權(quán)利要求書: 1.一種串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法,具備:
對于多個軋制機(jī)架,分別取得包含軋制載荷比和馬達(dá)功率比中的一方的第一值的軋制模型式的步驟;
在將各上述軋制機(jī)架的軋制載荷、馬達(dá)功率及壓下率中的至少一個設(shè)為第二值時,判定是否產(chǎn)生了對上述第二值進(jìn)行限制的參數(shù)限制的步驟;
選擇第一導(dǎo)函數(shù)和第二導(dǎo)函數(shù)中的一方,作為用于對基于上述第一值的誤差進(jìn)行評價的評價函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的步驟,上述第一導(dǎo)函數(shù)是以滿足由上述第一值指定的比的方式求出的函數(shù),上述第二導(dǎo)函數(shù)被預(yù)先構(gòu)建成根據(jù)上述參數(shù)限制設(shè)定上述第二值,對于各上述軋制機(jī)架,以在未產(chǎn)生上述參數(shù)限制時選擇上述第一導(dǎo)函數(shù)、在產(chǎn)生了上述參數(shù)限制時選擇上述第二導(dǎo)函數(shù)的方式,進(jìn)行與上述判定的結(jié)果相對應(yīng)的導(dǎo)函數(shù)的選擇;以及使用包含上述第一導(dǎo)函數(shù)和上述第二導(dǎo)函數(shù)之中根據(jù)上述判定的結(jié)果而被選擇的一方的導(dǎo)函數(shù)的矩陣,對各上述軋制機(jī)架的出口側(cè)板厚進(jìn)行修正的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法,其中,上述參數(shù)限制包括第一限制和第二限制中的至少一方,
上述第一限制為通過指定值來指定上述第二值的限制,
上述第二限制為,在上述第二值超出到預(yù)先確定的極限范圍的外側(cè)時,將上述第二值限制在上述極限范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法,其中,通過雅可比矩陣的形式來構(gòu)建上述矩陣,
取得作為未知變量而包含各軋制機(jī)架的出口側(cè)板厚的未知變量向量,根據(jù)牛頓?拉夫遜法,使用上述雅可比矩陣求出上述未知變量向量的解,由此對各上述軋制機(jī)架的上述出口側(cè)板厚進(jìn)行修正。
4.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法,其中,上述矩陣包括第一成分組和第二成分組,
上述第二成分組由用于對基于上述第一值的上述誤差進(jìn)行評價的上述評價函數(shù)的上述導(dǎo)函數(shù)構(gòu)成,上述第一成分組由以滿足質(zhì)量流量恒定定律的方式設(shè)定的其他評價函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)構(gòu)成,根據(jù)有無上述參數(shù)限制使上述第二成分組在上述第一導(dǎo)函數(shù)與上述第二導(dǎo)函數(shù)之間置換,無論有無上述參數(shù)限制,上述第一成分組都恒定。
5.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法,還包括:取得作為未知變量而包含各上述軋制機(jī)架的出口側(cè)板厚的未知變量向量的步驟;
根據(jù)上述未知變量向量來取得評價函數(shù)的步驟,該步驟中,在未產(chǎn)生上述參數(shù)限制時,選擇以滿足由上述第一值指定的比的方式確定的模型基礎(chǔ)評價函數(shù),并且在產(chǎn)生了上述參數(shù)限制時,選擇以根據(jù)上述參數(shù)限制設(shè)定上述第二值的方式預(yù)先確定的修正評價函數(shù),計(jì)算選擇后的評價函數(shù);以及判定上述選擇后的上述評價函數(shù)的計(jì)算值是否收斂于預(yù)先確定的范圍內(nèi)的步驟,在上述計(jì)算值未收斂于上述范圍內(nèi)的情況下,使用根據(jù)上述矩陣求出的逆矩陣對上述未知變量向量進(jìn)行更新,由此對各上述軋制機(jī)架的上述出口側(cè)板厚進(jìn)行修正,計(jì)算更新后的評價函數(shù),由此對上述計(jì)算值重新進(jìn)行計(jì)算,該更新后的評價函數(shù)是根據(jù)通過前次的步驟被進(jìn)行了上述更新之后的上述未知變量向量確定出的。
