executing a PI calculation on the deviation between the height reference l REF and the looper height l to output a main engine speed change amount command value Δ VRREF , A block 104 is an element showing a speed control system including an i-th stand main engine 11, a main engine speed detection device 12, and a main engine speed control device 13. Further, the block 105 is an element corresponding to the looper tension control means 10,
Flock 106 is an element corresponding to the looper motor current control means 8.

【0021】ここで、主機速度変更量指令値ΔVRREF
らルーパ角度の変化分Δθまでを伝達関数で表した場
合、次式に示す2次共振系の伝達関数G(S)を含む。
When the transfer function from the main engine speed change amount command value Δ VRREF to the change amount Δθ of the looper angle is expressed by a transfer function, the transfer function G (S) of the secondary resonance system shown in the following equation is included.

【0022】[0022]

【数2】 このうち、共振周波数ωn 、減衰定数ζはそれぞれ次式
で与えられる。
[Equation 2] Of these, the resonance frequency ω n and the damping constant ζ are given by the following equations.

【0023】[0023]

【数3】 ただし E :圧延材ヤング率 L :圧延スタンド間距離 JL :ルーパの慣性モーメント F2 (θ):ルーパ角度−ループ量変換微係数 F3 (θ):張力−トルク変換微係数 K10 :張力フィードバック係数 Z :ルーパダンピング係数 である。[Equation 3] However, E: Young's modulus of rolled material L: Distance between rolling stands J L : Moment of inertia of looper F 2 (θ): Looper angle-loop amount conversion derivative coefficient F 3 (θ): Tension-torque conversion derivative coefficient K 10 : Tension Feedback coefficient Z: Looper damping coefficient.

【0024】一方、図2に示すルーパシステムを行列、
すなわち、状態方程式で表すと次式のようになる。
On the other hand, the looper system shown in FIG.
That is, it can be expressed by the following equation when expressed by the state equation.

【0025】[0025]

【数4】 行列A,B,Cは次に示したとおりである。[Equation 4] The matrices A, B, and C are as shown below.

【0026】[0026]

【数5】 ここで、A行列の固有値のうち、二つは共振周波数ωn
と減衰定数ζとを用いて下式のように表される。
[Equation 5] Here, two of the eigenvalues of the A matrix are resonance frequencies ω n
And the damping constant ζ are used to express the following equation.

【0027】 λ=−ζ・ωn ±jωn ・ζ2 −1 …(8) この固有値は状態フィードバックを施すことにより任意
に変更できることが知られている。本実施例では状態フ
ィードバック制御器15のゲインを適当に選ぶことによっ
て、共振周波数ωn 及び減衰定数ζを間接的に変更して
いる。この固有値を λf =−ωf …(9) となるようにゲインを選択することにより、制御系の応
答をωf (rad/s) とすることができる。ただし、他の固
有値がωf より大きいものとし、このωf を大きくとる
ことにより従来の制御装置よりも応答を改善することが
できる。
Λ = −ζ · ω n ± jω n · ζ 2 −1 (8) It is known that this eigenvalue can be arbitrarily changed by applying state feedback. In this embodiment, the resonance frequency ω n and the damping constant ζ are indirectly changed by appropriately selecting the gain of the state feedback controller 15. By selecting the gain so that this eigenvalue becomes λ f = −ω f (9), the response of the control system can be set to ω f (rad / s). However, it is assumed the other eigenvalues is greater than omega f, it is possible to improve the response than conventional control system by taking the omega f increases.

【0028】図3は本実施例に対応するルーパ制御系の
ブロック図であり、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、従来のルーパの高
さ制御コントローラに対応する図2中のブロック103 を
除去し、これに代わって積分制御器16に対応するブロッ
ク107 と、状態フィードバック制御器15に対応するブロ
ック107 とが付加されている。
FIG. 3 is a block diagram of a looper control system corresponding to the present embodiment. The same elements as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. This eliminates the block 103 in FIG. 2 corresponding to the conventional looper height control controller, and replaces it with the block 107 corresponding to the integral controller 16 and the block 107 corresponding to the state feedback controller 15. Has been added.

