專利名稱：板厚控制系統(tǒng)、板厚控制裝置及板厚控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓延機(jī)的板厚控制系統(tǒng)、板厚控制裝置及其方法。
背景技術(shù)：
由壓延機(jī)對(duì)鋼板(被壓延材)進(jìn)行壓延所生成的壓延材的良好與否， 10 是根據(jù)是否得到目標(biāo)板厚所決定的。為了得到目標(biāo)板厚，提出過各種控
制方法，例如專利文獻(xiàn)1中公開了利用了質(zhì)量流(mass flow)恒定法則 的板厚控制的技術(shù)。
例如如專利文獻(xiàn)1所示，以往，根據(jù)被壓延材的送進(jìn)速度、以及被 壓延材的板厚，采用質(zhì)量流恒定法則計(jì)算質(zhì)量流板厚。并且，公知了一 15 種系統(tǒng)，按照使該質(zhì)量流板厚與預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)板厚之間的偏差變小的 方式，調(diào)整壓延機(jī)的輥(roll)間隙和輥速度。
專利文獻(xiàn)l:特開平9一57317號(hào)公報(bào)
然而，在板厚控制系統(tǒng)中，例如，如專利文獻(xiàn)1的圖2所示，由于 將壓延機(jī)與出側(cè)板厚檢測(cè)系統(tǒng)分開配置，在出側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)壓延 20機(jī)出側(cè)板厚h之前會(huì)產(chǎn)生白費(fèi)時(shí)間，因此控制的應(yīng)答性變得惡劣。
進(jìn)而，在被壓延材的送進(jìn)速度為低速的情況下，由于需要使在對(duì)質(zhì) 量流板厚與被壓延的被壓延材的板厚的偏差進(jìn)行積分時(shí)的積分增益變 小，因此對(duì)于對(duì)質(zhì)量流板厚的干擾的補(bǔ)正大幅延緩。所以，采用含有誤 差的質(zhì)量流板厚對(duì)壓延機(jī)進(jìn)行控制，所被壓延的被壓延材的板厚有偏差 25剩下，在反饋控制的效果變得有效之前需要時(shí)間。
艮口，在以往的質(zhì)量流板厚控制中，尤其在被壓延材的送進(jìn)速度為低 速的情況下，存在難以進(jìn)行良好應(yīng)答性的板厚控制的問題。

發(fā)明內(nèi)容
30 本發(fā)明就是鑒于上述問題，提供一種即使在被壓延材的送進(jìn)速度為低速的情況下，也能夠應(yīng)答性良好且高精度地進(jìn)行板厚控制的板厚控制 系統(tǒng)、板厚控制裝置及其方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的特征在于，以前饋補(bǔ)正量對(duì)質(zhì)量流板 厚進(jìn)行補(bǔ)正。
5 采用本發(fā)明，能夠提供一種板厚控制系統(tǒng)，即使在被壓延材的送進(jìn)
速度為低速的情況下，也能夠應(yīng)答性良好且高精度地進(jìn)行板厚控制。


圖1是表示本實(shí)施方式的板厚控制系統(tǒng)的圖。
io 圖2是表示壓延設(shè)備的反饋控制的框圖。
圖3是表示本實(shí)施方式的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖，表示以前饋補(bǔ)正量 對(duì)質(zhì)量流板厚進(jìn)行補(bǔ)正。
圖4是表示前饋補(bǔ)正量計(jì)算部具有根據(jù)設(shè)定板厚、鋼種、以及作業(yè) 條件的不同而不同的曲線圖的概略圖。 15 圖5 (a)是表示輥速度的變化的圖，圖5 (b)是說明前饋補(bǔ)正量
計(jì)算部的功能的框圖。
圖6是表示控制部的學(xué)習(xí)功能的框圖。
圖7是表示前饋補(bǔ)正量計(jì)算部參照更新后的曲線圖計(jì)算前饋補(bǔ)正 量的形式的圖。
20 圖8是表示由3臺(tái)壓延機(jī)構(gòu)成的壓延設(shè)備的圖。
圖中1、 la—壓延設(shè)備，4 —壓延機(jī)，6 —被壓延材，7d—出側(cè)板厚 計(jì)(出側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu))，7e —入側(cè)板厚計(jì)(入側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu))，8d 一出側(cè)板速度計(jì)(出側(cè)板速度檢測(cè)機(jī)構(gòu))，8e—入側(cè)板速度計(jì)(入側(cè)板 速度檢測(cè)機(jī)構(gòu))，IO —控制部，14一前饋補(bǔ)正量計(jì)算部，16 —反饋補(bǔ)正
25 量計(jì)算部，100 —板厚控制系統(tǒng)，H—壓延機(jī)入側(cè)板厚，h—壓延機(jī)出側(cè) 板厚，hMF—質(zhì)量流板厚，G—曲線圖，VE—壓延機(jī)入側(cè)板速度，VD— 壓延機(jī)出側(cè)板速度，VR—輥速度。
具體實(shí)施例方式
30 以下，參照適當(dāng)附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式詳細(xì)進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式的板厚控制系統(tǒng)的圖。如圖1所示，作為板厚控 制系統(tǒng)100的控制對(duì)象的壓延設(shè)備1的結(jié)構(gòu)為，在將從巻繞被壓延材6