6.一種軋制設(shè)備,具備:
多個軋制機(jī)架;
壓下裝置,設(shè)置于上述多個軋制機(jī)架的各軋制機(jī)架;
電動機(jī),使各上述軋制機(jī)架所具有的輥旋轉(zhuǎn);以及
工序計(jì)算機(jī),被構(gòu)建為,基于上述壓下裝置的軋制載荷比和上述電動機(jī)的馬達(dá)功率比中的一方的第一值,計(jì)算各上述軋制機(jī)架的板厚一覽表,上述工序計(jì)算機(jī)被構(gòu)建為執(zhí)行如下處理:
對于各上述軋制機(jī)架,取得包含上述第一值的軋制模型式的處理;
在將各上述軋制機(jī)架的軋制載荷、馬達(dá)功率及壓下率中的至少一個設(shè)為第二值時,判定是否產(chǎn)生了對上述第二值進(jìn)行限制的參數(shù)限制的處理;
選擇第一導(dǎo)函數(shù)和第二導(dǎo)函數(shù)中的一方,作為用于對基于上述第一值的誤差進(jìn)行評價的評價函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的處理,上述第一導(dǎo)函數(shù)是以滿足由上述第一值指定的比的方式求出的函數(shù),上述第二導(dǎo)函數(shù)被預(yù)先構(gòu)建為根據(jù)上述參數(shù)限制設(shè)定上述第二值,對于各上述軋制機(jī)架,以在未產(chǎn)生上述參數(shù)限制時選擇上述第一導(dǎo)函數(shù)、在產(chǎn)生了上述參數(shù)限制時選擇上述第二導(dǎo)函數(shù)的方式,進(jìn)行與上述判定的結(jié)果相對應(yīng)的導(dǎo)函數(shù)的選擇;以及使用包含上述第一導(dǎo)函數(shù)和上述第二導(dǎo)函數(shù)之中根據(jù)上述判定的結(jié)果而被選擇的一方的導(dǎo)函數(shù)的矩陣,對各上述軋制機(jī)架的出口側(cè)板厚進(jìn)行修正的處理。
說明書: 串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法及軋制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本申請涉及串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法及軋制設(shè)備。背景技術(shù)[0002] 以往,例如日本特開2000?167612號公報(bào)所記載的那樣,已知有對板厚一覽表自動地進(jìn)行修正的計(jì)算方法。在上述現(xiàn)有技術(shù)中,在壓下率、軋制載荷及軋制力矩等超過了極限的情況下,通過降低該軋制機(jī)架的載荷比目標(biāo)值來對板厚一覽表自動地進(jìn)行修正。[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0004] 專利文獻(xiàn)[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2000?167612號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容[0006] 發(fā)明要解決的課題[0007] 本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了上述現(xiàn)有的板厚一覽表計(jì)算方法的性能根據(jù)修正對象的軋制機(jī)架數(shù)或者修正量而降低這樣的課題。具體地說,上述現(xiàn)有的板厚一覽表修正方法,根據(jù)情況的不同,有時良好地起作用,有時計(jì)算會停滯。在需要進(jìn)行板厚一覽表修正的軋制機(jī)架的數(shù)量較少的情況、板厚一覽表修正量較小的情況下,良好地起作用。[0008] 另一方面,在需要進(jìn)行板厚一覽表修正的機(jī)架例如存在過半數(shù)等大量的情況、板厚一覽表修正量在某種程度上較大的情況下,計(jì)算停滯。