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    公开号:WO1991001827A1
    申请号:PCT/JP1990/000977
    申请日:1990-07-31
    公开日:1991-02-21
    发明作者:Akira Nojima
    申请人:Kabushiki Kaisha Toshiba；
    IPC主号:B21B37-00
    专利说明:
    [0001] 明 柳 圧延材の坨行制御装置
    [0002] 〔発明の技術分野〕
    [0003] 本発明は、 タンデム圧延機において圧延される圧延材 の坨行制御装置に関する。
    [0004] 〔従来の技術〕
    [0005] 圧延材の坨行制御装置として第 1図に示すものが知ら れている。 笫 1図の蛇行制御装置は、 圧延機 102 により 圧延され、 そこから出て来た圧延材 101 の蛇行制御すな わち圧延材 101 の流れの方向の偏りを矮正するための制 御を行う装置である。 圧延機 102 の出口側にオペレータ サイ ド張力検出器 103 およびドライブサイ ド張力検出器 10 が配置されており、 これらの両検出器 103 および
    [0006] 10 によりオペレータサイ ド張力 103Aおよびドライブサ ィ ド張力 104Aが検出される。 両張力 103Aおよび 104Aの差 すなわち張力偏差 111A = 103A - 104A が減算器 111 によ つて算出される。 張力偏差 U 1Aはその微小偏差範囲に対 してデッ ドゾーン装置 112 によりデッ ドゾーンが付与さ れた上で比例積分演算器 113 に入力される。
    [0007] デッ ドゾーン装置 112 は、 張力偏差 111Aの値を Δ Ί^ , デッ ドゾーン処理後の張力 ΐ差 112Aの値を Δ Τ、 デッ ド ゾーン上限値を！^，、 デッ ドゾーン下限値を とすれ ば、 デッ ドゾーン処理後の張力偏差 ΔΤを次の式によつ て演算する。
    [0008] TUL<ATj なら、 ΔΤ -ΔΤ^ — TUL …ひ〉 TLL≤ATi ≤ TUT なら、 ΔΤ Ο … ） Ti < TLL なら、 Τ - TLL - (3) 比例 ¾分演算器 113 は張力偏差 112Aに比例積分演算を 施し、 それを圧延材 101 の坨行を矮正するための圧下位 置レべ ング量 113Aとして出力する。 絶対値リ ミ ツ ト装 置 114 が圧下位置レベリ ング量 113Aに出力絶対値がリ ミ ッ ト値を超えないようにリ ミ ッ ト処理を施し、 それを制 限された圧下位置レベリ ング量 114Aとして出力する。 減 算器 115 が、 オペレータサイ ド圧下位置基準値設定器 117 に って設定されたオペレータサイ ド圧下位置基準 値 117Aから、 制限された圧下位置レべリ ング量 114Aを減 算することにより、 レべリ ング量補正後のオペレータサ イ ド圧下位置基準値 115Aを出力する。 加算器 116 は、 ド ライプサイ ド圧下位置基準値設定器 118 によって設定さ れた ドライブサイ ド圧下位置 S準値 118Aに、 制限された 圧下位 Sレベリ ング S114Aを加算することにより、 レべ リ ング量補正後の ドライブサイ ド圧下位置基準値 116Aを 出力する。
    [0009] オペレータサイ ド圧下位置基準値 115Aによりオペレー タサイ ド氐下位置制御装置 109 およびオペレータサイ ド 圧下駆動装置 107 を介して、 圧延機 102 のオペレータサ イ ド圧下位置が制御される。 同様に、 ドライブサイ ド圧 下位置制御装置 110 およびドライブサイ ド圧下駆動装置 108 を介して、 圧延機 102 のオペレータサイ ド圧下位置 が制御される。
    [0010] なお、 オペレータサイ ド圧下駆動装置 107 には、 圧延 機 102 のオペレータサイ ド圧延荷重を検出する圧延荷重 検出器 105 が取り付けられており、 ドライブサイ ド圧下 駆動装置 108 には、 圧延機 102 の ドライブサイ ド圧延荷 重を検出する圧延荷重検出器 10 B が取り付けられている c これらの検出器によって検出された圧延荷重は図示して いない荷重制御装置による圧延荷重のフィ一ドバック制 御に用いられる。