的入側(cè)張力輥5e依次伸出的被壓延材6纏繞在出側(cè)張力輥5d上的期 間，由壓延機(jī)4進(jìn)行冷壓延。 5 壓延機(jī)4的結(jié)構(gòu)包含在被壓延材6的上方依次所具備的頂側(cè)工作
輥4t、中間輥3t、以及備用輥2t;在被壓延材6的下方依次所具備的底 側(cè)工作輥4b、中間輥3b、以及備用輥2b，由以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度(輥速 度)VR旋轉(zhuǎn)的頂側(cè)工作輥4t和底側(cè)的工作輥4b對(duì)被壓延材6進(jìn)行壓 延。
io 入側(cè)張力輥5e，按照依次伸出所巻繞的被壓延材6的方式，由未
圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(馬達(dá)等)驅(qū)動(dòng)。然后，出側(cè)張力輥5d，按照對(duì)由壓 延機(jī)4所壓延的被壓延材6進(jìn)行纏繞的方式，由未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(馬 達(dá)等)來驅(qū)動(dòng)。
從入側(cè)張力輥5e依次伸出的被壓延材6，通過入側(cè)引導(dǎo)輥9e調(diào)節(jié) 15送進(jìn)方向等以進(jìn)入壓延機(jī)4中。被壓延材6，以在壓延機(jī)4的頂側(cè)的工 作輥4t和底側(cè)的工作輥4b之間形成的輥間隙被壓延后從壓延機(jī)4排出， 通過出側(cè)引導(dǎo)輥9d調(diào)節(jié)送進(jìn)方向等以纏繞在出側(cè)張力輥5d中。
在壓延機(jī)4的入側(cè)，具備對(duì)被壓延材6的入側(cè)送進(jìn)速度進(jìn)行檢測(cè)的 入側(cè)板速度計(jì)(入側(cè)板速度檢測(cè)機(jī)構(gòu))8e，對(duì)進(jìn)入壓延機(jī)4的被壓延材 206的送進(jìn)速度(壓延機(jī)入側(cè)板速度VE)進(jìn)行檢測(cè)。并且，在壓延機(jī)4 的出側(cè)，具備對(duì)被壓延材6的出側(cè)的送進(jìn)速度進(jìn)行檢測(cè)的出側(cè)板速度計(jì) (出側(cè)板速度檢測(cè)機(jī)構(gòu))8d，對(duì)從壓延機(jī)4排出并巻繞在出側(cè)張力輥 5d的被壓延材6的送進(jìn)速度(壓延機(jī)出側(cè)板速度VD)進(jìn)行檢測(cè)。
進(jìn)而，在壓延機(jī)4的入側(cè)，具備對(duì)進(jìn)入壓延機(jī)4的被壓延材6的板 25厚(壓延機(jī)入側(cè)板厚H)進(jìn)行檢測(cè)的入側(cè)板厚計(jì)(入側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu)) 7e，在壓延機(jī)4的出側(cè)，具備對(duì)從壓延機(jī)4排出的被壓延材6的板厚(壓 延機(jī)出側(cè)板厚h)進(jìn)行檢測(cè)的出側(cè)板厚計(jì)(出側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu))7d。
然后，為了控制壓延設(shè)備1，在板厚控制系統(tǒng)100中具備控制部10。 控制部10，按照將被壓延材6壓延成目標(biāo)板厚的方式，基于從入側(cè)板 30厚計(jì)7e、出側(cè)板厚計(jì)7d、入側(cè)板速度計(jì)8e、以及出側(cè)板速度計(jì)8d輸入
6的各檢測(cè)值(被壓延材6的送進(jìn)速度或板厚)，通過調(diào)節(jié)工作輥4t、 4b 的輥間隙，從而控制壓延設(shè)備l。
圖2是表示壓延設(shè)備的反饋控制的框圖。如圖2所示，被壓延材6， 在通過含有工作輥4t、 4b的壓延機(jī)4進(jìn)行壓延之后，由出側(cè)板厚計(jì)7d 5 來檢測(cè)壓延機(jī)出側(cè)板厚h。
在本實(shí)施方式中，控制部IO，基于入側(cè)板速度計(jì)8e所檢測(cè)的壓延 機(jī)入側(cè)板速度VE、出側(cè)板速度計(jì)8d所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板速度VD、 以及入側(cè)板厚計(jì)7所檢測(cè)的壓延機(jī)入側(cè)板厚H，應(yīng)用質(zhì)量流恒定法則， 推定壓延機(jī)出側(cè)的板厚(質(zhì)量流板厚)。質(zhì)量流恒定法則，由下式(1) io 表示。
H'VE=h*VD (1)
H:壓延機(jī)入側(cè)板厚 VE:壓延機(jī)入側(cè)板速度 h:壓延機(jī)出側(cè)板厚 15 VD:壓延機(jī)出側(cè)板速度
在此，壓延機(jī)入側(cè)，表示對(duì)被壓延材6進(jìn)行壓延的壓延機(jī)4的上游