【0029】ブロック108 は圧延材張力tf に対するフ
ィードバックゲインKF01 、ルーパ電動機の回転速度ω
L に対するフィードバックゲインKF02 、ルーパ高さθ
に対するフィードバックゲインKF03 、第iスタンド主
機11の速度VR に対するフィードバックゲインKF04
持っている。そこで、ルーパ制御系の共振点をなくする
フィードバックゲインKF01 、KF02 、KF03 、KF04
と、ブロック107 の積分定数KIOを、制御対象プロセス
を表現したパラメータを用いることによって、例えば、
次のようにして決定することができる。
Block 108 is a feedback gain K F01 for the rolled material tension t f , and a rotation speed ω of the looper motor.
Feedback gain K F02 for L , looper height θ
Has a feedback gain K F04 for the feedback gain K F03, velocity V R of the i stand main engine 11 against. Therefore, feedback gains K F01 , K F02 , K F03 , K F04 for eliminating the resonance point of the looper control system are provided.
And the integration constant K IO of the block 107 by using the parameter expressing the process to be controlled, for example,
It can be determined as follows.

【0030】[0030]

【数6】 ただし Tv :主機速度制御系時定数 L :スタンド間距離 α :主機速度から圧延材速度への影響係数 E :圧延材のヤング率 KIO:積分定数 Z :ルーパダンピング係数 JL :ルーパ電動機慣性能率 gL :ルーパとルーパ電動機との間のギヤー比 F2 :ルーパ高さから圧延材張力への影響係数 F3 :圧延材張力からルーパ電動機トルクへの影響係数 である。[Equation 6] However, T v : Time constant of main machine speed control system L: Distance between stands α: Influence coefficient from main machine speed to rolling material speed E: Young's modulus of rolled material K IO : Integral constant Z: Looper damping coefficient J L : Looper motor inertia Efficiency g L : Gear ratio between looper and looper electric motor F 2 : Effect coefficient from looper height to rolled material tension F 3 : Effect coefficient from rolled material tension to looper electric motor torque.

【0031】そして、ルーパ高さ基準θREF からルーパ
高さθまでの閉ループ応答の遮断周波数をωHCとし、S
1 =S2 =S3 =S4 =−ωHCとすると、主機制御系に
対する調整係数が大きくなり、次式に示すように共振点
のない4次遅れ系に近づけることができる。
The cutoff frequency of the closed loop response from the looper height reference θ REF to the looper height θ is ω HC, and S
When 1 = S 2 = S 3 = S 4 = −ω HC , the adjustment coefficient for the main engine control system becomes large, and as shown in the following equation, it is possible to approach a fourth-order delay system without a resonance point.

【0032】[0032]

【数7】 かくして、本実施例によれば、ルーパ高さ制御系の共振
点を実質的になくすることができる。
[Equation 7] Thus, according to this embodiment, the resonance point of the looper height control system can be substantially eliminated.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明によれば、ルーパ高さの目標値と検出値との偏差分に
応じて主機制御系の速度補正値を補正すると共に、圧延
材の張力、ルーパ電動機の回転速度及びルーパ高さの各
検出値に、それぞれルーパ高さの制御応答の共振点を実
質的になくするように定めたフィードバックゲインを乗
じて加算し、その結果によって主機制御系の速度補正値
を補正しているので、ルーパ高さの制御応答を上げるこ
とができ、これによって高精度かつ安定したルーパの高
さ制御が可能となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the speed correction value of the main machine control system is corrected according to the deviation between the target value and the detected value of the looper height, and the rolling material The detected values of the tension, the rotation speed of the looper motor, and the looper height are multiplied by the feedback gains that are set so as to substantially eliminate the resonance point of the control response of the looper height, and the results are added. Since the speed correction value of the system is corrected, the control response of the looper height can be increased, which enables highly accurate and stable looper height control.