    [0011] 以上のように構成された坨行制御装置においては、 張 力検出器 103 によって検出されたオペレータサイ ド張力 103Aが、 張力検出器 104 によって検出された ドライブサ ィ ド張力 104Aより も大きいときは、 圧延材 101 のォペレ 一夕サイ ドの圧延による仲びがドライブサイ ドのそれよ り も小さく、 そのため圧延材 101 がオペレータサイ ド'に 坨行 （変位） しているものと判断する。 この坨行を矯正 するために、 一方ではレベリ ング量補正後のオペレータ サイ ド圧下位置基準値 115Aを小さくする （即ち、 ォペレ 一夕サイ ドの圧下量を大きく してロールギャ ップを小さ くする） と共に、 他方ではレベリ ング量 ¾δ正後の ドライ ブサイ ド圧下位置基準値 116Aを大きくする （即ち、 ドラ イブサイ ドの圧下量を小さく してロールギャ ップを大き くする） ことにより、 圧延材 101 のオペレータサイ ドの 伸びがドライブサイ ドの伸びと等しく なるまで、 即ち、 オペレータサイ ド張力 103Aと ドライブサイ ド張力 104A とが等しぐなる fまで、 圧延機 102 に対する圧下制御が継 铳きれる。
    [0012] 上述した従来の蛇行制御装置においては、 圧延機 102 の出口側-における圧延材 101 のオペレータサイ ド張力 103Aと ドライブサイ ド張力 104Aとの間の偏差、 即ち、 張 力偏差 Δ Τ 、 がゼロになるように、 圧延材 101 のオペ レータサイ ド張力と ドライブサイ ド張力との間の偏差、 即ち張力偏差 Δ Τを入力とし、 圧延機 102 のための圧下 位置レペリ ン 量 113Aを出力とした、 1入カノ 1出カタ イブの j 例積分制御を行っている。 そのため、 張力偏差 厶 Tがゼロになるまでの間、 圧延機 102 の圧下レペリ ン グ量が 延機 102 の機械的上限値に到達するまで増大し てし うことがある。 このように、 圧延機 102 の圧下レ ベリ ング量が増大すると、 その増大に従って圧延機 102 のオ レータサイ ド圧延荷重と ドライブサイ ド圧延荷重 との間 偏差も大きくなるために、 圧延材 101 の断面形 状に悪零響を及ぼすことがあった。
    [0013] 換言すると、 従来の蛇行制御装置は、 圧延材 101 のォ ペレ—タサイ ド張力と ドライブサイ ド張力との間の偏差 (即ち 張力櫺差） のみを制御入力とし、 圧延機 102 の 圧下レペリ ング量を制御出力とした 1入カ 1出力型の 比例積分制御系であるために、 圧延材 102 のオペレータ サイ ドと ドライブサイ ドとの間の圧延荷重差を制御でき ないという問題点があった。
    [0014] 〔発明の概要〕
    [0015] 従って本発明の目的は、 圧延材のオペレータサイ ドと ドライブサイ ドとの間に張力偏差が持続しても、 圧延機 のオペレータサイ ドと ドライブサイ ドとの間の圧延荷重 の偏差が過大とならないように、 圧延材の形状に悪影響 を与えない範囲内で、 最適な坨行制御を遂行できる圧延 材の坨行制御装置を提供することにある。
    [0016] 上記目的を達成するために本発明による圧延材の蛇行 制御装置は、 圧延機によって圧延された圧延材のォペレ 一夕サイ ド張力およびドライブサイ ド張力を検出する張 力検出手段と、 圧延機のオペレータサイ ド圧延荷重およ びドライブサイ ド圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段 と、 張力検出手段によって検出されたオペレータサイ ド 張力と ドライブサイ ド張力との間の張力偏差を算出ず'る 笫 1の演算手段と、 圧延荷重検出手段によって検出され たオペレータサイ ドの圧延荷重と ドライブサイ ドの圧延 荷重との間の圧延荷重偏差を算出する第 2の溃算手段と、 第 1の演算手段によって算出された張力偏差および第 2 の演算手段によって算出された圧延荷重偏差に基づいて、 圧延材の坨行制御のための圧延機の圧下レペリ ング量と その極性をファジー推論の手法によって求める第 3の演 算手段と、 第 3の演算手段によって算出された圧下レべ リ ング量およ 極性に基づいて圧延機のオペレータサイ ドおよ ドライブサイ ドの圧下レベリ ング量を個々に調 整する手段とを備えている。
    [0017] 従来の坨行制御が圧延材の断面形状に悪影響を与えて いた理由は、 圧延 のオペレータサイ ドと ドライブサイ ドとの間の張力偏差をゼロにすることだけを目的として 圧延機の圧下レペリ ング量を操作する 1入力 Z 1出力の 比例積分制御系によつて行われていたことにある。
    [0018] そこで本発明においては、 圧延材のオペレータサイ ド と ドライブサイ ドとの間に張力偏差が生じた場合、 その 張力偏差 生じたときの圧延機のオペレータサイ ドと ド ライブサイ ドとの間の圧延荷重偏差をも考慮した圧下レ ベリ ンダ量をファジー制御の手法を用いることによって 決定し、 それによつて圧下位置制御系を制御することに よつて庄延材の蛇行制御を行う。