側(cè)，壓延機(jī)出側(cè)表示壓延機(jī)4的下游側(cè)。并且，壓延機(jī)入側(cè)板厚H，表 示由壓延機(jī)4壓延之前的被壓延材6的板厚，壓延機(jī)入側(cè)板速度Ve表 示進(jìn)入壓延機(jī)4的被壓延材6的送進(jìn)速度，壓延機(jī)出側(cè)板厚h表示由壓 20 延機(jī)4所壓延的被壓延材6的板厚，壓延機(jī)出側(cè)板速度Vo表示被壓延 并從壓延機(jī)4排出的被壓延材6的送進(jìn)速度。
因此，根據(jù)由入側(cè)板速度計(jì)8e、以及出側(cè)板速度計(jì)8d所檢測(cè)的被 壓延材6的壓延機(jī)入側(cè)板速度VE、以及壓延機(jī)出測(cè)板速度VD、由入側(cè) 板厚計(jì)7e所檢測(cè)的壓延機(jī)入側(cè)板厚H，能夠推定在壓延機(jī)出側(cè)排出的
25 被壓延材6的質(zhì)量流板厚hMF。即，質(zhì)量流板厚hMF，由下式(2)表示。 Aw=i W (2)
HMF:質(zhì)量流板厚
并且，控制部IO，具備反饋補(bǔ)正量計(jì)算部16，進(jìn)行反饋補(bǔ)正。艮口， 反饋補(bǔ)正量計(jì)算部16，對(duì)用與壓延機(jī)4離開距離L所備有的出側(cè)板厚
7計(jì)7d所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板厚h、與所推定的質(zhì)量流板厚h,之間的偏 差除以質(zhì)量流板厚hMF后的值進(jìn)行積分后加1，計(jì)算與壓延機(jī)出側(cè)板厚 h和質(zhì)量流板厚hMF之間的偏差對(duì)應(yīng)的反饋補(bǔ)正量(1+T|FB)。進(jìn)而，控 制部10，具備質(zhì)量流補(bǔ)正部10a，以所計(jì)算的反饋補(bǔ)正量對(duì)質(zhì)量流板厚 5 hMF進(jìn)行補(bǔ)正。
艮口，質(zhì)量流補(bǔ)正部10a，采用基于由壓延機(jī)4的出側(cè)所備有的出側(cè) 板厚計(jì)7d所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板厚h和由式(2)所推定的質(zhì)量流板厚
hMF之間的比率所計(jì)算的反饋補(bǔ)正量(1+T!fb)，按照下式(3)來補(bǔ)正
質(zhì)量流板厚hMF。
^=^ 〃 (1 + ^) (3)
式(3)中的TlFB是用于對(duì)質(zhì)量流板厚hMF與壓延機(jī)出側(cè)板厚h之差 進(jìn)行補(bǔ)正的補(bǔ)正量，根據(jù)質(zhì)量流板厚hMF與所反饋的壓延機(jī)出側(cè)板厚h 之間的偏差的積分值，對(duì)質(zhì)量流板厚hMF進(jìn)行補(bǔ)正。以下，將(1+T)FB) 稱作反饋補(bǔ)正量。然后，式(3)所示的質(zhì)量流板厚hMF是以反饋補(bǔ)正 15 量進(jìn)行補(bǔ)正后的質(zhì)量流板厚hMF。
這時(shí)，計(jì)算反饋補(bǔ)正量的積分增益K，依賴于從壓延機(jī)4至出側(cè)板 厚計(jì)7d為止的距離L而決定。即，積分增益K，基于被壓延材6被壓 延機(jī)4壓延之后，至到達(dá)離開距離L所配置的出側(cè)板厚計(jì)7d為止所需 要的時(shí)間Td而決定，例如，積分增益K二1/ (3Td)。 20 即，令增益為1/3，積分時(shí)間常數(shù)Ti為Td，設(shè)置積分增益K，構(gòu)
成積分項(xiàng)12。
積分增益K的大小，是決定控制的應(yīng)答性的要素，由于積分增益K 越大，能夠得到越良好的應(yīng)答性，因此積分時(shí)間常數(shù)Ti小的情況下能 夠得到良好的應(yīng)答性。 25 然而，壓延機(jī)4與出側(cè)板厚計(jì)7d的距離L，因結(jié)構(gòu)方面的因素是
必定產(chǎn)生的距離，沒有該距離L是不可能的。例如，當(dāng)壓延機(jī)4與出側(cè) 板厚計(jì)7d的距離L為3m的情況下，當(dāng)被壓延材6的送進(jìn)速度為例如 1200m/min的高速時(shí)，Td為約0.15秒，因此積分增益K為大約2.2。然而，當(dāng)被壓延材6的送進(jìn)速度為例如lm/min的低速時(shí)，積分增益K為約0.002，成為高速時(shí)的約1/1000時(shí)，控制的應(yīng)答性變差。.并且，當(dāng)被壓延材6的送進(jìn)速度為低速時(shí)，e—Tds所表示的白費(fèi)時(shí)間11的影響變大，產(chǎn)生延遲，這也是應(yīng)答性變差的因素。5 為了解決被壓延材6的送進(jìn)速度為低速的情況下產(chǎn)生的這樣的問
題，在本實(shí)施方式中，其特征在于，加入前饋補(bǔ)正量對(duì)質(zhì)量流板厚進(jìn)行補(bǔ)正。
圖3為表示本實(shí)施方式的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖，表示以前饋補(bǔ)正量對(duì)質(zhì)量流板厚進(jìn)行補(bǔ)正。如圖3所示，本實(shí)施方式的控制部10，具有10計(jì)算前饋補(bǔ)正量(l+Tlff)的前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14。前饋補(bǔ)正量(1 +riff)，是參照例如前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14所備有的表示壓延機(jī)4的輥速度VR與前饋補(bǔ)正量的關(guān)系的曲線圖G，基于輥速度VR所計(jì)算的值。