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

【図1】本発明の一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 an embodiment of the present invention together with a rolling system.

【図2】従来の連続熱間圧延機の制御系の構成を伝達関
数で示した図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a control system of a conventional continuous hot rolling mill by a transfer function.

【図3】本発明の一実施例の構成を伝達関数で示した
図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention by a transfer function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 第iスタンド 3 第i+1スタンド3 4 ルーパ 5 ルーパ高さ検出器 6 ルーパ電動機 7 回転速度検出器 8 ルーパ電動機電流制御手段 9 ルーパ電動機電流検出器 10 ルーパ張力制御手段 11 第iスタンド主機 12 主機速度検出装置 13 主機速度制御装置 14 張力検出装置 15 状態フィードバック制御器 16 積分制御器 2 i-th stand 3 i-th stand 3 4 looper 5 looper height detector 6 looper electric motor 7 rotation speed detector 8 looper electric motor current control means 9 looper electric motor current detector 10 looper tension control means 11 i-stand main engine 12 main engine speed Detector 13 Main engine speed controller 14 Tension detector 15 State feedback controller 16 Integral controller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】連続配置された複数のスタンド間にそれぞ
れルーパを設け、各スタンドの圧延機を駆動する主機電
動機及びルーパを駆動するルーパ電動機を制御するに当
たり、速度指令値に従って主機電動機の速度を制御する
主機制御系と、電流指令値に従ってルーパ電動機の電流
を制御するルーパ電動機制御系とを有する連続熱間圧延
機の制御装置において、 圧延材の張力目標値とルーパ高さの検出値とに基いて圧
延材の張力を張力目標値に追従させるルーパ電動機の電
流指令値を演算するルーパ張力制御手段と、 ルーパ高さの目標値と検出値との偏差分に対して、少な
くとも積分演算を実行し、その演算結果によって前記主
機制御系の速度指令値を補正する積分制御手段と、 圧延材の張力検出値、ルーパ電動機の回転速度の検出値
及びルーパ高さの検出値に、それぞれルーパ高さの制御
応答の共振点を実質的になくするように定めたフィード
バックゲインを乗じて加算し、その加算結果によって前
記主機制御系の速度指令値を補正する状態フィードバッ
ク制御手段と、 を備えたことを特徴とする連続熱間圧延機の制御装置。
1. A looper is provided between each of a plurality of stands arranged continuously, and the speed of the main motor is controlled according to a speed command value when controlling the main motor and the looper motor for driving the rolling mill of each stand. In a controller for a continuous hot rolling mill, which has a main machine control system to control and a looper motor control system to control the current of the looper motor according to a current command value, the target value of the tension of the rolled material and the detected value of the looper height are set. Based on the looper tension control means that calculates the current command value of the looper motor that causes the tension of the rolled material to follow the tension target value, and at least an integral calculation is performed for the deviation between the looper height target value and the detected value. Then, the integral control means for correcting the speed command value of the main machine control system based on the calculation result, the detected tension value of the rolled material, the detected value of the rotation speed of the looper motor, and the loop The detected value of the height of the looper is multiplied by a feedback gain determined so as to substantially eliminate the resonance point of the control response of the looper height and added, and the speed command value of the main engine control system is corrected by the addition result. A control device for a continuous hot rolling mill, comprising:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6619086B1 (en) 2000-08-10 2003-09-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Control system for tandem rolling mill
KR100780424B1 (en) * 2001-10-26 2007-11-28 주식회사 포스코 Driving motor control device of looper and its control method
CN108213092A (en) * 2018-02-08 2018-06-29 天津市富仁板带有限公司 A kind of lifting kink
CN109433831A (en) * 2018-12-14 2019-03-08 武汉利杨科技有限公司 A kind of speeds match system reducing operation roll of mill abrasion
CN110614276A (en) * 2018-06-19 2019-12-27 宝山钢铁股份有限公司 Method for controlling steel throwing position of loop of hot continuous rolling mill

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