    [0019] 即ち、 張力僞差の極性と圧延荷重偏差の極性との組み 合わせに関する の （ a ) 〜 （ d ) の場合を考慮する。
    [0020] ( a ) 圧延材のオペレータサイ ド張力がドライブサイ ド張力より大きく、 圧延機のオペレータサイ ド圧延荷重 がドラ ブサイ ド圧延荷重より大きい場合は、 ファジー 制御の 法によって圧延機のオペレータサイ ドの圧下位 置を少し締め込む （圧延ギャ ップを小とする） ような圧 下レペリ ング量を設定する。
    [0021] ( b ) 圧延材のオペレータサイ ド張力が ドライブサイ ド張力より大きく、 圧延機のオペレータサイ ド圧延荷重 がドライブサイ ド圧延荷重より小さい場合は、 ファジー 制御の手法によって圧延機のオペレータサイ ドの圧下位 置を大きく締め込むような圧下レペリ ング量を設定する。
    [0022] ( c ) 圧延材のオペレータサイ ド張力がドライブサイ ド張力より小さく、 圧延機のオペレータサイ ド圧延荷重 がドライブサイ ド圧延荷重より大きい場合は、 ファジー 制御の手法によつて圧延機の ドライブサイ ドの圧下位置 を大きく締め込むような圧下レベリ ング量を設定する。
    [0023] ( d ) 圧延材のオペレータサイ ド張力がドライブサイ ド張力より小さく、 圧延機のオペレータサイ ド圧延荷重 がドライブサイ ド圧延荷重より小さい場合は、 ファジー 制御の手法によって圧延機の ドライブサイ ドの圧下位置 を少し締め込むような圧下レペリ ング量を設定する ό 以上のように、 圧延材のオペレータサイ ドと ドライブ サイ ドとの間の張力偏差、 および圧延機のオペレーダサ ィ ドと ドライブサイ ドとの間の圧延荷重偏差に基づき、 ファジー制御の手法を用いることによって最適な圧下レ ベリ ング量を求めることにより、 圧延材の断面形状に悪 影響を及ぼさない最適な圧延材の蛇行制御を遂行するこ とができる。 〔図面の簡単な説明〕
    [0024] 添付図面において、
    [0025] 第 1図は従来の圧延材の蛇行制御装置を示すプロック 図、
    [0026] 第 2図は本発明の第 1の実施例による圧延材の坨行制 御装置を示すプロック図、
    [0027] 第 3図は第 2図の坨行制御装置におけるファジー推論 部分の作用を説明するための図、
    [0028] 第 4図は本発明の第 2の実施例による坨行制御装置を 示すブロック図、
    [0029] 第 5図は第 4図の蛇行制御装置におけるファジー推論 部分の作用を説明するための図である。
    [0030] 〔好ま しい実施例の詳細な説明〕
    [0031] 以下、 図面を参照して本発明の実施例について説明す る o
    [0032] 第 2図は本発明の第 1の実施例による坨行制御装置を 示すものである。 第 2図に示す坨行制御装置において、 圧延機 2により圧延され、 そこから出て来た圧延材 Γ'の オペレータサイ ド張力 3 Α及びドライブサイ ド張力 4 A がそれぞれオペレータサイ ド張力検出器 3およびドライ ブサイ ド張力検出器 4により検出される。 両張力検出器 3およ'び 4によつて検出された両張力 3 Aおよび 4 Aの 差すなわち張力偏差 11 A ( - 3 A - 4 A ) を減算器 11が 算出する。 張力偏差 11 Aはその微小偏差範囲に対してデ ッ ドゾーン装置 12によりデッ ドゾーンが付与され、 その 出力信号 12Aがファジー推論装置 15の第 1の入力端子に 入力される。 デッ ドゾーン装置 12は、 張力倡差 11Aすな わち ΔΤ^ に対して前掲の （1) 〜 （3) 式に従ってデ ッ ドゾーン処理を行い、 デッ ドゾーン処理された張力偏 差 12Aを出力する。
    [0033] オペレータサイ ド圧延荷重検出器 5およびドライブサ ィ ド圧延荷重検出器 6により、 圧延機 2のオペレータサ ィ ド圧延荷重 5Aおよびドライブサイ ド圧延荷重 6 Aが 検出される。 両圧延荷重 5 A, 6A間の偏差 （5A—