另外，控制部IO，除前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14之外，其結(jié)構(gòu)還包含上
述的反饋補(bǔ)正量計(jì)算部16、基于所指定的質(zhì)量流板厚hMF執(zhí)行板厚控制
15的質(zhì)量流板厚控制部17。
前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，取入壓延機(jī)4的輥速度VR、出側(cè)板厚計(jì)7d所檢測(cè)的被壓延材6的壓延機(jī)出側(cè)板厚h、實(shí)施跟蹤至出側(cè)板厚計(jì)7d為止輥速度VR(traeking)以及反饋補(bǔ)正量計(jì)算部16所計(jì)算的反饋補(bǔ)正量
20 進(jìn)而，在前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14中，將事先通過試驗(yàn)或計(jì)算等所求
出的表示輥速度一前饋補(bǔ)正量的關(guān)系的數(shù)據(jù)作為例如曲線圖G存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)部中。進(jìn)而在未圖示的存儲(chǔ)部中，根據(jù)例如是否實(shí)施退火的處理(退火處理)等作業(yè)條件的不同等，存儲(chǔ)與各個(gè)條件對(duì)應(yīng)的多個(gè)曲線圖G，由前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14選擇與實(shí)際的作業(yè)條件等對(duì)應(yīng)的曲
25 線圖G。
圖4是表示前饋補(bǔ)正量計(jì)算部具有根據(jù)設(shè)定板厚、鋼種、以及作業(yè)條件的不同而不同的曲線圖的概略圖。在圖4中，將設(shè)定板厚、作為被壓延材6 (參照?qǐng)D3)的鋼板的原材(鋼種)、以及作業(yè)條件的不同(作為一例有退火處理的有無)為參數(shù)，將多個(gè)曲線圖G (G1 G9)存儲(chǔ)30在前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14中。例如，當(dāng)鋼種為A，設(shè)定板厚為Dl時(shí)，前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14選擇曲線圖G1。
進(jìn)而，關(guān)于曲線圖G1，在實(shí)施退火處理時(shí)為曲線圖G1—有，未實(shí)施退火處理時(shí)為曲線圖G1—無，通過前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14選擇與退火處理的有無對(duì)應(yīng)的曲線圖G1。5 在此，設(shè)置板厚，是對(duì)被壓延材6 (參照?qǐng)D3)進(jìn)行壓延所得到的
壓延材的目標(biāo)板厚，是使用者通過板厚控制系統(tǒng)100 (參照?qǐng)D1)所具有的未圖示的設(shè)置部所設(shè)置的板厚。然后，圖3所示的出側(cè)板厚計(jì)7所檢測(cè)的板厚作為壓延機(jī)出側(cè)板厚h。
另外，退火處理的有無，只要使用者根據(jù)例如未圖示的設(shè)置部來設(shè)io 置即可。
接著，對(duì)前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14 (參照?qǐng)D3)的功能進(jìn)行說明。圖5是說明前饋補(bǔ)正量計(jì)算部的功能的圖，(a)是表示輥速度的變化的圖，(b)是說明前饋補(bǔ)正量計(jì)算部的功能的框圖。
如圖5 (a)所示，考慮在時(shí)刻tl壓延機(jī)4 (參照?qǐng)D3)的輥速度15 VR為V1的情況。
如圖5 (b)所示，在時(shí)刻tl，前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，參照所選擇的曲線圖G，計(jì)算與輥速度V1對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量(l+r)ff(vn) tl。
進(jìn)而，前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，在時(shí)刻tl，以反饋補(bǔ)正量計(jì)算部16(參照?qǐng)D3)基于壓延機(jī)出側(cè)板厚h與由式(2)所推定的質(zhì)量流板厚20hMF之間的比率所計(jì)算的反潰補(bǔ)正量(l+r|FB) tl，按照下式(4)那樣對(duì)前饋補(bǔ)正量(l+Tlff(VD) t,進(jìn)行補(bǔ)正，其中該壓延機(jī)出側(cè)板厚h是由
通過壓延機(jī)4 (參照?qǐng)D3)的出側(cè)所具有的出側(cè)板厚計(jì)7d (參照?qǐng)D3)所檢測(cè)的值。
(1 ))"=^^ (4)
(l"FB)tl
25 然后控制部10，如圖3所示，基于以反潰補(bǔ)正量進(jìn)行補(bǔ)正的補(bǔ)正