所謂計(jì)算的停滯,具體地說,例如包括計(jì)算負(fù)荷變高、或者反復(fù)計(jì)算難以收斂。如此,上述現(xiàn)有技術(shù)還留有改進(jìn)的余地。[0009] 本申請是為了解決上述那樣的課題而進(jìn)行的,其目的在于提供板厚一覽表計(jì)算方法及軋制設(shè)備,被改善為能夠抑制板厚一覽表的計(jì)算停滯。[0010] 用于解決課題的手段[0011] 本申請的串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法具備如下所述的多個步驟。一個步驟為,對于多個軋制機(jī)架,分別取得包含軋制載荷比和馬達(dá)功率比中的一方的第一值的軋制模型式。另一個步驟為,在將各上述軋制機(jī)架的軋制載荷、馬達(dá)功率及壓下率中的至少一個設(shè)為第二值時,判定是否產(chǎn)生了對上述第二值進(jìn)行限制的參數(shù)限制。又一個步驟為,選擇第一導(dǎo)函數(shù)和第二導(dǎo)函數(shù)中的一方,作為用于對基于上述第一值的誤差進(jìn)行評價的評價函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),上述第一導(dǎo)函數(shù)是以滿足由上述第一值指定的比的方式求出的函數(shù),上述第二導(dǎo)函數(shù)被預(yù)先構(gòu)建為根據(jù)上述參數(shù)限制設(shè)定上述第二值,對于各上述軋制機(jī)架,以在未產(chǎn)生上述參數(shù)限制時選擇上述第一導(dǎo)函數(shù)、在產(chǎn)生了上述參數(shù)限制時選擇上述第二導(dǎo)函數(shù)的方式,進(jìn)行與上述判定的結(jié)果相對應(yīng)的導(dǎo)函數(shù)的選擇。又一個步驟為,使用包含上述第一導(dǎo)函數(shù)和上述第二導(dǎo)函數(shù)之中根據(jù)上述判定的結(jié)果而被選擇的一方的導(dǎo)函數(shù)的矩陣,對各上述軋制機(jī)架的出口側(cè)板厚進(jìn)行修正。[0012] 本申請的軋制設(shè)備具備:多個軋制機(jī)架;壓下裝置,設(shè)置于上述多個軋制機(jī)架的各軋制機(jī)架;電動機(jī),使各上述軋制機(jī)架所具有的輥旋轉(zhuǎn);以及工序計(jì)算機(jī),被構(gòu)建為,基于上述壓下裝置的軋制載荷比和上述電動機(jī)的馬達(dá)功率比中的一方的第一值,計(jì)算各上述軋制機(jī)架的板厚一覽表。[0013] 在上述軋制設(shè)備中,上述工序計(jì)算機(jī)被構(gòu)建為,執(zhí)行如下所述的多個處理。一個處理為,對于各上述軋制機(jī)架,取得包含上述第一值的軋制模型式。另一個處理為,在將各上述軋制機(jī)架的軋制載荷、馬達(dá)功率及壓下率中的至少一個設(shè)為第二值時,判定是否產(chǎn)生了對上述第二值進(jìn)行限制的參數(shù)限制。又一個處理為,選擇第一導(dǎo)函數(shù)和第二導(dǎo)函數(shù)中的一方,作為用于對基于上述第一值的誤差進(jìn)行評價的評價函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),上述第一導(dǎo)函數(shù)是以滿足由上述第一值指定的比的方式求出的函數(shù),上述第二導(dǎo)函數(shù)被預(yù)先構(gòu)建為根據(jù)上述參數(shù)限制設(shè)定上述第二值,對于各上述軋制機(jī)架,以在未產(chǎn)生上述參數(shù)限制時選擇上述第一導(dǎo)函數(shù)、在產(chǎn)生了上述參數(shù)限制時選擇上述第二導(dǎo)函數(shù)的方式,進(jìn)行與上述判定的結(jié)果相對應(yīng)的導(dǎo)函數(shù)的選擇。又一個處理為,使用包含上述第一導(dǎo)函數(shù)和上述第二導(dǎo)函數(shù)之中根據(jù)上述判定的結(jié)果而被選擇的一方的導(dǎo)函數(shù)的矩陣,對各上述軋制機(jī)架的出口側(cè)板厚進(jìn)行修正。