[发明专利]设备控制装置、轧制控制装置、设备控制方法以及设备控制程序

说明书

本发明提供一种设备控制装置、轧制控制装置、设备控制方法以及设备控制程序。设备控制装置基于对控制前状态量的时间序列数据进行快速傅立叶变换而得到的结果，提取控制前状态量中包含的多个频率成分，生成将提取出的频率成分进行合成后的控制前状态量合成波形，基于对控制前状态量和控制后状态量各自的时间序列数据进行快速傅立叶变换而得到的结果，取得控制后状态量相对于控制前状态量的相位差和衰减量，针对多个频率成分中的每一个频率成分，基于取得的相位差和衰减量，决定直到使控制前状态量反映到前馈控制为止的延迟时间即控制输出定时位移量和前馈控制的控制增益。

技术领域

本发明涉及设备控制装置、轧制控制装置、设备控制方法以及设备控制程序。

背景技术

在通过对金属板进行轧制而高效地生产薄的金属材料的设备即轧制机中，有时会产生由于作为被轧制材料的金属板的硬度不均引起的板厚不良。硬度不均是指被轧制材料的硬度在整个被轧制材料中不均匀的状态。被轧制材料的硬度成为轧制时的变形阻力，因此如果在轧制时在作为输送被轧制材料的输送方向的轧制方向上产生硬度不均，则被轧制材料的压陷方式根据位置而不同，轧制后的板厚产生变动。

一般使被轧制材料多次通过轧制机而从原来的金属板的板厚即原板厚开始直到成为产品厚度为止进行轧制。如果存在硬度不均，则被轧制材料的硬度根据位置而不同，因此产生板厚变动，但在多次轧制中每次新产生板厚偏差。为了提高产品的板厚精度，在轧制机中执行板厚控制，但是难以通过以往的板厚控制来去除因硬度不均而在每次轧制时产生的板厚变动。

例如，对于在某次轧制时产生的硬度不均引起的板厚变动，能够在下一次轧制时利用入口侧板厚计来进行检测，通过前馈式的板厚控制来抑制板厚变动。然而，虽然通过该板厚控制抑制了至此为止的板厚变动，但由于硬度不均而产生新的板厚变动。此时，为了抑制新的板厚变动，需要比通常的控制增益大的控制增益。因此，在专利文献1所公开的板厚控制方法中，通过频率分析判断有无硬度不均，变更前馈板厚控制的控制增益。

另外，在前馈控制中，为了期待足够的控制效果，控制增益和控制输出的相移量都重要。因此，在专利文献2所公开的板厚控制装置中，基于多个控制状态量间的相位关系来调整控制增益以及相移量，由此发挥最大的控制效果。

另外，在专利文献3中公开了如下方法：为了准确地求出多个控制状态量间的相位关系、衰减量关系，利用快速傅里叶变换来调整控制增益以及相移量，由此发挥最大的控制效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-33409号公报

专利文献2：日本专利6404195号公报

专利文献3：日本特开2018-05544号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所公开的技术中，为了去除基于硬度不均的被轧制材料的输送方向的变形阻力变动，通过前馈控制将上次轧制时产生的板厚变动在下次轧制时作为入口侧板厚变动而去除。此时，根据有无硬度不均来变更前馈控制的控制增益。

前馈控制是比例控制，通过对成为对象的控制状态量的偏差赋予相位和振幅相匹配的控制输出，能够使控制效果成为最大限度。在此，假定正弦波来作为控制对象的控制状态量的偏差，研究针对该控制状态量的偏差，控制增益振幅如何变化。

例如，作为与表示控制状态量的偏差的正弦波sin(ωt)相对的控制输出，生成控制增益G以及相移量Δ的正弦波，将前馈控制的控制结果设为y。此时，y如式(1)那样表示。

[数式1]

y＝sin(ωt)-G sin(ωt+Δ)＝X sin(ωt+δ) (1)