量(1+T(FF(V1)) tl，按照下式(5)推定FF質(zhì)量流板厚hm。
另外，描述成各變量的V1以及tl，是表示在時(shí)刻tl輥速度為VI時(shí)的值的下標(biāo)，圖3中沒有描述。<formula>formula see original document page 11</formula> (5)
FF質(zhì)量流板厚hm,是與補(bǔ)正量(l+r^(vp)u對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流板厚。在此，VE表示由入側(cè)板速度計(jì)8e (參照?qǐng)D3)所檢測(cè)的壓延機(jī)入
側(cè)板速度，VD表示由出側(cè)板速度計(jì)8d (參照?qǐng)D3)所檢測(cè)的壓延機(jī)出5側(cè)板速度。并且，H表示由入側(cè)板厚計(jì)7e (參照?qǐng)D3)所檢測(cè)的壓延機(jī)
入側(cè)板厚。
進(jìn)而，控制部IO，使用由式(5)所推定的FF質(zhì)量流板厚hm，按
下式(6)推定質(zhì)量流板厚hMF。
io 另外，控制部10，按下式(7)推定與前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14所計(jì)
算的前饋補(bǔ)正量 (1十"Hff(vi)) ti 對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流板厚hm,<formula>formula see original document page 11</formula>(7)
與前饋補(bǔ)正量 對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流板厚hm,(u)，是不含反饋補(bǔ)正量(1+T1fb) u項(xiàng)、即不受反饋補(bǔ)正量的影響，僅依賴于前饋補(bǔ)15 正量的質(zhì)量流板厚。
按照這樣，控制部10，基于前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14在時(shí)刻tl所計(jì)算
的前饋補(bǔ)正量(l+r|ff(vl)) u，推定質(zhì)量流板厚hMF、 hm (FF質(zhì)量流板
厚)、以及h^(tn。
按照以上這樣，控制部10 (參照?qǐng)D3)，推定以前饋補(bǔ)正量所補(bǔ)正20的質(zhì)量流板厚hMF，基于所推定的質(zhì)量流板厚hMF，質(zhì)量流板厚控制部
17 (參照?qǐng)D3)對(duì)壓延機(jī)4 (參照?qǐng)D3)的輥間隙進(jìn)行調(diào)整后進(jìn)行板厚
控制，從而即使被壓延材6 (參照?qǐng)D3)的送進(jìn)速度為低速，也能夠應(yīng)
答性良好地進(jìn)行板厚控制。進(jìn)而，通過始終對(duì)質(zhì)量流板厚hMF進(jìn)行更新，
從而能夠始終高精度地進(jìn)行板厚控制。25 接著，針對(duì)控制部IO (參照?qǐng)D3)的學(xué)習(xí)功能進(jìn)行說明。圖6為表
示控制部的學(xué)習(xí)功能的框圖。控制部10的學(xué)習(xí)功能，是指基于在規(guī)定的時(shí)刻tl前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14推定的與前饋補(bǔ)正量對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流板厚hml (tl)被跟蹤至出側(cè)板厚
計(jì)7d (參照?qǐng)D3)的hml (tl) (traeking)、與出側(cè)板厚計(jì)7d計(jì)算的壓延機(jī)出側(cè)板厚h之間的偏差，對(duì)前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14所存儲(chǔ)的曲線圖G進(jìn)行更5新的功能。
在前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14的未圖示的存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的表示輥速度一前饋補(bǔ)正量的關(guān)系的曲線圖G，是由被壓延材6的種類和目標(biāo)板厚等所決定的曲線圖，不與被壓延材6的個(gè)體差對(duì)應(yīng)。因此，包含因被壓延材6的個(gè)體差而產(chǎn)成的誤差?？刂撇?0的學(xué)習(xí)功能，是按照根據(jù)被壓延io材6的個(gè)體差使曲線圖G所具有的誤差變小的方式對(duì)曲線圖G進(jìn)行更新的功能。
另外，以下將所推定的質(zhì)量流板厚hm,被跟蹤至出側(cè)板厚計(jì)7d (參照?qǐng)D3)所花的時(shí)間稱作跟蹤時(shí)間。跟蹤時(shí)間，相當(dāng)于由壓延機(jī)4 (參照?qǐng)D3)所壓延的被壓延材6 (參照?qǐng)D3)到達(dá)出側(cè)板厚計(jì)7d為止的時(shí)15 間。