[0014] 上述的板厚一覽表計(jì)算方法的步驟及工序計(jì)算機(jī)的處理,除了前后關(guān)系被明確地限定的情況以外,其順序也可以變更。[0015] 發(fā)明的效果[0016] 根據(jù)本申請,使用了根據(jù)是否產(chǎn)生了與軋制相關(guān)的參數(shù)限制來變更在計(jì)算中使用的函數(shù)的新技術(shù)。由此,能夠適當(dāng)?shù)匦拚?jì)算內(nèi)容,因此能夠抑制板厚一覽表的計(jì)算停滯。附圖說明[0017] 圖1是表示實(shí)施方式的軋制設(shè)備的構(gòu)成的示意圖。[0018] 圖2是用于說明在實(shí)施方式的板厚一覽表計(jì)算方法中使用的雅可比矩陣的構(gòu)成的圖。[0019] 圖3是用于說明在實(shí)施方式的軋制設(shè)備中執(zhí)行的控制的流程圖。[0020] 圖4是表示實(shí)施方式的軋制設(shè)備所具備的工序計(jì)算機(jī)的硬件構(gòu)成的一個例子的圖。具體實(shí)施方式[0021] [實(shí)施方式的系統(tǒng)構(gòu)成][0022] 圖1是表示實(shí)施方式的軋制設(shè)備50的構(gòu)成的示意圖。軋制設(shè)備50由一個或者多個軋制機(jī)架構(gòu)成。軋制設(shè)備50用于將鐵鋼或者其他金屬材熱扎或者冷軋為板狀。[0023] 軋制設(shè)備50具備加熱爐52、具有一個軋制機(jī)架的粗軋機(jī)53、棒材加熱器54、精軋機(jī)57、水冷裝置63、卷取機(jī)61及在它們之間搬運(yùn)被軋制材1的輥道(未圖示)。
[0024] 粗軋機(jī)53包括壓下裝置(未圖示)及輥旋轉(zhuǎn)用電動機(jī)(未圖示)。精軋機(jī)57具備多個軋制機(jī)架F1~F5。各軋制機(jī)架F1~F5具備多個輥、壓下裝置5及輥旋轉(zhuǎn)用的電動機(jī)7。精軋機(jī)57的機(jī)架數(shù)不限定,例如可以設(shè)置有五機(jī)架~七機(jī)架的軋制機(jī)架,但在實(shí)施方式中作為一個例子而設(shè)為五機(jī)架。
[0025] 在以下的說明中,為了方便,有時將上述的各軋機(jī)的壓下裝置及輥旋轉(zhuǎn)用電動機(jī)等稱作軋制設(shè)備50的“機(jī)器”。在機(jī)器中,根據(jù)軋機(jī)的具體構(gòu)造,還可以除了壓下裝置和電動機(jī)以外還包括各種機(jī)器。這些機(jī)器具備促動器(未圖示)。[0026] 被軋制材51是通過軋制設(shè)備50軋制的原材料。被軋制材51在通過加熱爐52升溫之后,被抽出到軋制線的輥道(未圖示)上。該階段的被軋制材51例如為鋼片。[0027] 被軋制材51到達(dá)粗軋機(jī)53后,一邊改變軋制方向一邊被反復(fù)軋制而成為被軋制材55。被軋制材55例如是具有數(shù)十毫米程度厚度的棒材(bar)。
[0028] 接下來,被軋制材55被軋制機(jī)架F1~F5依次咬入。被軋制材55沿一個方向被軋制,成為所希望的板厚。該階段的被軋制材1也被稱作帶材(strip)。[0029] 然后,被軋制材1被水冷裝置63冷卻。冷卻后的被軋制材1由卷取機(jī)61卷取。作為其結(jié)果,得到卷狀制品62。[0030] 在軋制設(shè)備50的重要部位設(shè)置有各種傳感器。軋制設(shè)備50的重要部位例如為加熱爐52的出口側(cè)、粗軋機(jī)53的出口側(cè)、精軋機(jī)57的出口側(cè)及卷取機(jī)61的入口側(cè)等。各種傳感器也能夠設(shè)置在精軋機(jī)57的軋制機(jī)架F1~F5之間。[0031] 各種傳感器包括精軋機(jī)57的入口側(cè)溫度計(jì)(Pyrometer)56、對板厚及板寬進(jìn)行計(jì)測的板厚板寬計(jì)58、精軋機(jī)57的出口側(cè)溫度計(jì)59及軋制載荷傳感器6。各種傳感器逐次地計(jì)測被軋制材1及各機(jī)器的狀態(tài)。[0032] 軋制設(shè)備50通過使用了計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)而運(yùn)轉(zhuǎn)。