    [0034] 6 A) が減算器 13により算出され、 それは圧延荷重偏差 13Aとして出力される。 圧延荷重偏差 13Aはその微小偏 差範囲に対してデヅ ドゾーン装匿14によりデッ ドゾーン が付与され、 その出力信号 14Aがファ ジー推論装置 15の 第 2の入力端子に入力される。 デッ ドゾーン装置 Uは、 すでに述べたデッ ドゾーン装置 12と同様の原理に従つて 構成される。 圧延荷重偏差 13Aの値を ΔΡ i 、 デッ ドゾ ーン処理後の圧延荷重偏差 14Aの値を ΔΡ、 デッ ドゾー ン上限値を Ρυτ、 デッ ドゾーン下限値を とすれば、 デッ ドゾーン処理後の圧延荷重偏差 ΔΡを次式によって 演算する。
    [0035] PUL< A Pi なら、 AP =AP i - PUL ···") P Lr≤ Δ P . ≤ P UL なら、 △ P = 0 …（5〉
    [0036] Pi < PLL なら、 Ρ - PLL ·'·(6) ファジー推諭装置 15は、 デッ ドゾーン処理後の張力偏 差 12Aおよびデッ ドゾーン処理後の圧延荷重偏差 14Aに 基づき、 ファジー推論の手法によって圧延機 2の圧下レ ベリ ング量 15Aを算出する。 なお、 ファジー推諭装置 15 によるファジ一推諭の手法の詳細については後述する。 ファジ一推諭装匿 15によつて算出された圧下レベリ ン グ量 15 Aに対して上下限リ ミ ッタ 16により上下限リ ミ ヅ ト処理が施され、 ここから上下限リ ミ ッ トされた压下レ ベリ ング量 16Aとして出力される。 上下限リ ミ ッタ 16を 設ける理由は、 圧延機 2の圧下レべリ ング量に機械的な 上限値と下限値とが存在するからである。
    [0037] このようにして求められた圧下レベリ ング量 1BAは圧 延機 2に対する圧下位置基準を修正するために用いられ る。 すなわち、 一方ではオペレータサイ ド圧下位置基準 設定器 17によって設定されたオペレータサイ ド圧下位置 基準 17Aから狨算器 19により圧下レベリ ング量 16 Aを減 算することにより修正されたオペレータサイ ド圧下基準 19A (-17A -16A) が形成され、 他方では ドライブサ ィ ド圧下位置基準設定器 18によって設定された ドライブ サイ ド圧下位置基準 18Aに加算器 20により圧下位置レべ リ ング量 16 Aを加算することにより修正された ドライブ サイ ド圧下位置基準 20A ( = 18A + 16A) が形成される。 オペレータサイ ド圧下位置基準 19Aに従いオペレータ サイ ド压下位置制御装置 9および圧下駆動装置 7を介し て圧延機 2のオペレータサイ ド圧下位置が制御される。 同様に ドライブサイ ド圧下位置基準 20 Aに従い ドライブ サイ ド圧下位置制御装置 10および圧下駆動装置 8を介し て圧延機 2の ドライブサイ ド圧下位置が制御される。 次に第 2図の装置におけるフマジー推論装置 によつ て行われるファジー制御の手法について説明する。
    [0038] ファジ一推諭装置' 15に適用されるファジー制御規則と メ ンバーシップ関数とを第 3図に示す。 第 3図に示す符
    [0039] "^Α11' Α 12' " 21' Α22， "31' Α32' Α41* Α 2' Β χ , Β 2 , Β 3 および Β 4 はそれぞれメ ンバーシップ 関数を表わしており、 又、 符号 , R2 , R3 および
    [0040] R4 はそれぞれファジー制御規則を表わしている。 ここ では、 nin 演算法を用いる推論方法を適用するものとし て説明を進める。
    [0041] さて、 推論のための入力 （前提） は張力偏差 12Aと圧 延荷重偏差 14Aであり、 出力 （結論） は圧延機の圧下レ ベリ ング量 15Aであって、 入力 （前提） と出力 （結論） を結びつけるものがファジー制御規則 , R2 . R'3 および R4 である。 張力偏差 12Aを ΔΤ (ΔΤの特定の 値を ΔΤ^ ) 、 圧延荷重偏差 14Aを ΔΡ (ΔΡの特定の 値を ) 、 圧下レベリ ング量 15Aを (厶 Lの特 定の値を AL i ) とする。
    [0042] (前提） ： 厶 T 厶丁， かつ ΔΡ =ΔΡ丄 である。 (ファジー制御規則） R j ： . し△ T = A 11で厶 P Α12ならば、
    [0043] Δ L = Β χ である
    [0044] R し厶 T = A2iで A 22ならば、
    [0045] B 2 である
    [0046] R もし ΔΤ = A31で厶 P A Q nなら {ί、
    [0047] Δ L = Β 3 である
    [0048] R もじ厶 T = Α41で ΔΡ Α4。ならば、
    [0049] 厶 L - Β 4 である
    [0050] (結 ： 上記メ ンバーシップ関数 Bi B B 及 び B4 を総合して、 AL -AI^ である