例如，將規(guī)定的時(shí)刻作為圖5 (a)所示的時(shí)刻tl，從時(shí)刻tl經(jīng)過跟蹤時(shí)間后的時(shí)刻作為t2，在時(shí)刻t2，如圖6所示，輸入時(shí)刻tl的輥速度VI被跟蹤至出測(cè)板厚計(jì)7d (參照?qǐng)D3)的VI (traeking)。由于該VI^ddng)是在時(shí)刻tl的輥速度VI，因此前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，參照所選20擇的曲線圖G，計(jì)算與輥速度V1對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量(l+Tiff(vlO tl。
進(jìn)而，在前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14中，輸入hm,
(t" (tracking) 和在時(shí)刻t2
出側(cè)板厚計(jì)7d所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板厚h，其中h
ml (tl) (tracking) 是將在
時(shí)刻tl前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14所推定的不含反饋補(bǔ)正量(l+r|FB) t,項(xiàng)的質(zhì)量流板厚hml跟蹤至出側(cè)板厚計(jì)7d的值。25 然后，前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，按照式(8)所示計(jì)算修正值ot。
a =——^—— (8)
hmi(tl)(tracking)
' 如式8所示，修正值a，是將在時(shí)刻tl前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14所推定的質(zhì)量流板厚h ml (tl) 跟蹤至?xí)r刻t2的h
ml (tl) (tracking)、
與在時(shí)刻t2出
12側(cè)板厚計(jì)7d (參照?qǐng)D3)所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板厚h之比，是表示在時(shí)
刻t2的壓延機(jī)出側(cè)板厚h與質(zhì)量流板厚h
ml (tl) (tracking) 之間的偏差的大
小的值。
前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，使用由式(8)計(jì)算的修正值oc和參照曲線5圖G所計(jì)算的前饋補(bǔ)正量(l+"ff(vl)) tl，按照式(9)所示，計(jì)算時(shí)
刻t2的前饋補(bǔ)正量 、丄T r| ff (vi)乂 t2°
(1 + ",)t2 = (1— 13) (1 + 77,)tl + /3 a (1 + ",)" (9)
(3:學(xué)習(xí)增益
控制部10，根據(jù)按照這樣計(jì)算的前饋補(bǔ)正量(l+Tlff(V1)) 12對(duì)曲線
io圖G進(jìn)行更新。S卩，將與輥速度V1對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量置換成重新計(jì)算
的前饋補(bǔ)正量
按照這樣，通過對(duì)與輥速度對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量逐漸進(jìn)行置換，從而
如例如圖6中虛線所示更新曲線圖G。曲線圖G，由于更新基于壓延機(jī)出側(cè)板厚h與質(zhì)量流板厚hml的偏差的大小所補(bǔ)正的前饋補(bǔ)正量，所以15通過以參照所更新的曲線圖G所計(jì)算的前饋補(bǔ)正量對(duì)質(zhì)量流板厚hml進(jìn)行補(bǔ)正，從而能夠補(bǔ)正成與實(shí)際的壓延機(jī)出側(cè)板厚h更接近的值。
換言之，計(jì)算出使出側(cè)板厚計(jì)7d (參照?qǐng)D3)所檢測(cè)的壓延機(jī)出測(cè)板厚h與以前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14所計(jì)算的前饋補(bǔ)正量所補(bǔ)正的質(zhì)量流
板厚hMF之間的偏差為O的前饋補(bǔ)正量，對(duì)曲線圖G進(jìn)行更新。
20 式(9)中的學(xué)習(xí)增益p，是表示變更的程度的數(shù)值，只要適當(dāng)設(shè)置
即可。若使學(xué)習(xí)增益p變大，則修正值a對(duì)前饋補(bǔ)正量(l+Tiff(vl)) 12的影響變大。即，若學(xué)習(xí)增益p變大，則相對(duì)由修正值a表示的偏差的大小以更高的增益變更曲線圖G，因此在短時(shí)間以修正值a修正曲線圖G。圖7是表示前饋補(bǔ)正量計(jì)算部參照所更新的曲線圖計(jì)算前饋補(bǔ)正25量的形式的圖。
如圖7所示，當(dāng)輥速度為V1時(shí)，前饋補(bǔ)正量計(jì)算部14，參照所更新的曲線圖G (圖中實(shí)線所示)，計(jì)算與輥速度VI對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量(l+rifnvn) t2。然后，控制部10 (參照?qǐng)D3)，使用所計(jì)算的前饋補(bǔ)正量(l+riff(vp) t2，基于式(6)計(jì)算根據(jù)反饋補(bǔ)正量計(jì)算部16 (參照?qǐng)D3)所計(jì)算的在時(shí)刻t2的反饋補(bǔ)正量(l+riFB) t2所更新的前饋補(bǔ)正