計(jì)算機(jī)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)而相互連接的上位計(jì)算機(jī)20和工序計(jì)算機(jī)21。在工序計(jì)算機(jī)21上經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)而連接有接口畫面21a。[0033] 上位計(jì)算機(jī)20基于預(yù)先設(shè)定的生產(chǎn)計(jì)劃,對工序計(jì)算機(jī)21指示軋制命令。軋制命令例如包括各被軋制材的目標(biāo)尺寸及目標(biāo)溫度等。目標(biāo)尺寸例如包括厚度、寬度及板凸度等。目標(biāo)溫度例如包括精軋機(jī)57的出口側(cè)溫度及卷取機(jī)61的入口側(cè)溫度等。[0034] 被軋制材51被從加熱爐52抽出后,工序計(jì)算機(jī)21根據(jù)來自上位計(jì)算機(jī)20的軋制命令而計(jì)算對于軋制設(shè)備50的各機(jī)器的設(shè)定值。工序計(jì)算機(jī)21將計(jì)算出的設(shè)定值向控制器22輸出。設(shè)定值包括壓下裝置5的壓下位置、輥旋轉(zhuǎn)速度、彎曲力及工作輥位移量等。[0035] 若被軋制材51、被軋制材55及被軋制材1分別被搬運(yùn)到各機(jī)器跟前的規(guī)定位置,則控制器22基于設(shè)定值對軋制設(shè)備50的各機(jī)器的促動器(未圖示)進(jìn)行操作。開始軋制后,基于放射溫度計(jì)、X射線板厚計(jì)、測力傳感器等的傳感器計(jì)測值等,控制器22對各促動器依次進(jìn)行操作,以使被軋制材1的目標(biāo)尺寸及目標(biāo)溫度等與軋制命令相匹配。[0036] 工序計(jì)算機(jī)21的具體構(gòu)造不限定,但作為一個例子也可以是如下那樣的構(gòu)造。圖4是表示實(shí)施方式的軋制設(shè)備50所具備的工序計(jì)算機(jī)21的硬件構(gòu)成的一個例子的圖。[0037] 工序計(jì)算機(jī)21的運(yùn)算處理功能也可以通過圖4的處理電路來實(shí)現(xiàn)。該處理電路也可以是專用硬件150。該處理電路也可以具備處理器151及存儲器152。該處理電路也可以為,一部分形成為專用硬件150,并進(jìn)一步具備處理器151及存儲器152。圖4的例子為,處理電路的一部分形成為專用硬件150,并且,處理電路還具備處理器151及存儲器152。[0038] 處理電路的至少一部分也可以是至少一個專用硬件150。在該情況下,處理電路例如為單一電路、復(fù)合電路、程序化了的處理器、并聯(lián)程序化了的處理器、ASIC、FPGA、或者將這些組合而成的電路。[0039] 處理電路也可以具備至少一個處理器151及至少一個存儲器152。在該情況下,工序計(jì)算機(jī)21的各功能通過軟件、固件、或者軟件與固件的組合來實(shí)現(xiàn)。軟件及固件被記載為程序,并存放于存儲器152。處理器151通過將存儲器152所存儲的程序讀出而執(zhí)行,由此實(shí)現(xiàn)各部分的功能。[0040] 處理器151也被稱作CPU(CentralProcessingUnit)、中央處理裝置、處理裝置、運(yùn)算裝置、微處理器、微型計(jì)算機(jī)、DSP。存儲器152例如為RAM、ROM、閃存、EPROM、EEPROM等非易失性或者易失性的半導(dǎo)體存儲器等。[0041] 如此,處理電路能夠通過硬件、軟件、固件或者這些的組合來實(shí)現(xiàn)工序計(jì)算機(jī)21的各功能。[0042] [實(shí)施方式的板厚一覽表計(jì)算方法][0043] 為了實(shí)現(xiàn)由軋制命令所命令的所希望的目標(biāo)板厚,而通過數(shù)式模型來計(jì)算精軋機(jī)57的板厚一覽表。板厚一覽表包括各軋制機(jī)架F1~F5的出口側(cè)板厚。該數(shù)式模型是用于對各軋制機(jī)架F1~F5的溫度、軋制載荷及軋制力矩等進(jìn)行預(yù)測的數(shù)式組。