    [0051] 次に上述したファジー制御規則とメ ンバーシップ関数 について、 第 3図を参照して説明する。
    [0052] ( a }- ファジー制御規則 Ri
    [0053] メ ンバーシップ関数 Auはオペレータサイ ド張力 3 A がドライブサイ ド張力 4 Aより大きい度合を示すもので あって、 横軸は張力偏差 11A (= Δ T = 3 A - 4 A) を 示しており、 縱軸は適合度を示している。
    [0054] メ ンバーシップ関数 A 12はオペレータサイ ド圧延荷重 5 Aがドライブサイ ド圧延荷重 6 Aより大きいときに、 オペレータサイ ド圧延荷蜇を可変できる度合を示してお り、 横軸は圧延荷重偏差 13A — 6A) を. また、 辚軸は適合度を示している。
    [0055] メ ンパーシ ^ 関数 は、 圧延機 2のオペレータサ ドの庄下位匿を少し締め込むような圧下レべリ ング量 15Aを設定するためのメ ンバーシップ関数である。 メ ン バーシップ関数 Auのある特定の張力偏差厶 に対す る適合度と、 メ ンバ一シップ関数 A12のある特定の圧延 荷重偏差 AP jL に対する適合度とを比較し、 より小さい 方の適合度のところでメ ンバーシップ関数 をカッ ト する。 カッ トされたメ ンバーシップ閲数 B { の図形の重 心の 座標がフマジー制御規則 によって推諭され る圧延機 2の圧下レベリ ング量 15A (オペレータサイ ド の圧下位置を締め込む方向を正とする） となる。
    [0056] (b ) ファジー制御規則 R2
    [0057] メ ンバーシップ関数 A 21は、 オペレータサイ ド張力
    [0058] 3 Aがドライブサイ ド張力 4 Aより大きい度合を示して おり、 横軸は張力偏差 11A (= Δ Τ = 3 Α— 4 A) を示 しており、 縱軸は適合度を示している。
    [0059] メ ンバーシップ関数 Α22は、 ドライブサイ ド圧延荷重 6 Αがオペレータサイ ド圧延荷重 5 Αより大きいときに、 オペレータサイ ド圧延荷重を可変できる適合を示す。 横 軸は、 圧延荷重偏差 13A (« Δ Ρ = 5 Α— 6 Α) を示し ており、 縱軸は適合度を示している。
    [0060] メ ンバー シ ッ プ関数 Β 2 は、 圧延機 2のオペレータサ ィ ドの圧下位置を大きく締め込むような圧下レペリ ング 量 15Aを設定するためのメ ンバーシップ関数である。 メ ンバーシップ関数 Α21のある張力偏差 ΔΊ^ に対する適 合度と、 メ ンバーシップ関数 A22のある圧延荷重偏差 ΔΡ に対する適合度とを比較し、 より小さい方の適合 度のとごろでメ ンバーシヅプ関数 Β 2 をカツ トする。 力 ッ トさ ^メ ンバーシップ関数 Β 2 の図形の重心の△ L 座標がブアジ一制御規則 R2 によって推諭される圧延機 2の圧下レべリ ング量 15A (オペレータサイ ドの圧下位 置を締¾§込む方向を正とする） となる。
    [0061] (c) ファジー制御規則 R3
    [0062] メ ンバーシッブ関数 A31は、 ドライブサイ ド張力 4 A がオペレータサイ ド張力 3 Aより大きい度合を示す。 横 軸は、 張力偏差 11A (=ΔΤ= 3Α-4Α) を示してお り、 縱軸は適合度を示している。
    [0063] メ ンバーシップ関数 Α3<)は、 オペレータサイ ド圧延荷 重 5Αがドライブサイ ド圧延荷重 6 Αより大きいときに、 ドライブサイ ド圧延荷重を可変できる度合を示す。 横軸 は、 圧延荷重偏差 13A ( = ΔΡ = 5Α- 6Α) を示して おり、 縦軸は適合度を示している。
    [0064] メ ンバーシップ関数 Β3 は、 圧延機 2の ドライブサイ ドの圧下位置を大きく締め込むような圧下レベリ ング量 15Aを設定するためのメ ンバーシップ関数である。 メ ン バーシップ関数 Α31のある張力偏差 丁ェ に対する適合 度と、 メ ンバーシップ関数 A。2のある圧延荷重偏差 △ ΡΊ に対する適合度とを比較し、 より小さい方の適合 度のところでメ ンバーシップ閱数 Β 3 をカツ 卜する。 力 ッ トされ ,メンバーシップ関数 Β 3 の図形の重心の 座標がファジー制御規則 R3 によって推論される圧延機 2の圧下レベリ ング量 15A (オペレータサイ ドの圧下位 置を締め込む方向を正とする） となる。
    [0065] ( d ) ファジー制御規則 R4