量(1 +T|FF (Vl)) t2。
按照這樣，控制部IO (參照?qǐng)D3)具有學(xué)習(xí)功能，通過對(duì)在前饋補(bǔ) 正量計(jì)算部14 (參照?qǐng)D3)所存儲(chǔ)的曲線圖G (參照?qǐng)D3)逐漸進(jìn)行更 5新，從而補(bǔ)正與輥速度對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量，能夠得到反映了被壓延材6 (參照?qǐng)D3)的狀態(tài)的適當(dāng)?shù)那梆佈a(bǔ)正量。然后，通過使用以適當(dāng)?shù)那?饋補(bǔ)正量所補(bǔ)正的質(zhì)量流板厚，從而能夠始終高精度地進(jìn)行板厚控制。 進(jìn)而，還能夠?qū)崿F(xiàn)與例如因構(gòu)成壓延設(shè)備1 (參照?qǐng)D1)的部件的 交換或時(shí)效變化等而產(chǎn)生的誤差對(duì)應(yīng)的優(yōu)良效果。 10 以上雖然針對(duì)圖1所示這樣的具有一臺(tái)壓延機(jī)的壓延設(shè)備進(jìn)行了
說明，但將多臺(tái)壓延機(jī)串聯(lián)并列的壓延設(shè)備也能夠應(yīng)用本實(shí)施方式。圖 8是表示由3臺(tái)壓延機(jī)構(gòu)成的壓延設(shè)備的圖。
如圖8所示的壓延設(shè)備la，在進(jìn)行板厚控制的中央壓延機(jī)41的入 側(cè)具備前段壓延機(jī)40，在中央的壓延機(jī)41的出側(cè)具備后段壓延機(jī)42。 15其他結(jié)構(gòu)，與圖1所示的壓延設(shè)備1以及板厚控制系統(tǒng)100相同，適當(dāng) 省略詳細(xì)的說明。
例如，如圖8所示，在進(jìn)行板厚控制的中央的壓延機(jī)41的入側(cè)具 備前段壓延機(jī)40，在出側(cè)具備后段壓延機(jī)42的壓延設(shè)備la中應(yīng)用本 實(shí)施方式的情況下，控制部10，基于中央的壓延機(jī)41的入側(cè)板厚計(jì)7e、 20 出側(cè)板速度計(jì)8d、以及入側(cè)板速度計(jì)8e的各檢測(cè)值，推定中央的壓延 機(jī)41的出側(cè)質(zhì)量流板厚hMF。然后，以控制部IO所備有的前饋補(bǔ)正量 計(jì)算部14 (參照?qǐng)D3)所計(jì)算的前饋補(bǔ)正量進(jìn)行補(bǔ)正。進(jìn)而，控制部 IO所備有的質(zhì)量流板厚控制部17 (參照?qǐng)D3)，基于以前饋補(bǔ)正量所補(bǔ) 正的質(zhì)量流板厚h^，執(zhí)行對(duì)中央壓延機(jī)41的板厚控制。 25 在此，在對(duì)中央的壓延機(jī)41執(zhí)行板厚控制的情況下，在具有多臺(tái)
壓延機(jī)的壓延設(shè)備la中，調(diào)節(jié)前段壓延機(jī)40的工作輥速度(工作輥 4b、 4t的輥速度)。
艮口，如圖3所示的質(zhì)量流板厚控制部17，雖然未圖示，但與前段 壓延機(jī)40經(jīng)由例如信號(hào)線而連接，可控制前段壓延機(jī)40的工作輥速度
30 而構(gòu)成。進(jìn)而，質(zhì)量流板厚控制部17，將以前饋補(bǔ)正量補(bǔ)正的質(zhì)量流板厚 hw與前段壓延機(jī)40的工作輥速度之間的關(guān)系以例如表格數(shù)據(jù)形式存 儲(chǔ)。
然后，質(zhì)量流板厚控制部17，參照表格數(shù)據(jù)，計(jì)算與以前饋補(bǔ)正 量補(bǔ)正的質(zhì)量流板厚hMF對(duì)應(yīng)的前段壓延機(jī)40的工作輥速度，控制成
算出前段壓延機(jī)40的工作輥速度的工作輥速度。
這樣，即使在將多臺(tái)壓延機(jī)串聯(lián)并列的壓延設(shè)備中，也能夠進(jìn)行與 由一臺(tái)壓延機(jī)構(gòu)成的壓延設(shè)備同樣的板厚控制，能夠得到同樣的效果。
權(quán)利要求
1. 一種板厚控制系統(tǒng)，其特征在于，包括入側(cè)板速度檢測(cè)部，其對(duì)由壓延機(jī)壓延的被壓延材的壓延機(jī)入側(cè)板速度進(jìn)行檢測(cè)；入側(cè)板厚檢測(cè)部，其對(duì)上述被壓延材的壓延機(jī)入側(cè)板厚進(jìn)行檢測(cè)；出側(cè)板速度檢測(cè)部，其對(duì)上述被壓延材的壓延機(jī)出側(cè)板速度進(jìn)行檢測(cè)；出側(cè)板厚檢測(cè)部，其對(duì)上述被壓延材的壓延機(jī)出側(cè)板厚進(jìn)行檢測(cè)；以及，控制部，其采用上述入側(cè)板速度檢測(cè)部、上述出側(cè)板速度檢測(cè)部、以及上述入側(cè)板厚檢測(cè)部的各檢測(cè)值，推定壓延機(jī)出側(cè)的板厚，并且計(jì)算上述出側(cè)板厚檢測(cè)部所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板厚與上述推定出的板厚