    [0066] メ ンバーシップ関数 A41は、 ドライブサイ ド張力 4 A がオペレータサイ ド張力 3 Aより大きい度合を示す。 横 軸は張力偏差 11A (= Δ Τ = 3 Α— 4 A) を示しており、 縱軸は適合度を示している。
    [0067] メ ンバーシップ関数 Α42は、 ドライブサイ ド圧延荷重 6 Αがオペレータサイ ド圧延荷重 5 Αより大きいときに、 ドライブサイ ド圧延荷重を可変できる度合を示す。 横軸 は、 圧延荷重偏差 13A ( = AP = 5 A— 6 A) を示して おり、 縦軸は適合度を示している。
    [0068] メ ンバーシップ関数 B4 は、 圧延機 2の ドライブサイ ドの圧下位置を少し締め込むような圧下レペリ ング量 15 Aを設定するためのメ ンバーシップ関数である。
    [0069] メ ンバーシップ関数 A41のある張力偏差 A T l に対す る適合度とメ ンバーシップ関数 Α 42のある圧延荷重偏差 ΔΡ χ に対する適合度とを比較し、 より小さい方のとこ ろでメ ンバーシップ関数 Β 4 をカツ トする。 カツ トされ たメ ンバーシップ関数 Β 4 の図形の重心の厶 L座標がフ アジ一制御規則 R4 によって推論される圧延機の圧下レ ベリ ング量 15A (オペレータサイ ドの圧下位置を締め込 む方向を正とする） となる。 ファジー制御規則 Ri , R2 , R 3 および R4 により 力ッ トされた圧下レペリ ング量 15Aを意味するメ ンバー シップ関数 B i , Β 2 , B n および B , を重ね合わせる ことにより作成される新たなメ ンバーシップ関数 B 0 の 図形の S心 Qの AL座標 （=厶1^ ) がファジー制御規 則 ，： R2 , R。 および R4 により推論された圧延機 2の圧下レベリ ング量 15Aの設定値となる。
    [0070] 第 3図に基づいて、 張力偏差 ΔΤが ΔΤ 厶！^ で且 つ圧延荷重偏差厶 Pが ΔΡ «厶 P i のときに、 圧下レべ リ ング鸶厶1^ を-求める過程を説明する。
    [0071] ( e ) ファジー制御規則 R , による推論
    [0072] ΔΤ -ΔΤ L であるとき、 メ ンバーシップ関数 A uに より求められる適合度は である。
    [0073] 厶 P -AP i であるとき、 メ ンバーシップ関数 A 12に より求 られ. 適合度は ω 2 である。
    [0074] この例で;ほ、 ω 1 く ω 2 であるため、 メ ンバーシップ 関数 Β ν は II合度 fc^ のところで力ッ 卜されるので、 メ ンバー ップ関数 B丄 のハツチング部分が、 ファジ一''制 御規則 により推諭される圧下レペリ ング量 15 Aを意 味するメ ンバーシップ関数となる。
    [0075] ( f ) ファジー制御規則 R2 による推論
    [0076] 厶 T 厶 であるとき、 メ ンバ一シップ関数 A 21に より求 られる適合度は ω3 である。
    [0077] 厶 Ρ一 ΔΡ丄 であるとき、 メ ンバーシップ関数 A22に より求められる適合度は ω4 である。
    [0078] この例では、 ω 4 < ω 3 であるため、 メ ンバーシップ 関数 Β。 は適合度 ω4 のところでカツ 卜されるので、 メ ンバーシップ関数 Β 0 のハッチング部分がフマジー制御 規則 R2 により推論される圧下レべリ ング量 15Aを意味 するメ ンバーシップ関数となる。
    [0079] (g) ファ ジー制御規則 R 3 による推論
    [0080] △ Τ - ΔΤ^ であるとき、 メ ンバーシップ関数 A31に より求められる適合度はゼロである。 したがって、 ファ ジー制御規則 R3 により推論される圧下レペリ ング量 15 Aを意味するメ ンバーシップ閲数は存在しない。
    [0081] (h) ファ ジー制御規則 R4 による推論
    [0082] △ Τ -ΔΤ^ であるとき、 メ ンバーシップ関数 Α41に より求められる適合度はゼロである。 したがって、 ファ ジー制御規則 R4 により推論される圧下レベリ ング量 15 Aを意味するメ ンバーシップ関数は存在しない。
    [0083] したがって、 本例では、 ファジー制御規則 により 推論された圧下レペリ ング量 15Aを意味するメ ンバー''シ ップ関数 のハッチング部と、 ファジー制御規則 R。 により推論された圧下レペリ ング量 15 Aを意味するメ ン バーシップ関数 B 2 のハッチング部とを重ね合わせるこ とにより得られたメ ンバーシップ関数 B JJ の図形の重心 Qの 座標が、 ΔΤ ΔΤ^ で、 且つ圧延荷重偏差 △ Pが、 AP APi であるときの、 圧延材 1の坨行を 矯正するための圧延機 2の圧下レベリ ング量 15 Aの設定 値となる。
    [0084] 第 2図の坨行制御装置においてはファジー制御の手法 を用いて決定された圧下レペリ ング量により圧下位置制 '御系を直接制御している。 それに対して、 それと異なる 実施例について説明する。
    [0085] 第 4図は本発明の第 2の実施例を示すものである。 この実施例においては、 圧延機出口における圧延材の オペレータサイ ドおよびドライブサイ ド間の張力偏差お よび圧延機の両サイ ド間の圧延荷重徧差に基づいて、 比 例積分制御系の最適なゲイ ンを、 ファジー推論の手法を 用いることによってリアルタイムで設定計算することに よつて求める。
    [0086] すなわち第 4図の実施例においては、 '
    [0087] ( a ) 圧延材のオペレータサイ ド張力 3 Aがドライブ サイ ド張力 4 Aより大きく、 かつ圧延機のオペレータサ ィ ド圧 荷重 5 Aがドライブサイ ド圧延荷重 6 Aより大 きい場合には、 ファジー推論の手法により圧延機のオペ レー夕サイ ドの圧下位置を少し締め込むような圧下レべ リ ング量を出力するように、 比例積分制御系のゲイ ンを 小さくする。
    [0088] ( b ) 圧延材のオペレータサイ ド張力 3 Aがドライブ サイ ド張力 4 Aより大きく、 圧延機のオペレータサイ ド 圧延荷 fi 5 Aがドライブサイ ド圧延荷重 6 Aより小さい 9 場合は、 ファジー推論の手法により圧延機のオペレータ サイ ドの圧下位置を大きく締め込むような圧下レペリ ン グ量を出力するように、 比例積分制御系のゲイ ンを大き くする。
    [0089] ( c ) 圧延材のォベレー夕サイ ド張力 3 Aがドライブ サイ ド張力 4 Aより小さく、 圧延機のオペレータサイ ド 圧延荷重 5 Aがドライブサイ ド圧延荷重 6 Aより大きい 場合は、 ファジー推論の手法により圧延機の ドライブサ ィ ドの圧下位置を大きく締め込むような圧下レベリ ング 量を出力するように、 比例積分制御系のゲイ ンを大きく する。
    [0090] ( d ) 圧延材のオペレータサイ ド張力がドライブサイ ド張力より小さく、 圧延機のオペレータサイ ド圧延荷重 がドライブサイ ド圧延荷重より小さい場合は、 ファジー 推論の手法により圧延機の ドライブサイ ドの圧下位置を 少し締め込むような圧下レペリ ング量を出力するように、 比例積分制御系のゲイ ンを小さくする。
    [0091] 第 4図の実施例においては、 デッ ドゾーン処理後の'張 力偏差 12 Aおよび圧延荷重偏差 14 Aに基づいてフアジ一 推諭装置 23がファジー推論の手法により張力偏差 12 Aに 対する倏正率 23 Aの形で比例積分制御系のゲイ ンを算出 する。 なお、 ファジー推論装置 23による修正率 23 Aを算 出するに際して用いられるファジー推論の手法について は後述する。 乗算器 21において張力偏差 12 Aに修正率 23 Aを乗ずることによって修正された張力偏差 21 Aが算出 される。 この修正された張力偏差 21 Aは比例積分器 22に 入力される。 比例積分器 22の出力は圧下レペリ ング量 22 Aとして上下限リ ミ ッタ 18に入力される。 上下限リ ミ ッ タ 16以下、 両圧下駆動装匿 7および 8までの装置部分の 構成は、 すでに述べた第 2図の実施例と同様に構成され ている。
    [0092] 次に、 ファジ一推謫装置 23によつて行われるファジー 推論の手法について説明する。 このファ ジー推論に適用 するフア ジ一推論規則とメ ンバーシップ関数の定義は第 1の実施例の場合 同様である。
    [0093] 第 5図 おいて、 メ ンバーシップ閱数 , B 2 , B 3 および B4 のハッチング部分が、 それぞれファジー 推論規則 RjL , R2 , R。 および R4 により推論された ゲイ ンを意味するメ ンバーシップ関数の値となる。 した がって、 図示 例では、 ファジー推論規則 R∑ により推 詮されたメ ンバーシップ関数 のハッチング部と、 フ ァジー推論規則 R2 により推論されたメ ンバーシッブ関 数 B 2 のハッチング部とを重ね合わせることにより得ら れるメ ンバーシップ関数 B JJ の図形の重心 Qの K τ座標 (一 ΚΤ 1 ) が、 張力偏差に関して Α Τ - Δ Ί^ で且つ 圧延荷重偏差に関して Δ Ρ - Δ Ρ であるときの、 圧延 材 1 蛇行を矯正するための最適なゲイ ンすなわち修正 率 23Α なる。 Α 第 4図に示したファジー推論装置 23は、 比例積分器 22 の全体のゲイ ンを推論するが、 比例ゲイ ンと積分ゲイ ン とを夫々独立に推論する構成とすることも可能である。 なお、 第 3図および第 5図に示したメ ンバーシップ関 数 Αιι' Α ΐ2· Α2Γ " 22* " 31' " 32' " 41' Α 42* Β 1 , Β 2 , Β。 および Β4 は、 上記実施例で述べた坨 行制御装置を実際のプラ ン トに適用する際は、 図示の関 数形状は適宜変更して用いることができる。