的偏差所對(duì)應(yīng)的反饋補(bǔ)正量，一邊以上述反饋補(bǔ)正量對(duì)上述推定出的板厚進(jìn)行補(bǔ)正，一邊執(zhí)行板厚控制，上述控制部，具有計(jì)算與上述壓延機(jī)的輥速度對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量的前饋補(bǔ)正量計(jì)算部，以上述前饋補(bǔ)正量計(jì)算部所計(jì)算的上述前饋補(bǔ)正量對(duì)以上述反饋補(bǔ)正量補(bǔ)正了的上述推定出的板厚進(jìn)行補(bǔ)正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板厚控制系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部，根據(jù)采用上述入側(cè)板速度檢測(cè)部、上述出側(cè)板速度檢 測(cè)部、以及上述入側(cè)板厚檢測(cè)部的各檢測(cè)值的質(zhì)量流恒定法則，推定上 述壓延機(jī)出側(cè)的板厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板厚控制系統(tǒng)，其特征在于， 25 上述前饋補(bǔ)正量計(jì)算部，在內(nèi)部具有表示上述壓延機(jī)的輥速度與上述前饋補(bǔ)正量之間的關(guān)系的曲線圖，參照該曲線圖計(jì)算上述前饋補(bǔ)正 量，并且對(duì)由上述壓延機(jī)壓延了的上述被壓延材的上述壓延機(jī)出側(cè)板厚 進(jìn)行跟蹤，直至由上述出側(cè)板厚檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)為止，計(jì)算上述前饋補(bǔ) 正量，使上述壓延機(jī)出側(cè)板厚與以上述前饋補(bǔ)正量補(bǔ)正了的上述推定出 30的板厚之間的偏差為O，并以計(jì)算出的上述前饋補(bǔ)正量更新上述曲線圖。
4. 一種板厚控制裝置，采用入側(cè)板速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)、出側(cè)板速度檢 測(cè)機(jī)構(gòu)、以及入側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu)的各檢測(cè)值，推定壓延機(jī)出側(cè)的板厚， 并且計(jì)算上述出側(cè)板厚檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的壓延機(jī)出側(cè)板厚與上述推定 出的板厚之間的偏差所對(duì)應(yīng)的反饋補(bǔ)正量， 一邊以上述反饋補(bǔ)正量對(duì)上5述推定出的板厚進(jìn)行補(bǔ)正， 一邊指令進(jìn)行板厚控制，其特征在于，具有前饋補(bǔ)正量計(jì)算部，其計(jì)算與上述壓延機(jī)的輥速度對(duì)應(yīng)的前饋 補(bǔ)正量，以上述前饋補(bǔ)正量計(jì)算部所計(jì)算的上述前饋補(bǔ)正量對(duì)以上述反 饋補(bǔ)正量補(bǔ)正了的上述推定出的板厚進(jìn)行補(bǔ)正。
5. —種板厚控制方法，采用入側(cè)板速度、出側(cè)板速度、以及入側(cè) 10板厚，推定壓延機(jī)出側(cè)的板厚，并且計(jì)算出側(cè)板厚與上述推定出的板厚之間的偏差所對(duì)應(yīng)的反饋補(bǔ)正量， 一邊以上述反饋補(bǔ)正量對(duì)上述推定出 的板厚進(jìn)行補(bǔ)正， 一邊輸出板厚控制的指令，計(jì)算與輥速度對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量，以上述前饋補(bǔ)正量對(duì)以上述反饋 補(bǔ)正量補(bǔ)正了的上述推定出的板厚進(jìn)行補(bǔ)正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種板厚控制系統(tǒng)，即使在被壓延材的送進(jìn)速度為低速的情況下，也能夠應(yīng)答性良好且高精度地進(jìn)行板厚控制。在控制部(10)中，具備前饋補(bǔ)正量計(jì)算部(14)，計(jì)算與壓延機(jī)(4)的輥速度(VR)對(duì)應(yīng)的前饋補(bǔ)正量?？刂撇?10)，以前饋補(bǔ)正量計(jì)算部(14)所計(jì)算的前饋補(bǔ)正量對(duì)基于入側(cè)板厚計(jì)(7e)、出側(cè)板速度計(jì)(8d)、以及入側(cè)板速度計(jì)(8e)的各檢測(cè)值所推定的質(zhì)量流板厚進(jìn)行補(bǔ)正，以推定質(zhì)量流板厚(h_MF)。質(zhì)量流板厚控制部(17)，基于以前饋補(bǔ)正量補(bǔ)正的質(zhì)量流板厚(h_MF)，執(zhí)行對(duì)壓延機(jī)(4)的板厚控制。
文檔編號(hào)B21B37/18GK101480664SQ20091000133
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者服部哲, 福地裕, 福村彰久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所