    [0094] 又、 第 3図および第 5図に示したメ ンバーシップ関数 Αη, Α2,， Α31, Α41は張力偏差を意味するメ ンバー シップ関数であるが、 その数については、 上記実施例に よる坨行制御装置をブラ ン トに適用するに際して適宜追 加することができる。 更に、 第 3図および第 5図に示したメ ンバーシップ関 数 Α12, Α22, Α32, Α4。は圧延荷重偏差を意味するメ ンバーシップ関数であるが、 その数については、 上記実 施例による坨行制御装置をブラン トに適用する際に追加 することができる。 '' ファジー推論規則 Ri , R2 , R3 および R4 の数も 上記と全く同様である。
    权利要求:
    Claims 諳 求 の 範 囲
    1 . 圧延機によつて圧延された圧延材のオペレータ サイ ド張力およびドライブサイ ド張力を検出する張力検 出手段 （3 , 4 ) と、
    前記庄延機のオペレータサイ ド圧延荷重およびドライ ブサイ ド圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段 （ 5 , 6 ) と、
    前記張力検出手段によって検出されたオペレータサイ ド張力と ドライブサイ ド張力との間の張力偏差を算出す る第 1の演算手段 （11) と、
    前記圧延荷重検出手段によつて検出されたオペレータ サイ ドの圧延荷重と ドライブサイ ドの圧延荷重との間の 圧延荷重偏差を算出する第 2の演算手段 （13) と、
    前記 H iの演算手段によつて算出された張力偏差およ び前記第 2の演算手段によって算出された圧延荷重偏差 に基づいて、 前記圧延材の蛇行制御のための前記圧延機 の圧下レペリ ング量とその極性をファジ一推諭の手法に よって求める第 3の演算手段 （15) と、
    前記第 3の演算手段によって算出された圧下レペリ ン グ量および極性に基づいて前記圧延機のオペレータサイ ドおよびドライブサイ ドの圧下レベリ ング量を個々に調 整する手段と
    を備えた圧延材の坨行制御装置。
    2 . 請求項 1記載の蛇行制御装置において、 前記第 3の演算手段が、
    前記第 1の演算手段によって算出された張力偏差およ び前記第 2の演算手段によって算出された圧延荷重偏差 に基づいて、 前記圧延材の蛇行制御のための張力偏差修 正率をファジー制御の手法によって算出するファジー推 諭手段 （23) と、
    前記第 1の演算手段によって算出された張力偏差に前 記ファジー推論手段によって算出された張力偏差修正率 を乗じて修正張力偏差を算出する乗算手段 （21) と、 前記乗算手段によって得られた修正張力偏差に比例積 分演算を施して前記圧延機の圧下レペリ ング量とその極 性を求める比例積分演算手段 （22) と
    力、らなっている。
    3 . 請求項 1記載の坨行制御装置において、 前記第
    1の演算手段の出力側に、 第 1の演算手段によって算出 された張力偏差に対してデッ ドゾーンを設定するデッ ド ゾーン装置 （12) を更に備えている。
    4 . 請求項 1記載の坨行制御装置において、 前記第 2の演算手段の出力側に、 前記第 2の演算手段によって 算出された圧延荷重偏差に対してデッ ドゾーンを設定す るデッ ドゾーン装置 （13) を更に備えている。
    5 . 請求項 1記載の坨行制御装置において、 前記第 3の演算手段の出力側に、 出力絶対値の上下限を制限す る.リ ミ タ手段 （16) を更に備えている
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-02-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE US |
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