[0044] 在基于載荷比分配法的板厚一覽表計(jì)算中,使用載荷比γi。載荷比γi是各軋制機(jī)架F1~F5中的載荷Pi的分配比率。[0045] 對“載荷比分配法”的概要進(jìn)行說明。軋制載荷是使板凸度變化的重要因素之一,某個機(jī)架的軋制載荷越高則該機(jī)架出口側(cè)的板凸度越大。由此,為了使凸度比率變化減小,將平坦度保持良好,而優(yōu)選軋制載荷在各機(jī)架中同樣地變化。然而,軋制載荷由于軋制材溫度的變動等,按照每根軋制材、每個機(jī)架而時時刻刻地變化,由此有時平坦度惡化。因此,考慮了如下的板厚一覽表計(jì)算方法:即使產(chǎn)生軋制材溫度的變動等,也能夠?qū)Ω鳈C(jī)架的出口側(cè)板厚自動地進(jìn)行調(diào)整,盡可能將軋制載荷的比率(即軋制載荷比)保持為恒定。根據(jù)該計(jì)算方法,在由于某些外部干擾而軋制載荷發(fā)生變動時,無論哪個機(jī)架的軋制載荷的增減傾向都幾乎相同,因此能夠抑制平坦度的惡化。這樣的板厚一覽表計(jì)算法被稱作“載荷比分配法”。[0046] 載荷比γi被如以下那樣定義。此外,N為軋制機(jī)架數(shù),在精軋機(jī)57的情況下,N=5。此外,i是對多個軋制機(jī)架F1~F5進(jìn)行區(qū)別的識別符。i中被代入精軋機(jī)57的軋制機(jī)架編號(i=1~N)。
[0047] P1:P2:…:PN=γ1:γ2:…:γN…(1)[0048] 此外,該式(1)與后述的式(2)等效。式(2)的值u表示載荷比與載荷值之間的關(guān)系。該值u在各軋制機(jī)架F1~F5中共通。在以下的說明中,為了方便,將值u還稱作“軋制載荷項(xiàng)u”。
[0049][0050] 為了方便,將該載荷比γi應(yīng)滿足的數(shù)值還稱作載荷比表格值γiTBL。在實(shí)際中,工TBL序計(jì)算機(jī)21例如以數(shù)表表格(查詢表格)的方式保存著載荷比表格值γi 。在執(zhí)行實(shí)際的設(shè)定計(jì)算的定時,對該數(shù)表表格進(jìn)行檢索。
[0051] 此外,作業(yè)者(操作人員)也能夠?qū)Ρ砀裰颠M(jìn)行微調(diào)。微調(diào)的機(jī)理也可以以若操作OFS OFS人員向設(shè)定計(jì)算的接口畫面21a輸入偏置值γi 則所輸入的偏置值γi 被與表格值相加AIM
的方式構(gòu)建。由于存在該微調(diào)功能,因此在板厚一覽表計(jì)算中使用的載荷比的目標(biāo)值γi能夠通過如下的式(3)得到。
[0052][0053] 各軋制機(jī)架F1~F5的出口側(cè)板厚和輥周速滿足“體積速度恒定定律”。體積速度恒定定律也被稱作“質(zhì)量流量恒定速度”。這是為了保持軋制機(jī)架間的等速性。質(zhì)量流量恒定定律能夠由以下的式(4)表現(xiàn)。[0054] (1+fi)·hi·i=U…(4)[0055] 在此,fi是第i個軋制機(jī)架Fi中的前進(jìn)率(?)。hi是第i個軋制機(jī)架Fi的出口側(cè)板厚(mm),i是第i個軋制機(jī)架Fi的輥周速(m/s),U是體積速度(mm·m/s)。[0056] 式(2)及式(4)是各軋制機(jī)架F1~F5的出口側(cè)板厚hi和輥周速i應(yīng)滿足的條件。條件式的根數(shù)為2N根。為了將該非線性的連立方程式數(shù)值地求解,存在各種方法。但是,為了應(yīng)用于在線計(jì)算,優(yōu)選能夠以短時間求解。[0057] 因此,在實(shí)施方式中,使用計(jì)算負(fù)荷比較少的方法即牛頓?拉夫遜法(Newton?Raphson法)。以下,說明該求解法。式(2)及式(4)分別由N個式子構(gòu)成,全部為2N個式子。[0058] 變量為初級軋制機(jī)架F1的入口側(cè)板厚h0、各軋制機(jī)架F1~F5的出口側(cè)板厚h1~hN、輥周速1~N、質(zhì)量流量項(xiàng)U及軋制載荷項(xiàng)u。初級軋制機(jī)架F1的入口側(cè)板厚h0(mm)和最終軋制機(jī)架F5的出口側(cè)目標(biāo)板厚hN(mm)為已知。與此相對,各軋制機(jī)架F1~F4的出口側(cè)目標(biāo)板厚未知,因此未知的出口側(cè)板厚為N?1個。[0059] 關(guān)于輥周速,最終軋制機(jī)架FN的速度N(mps)為已知。即,在實(shí)施方式中,軋制機(jī)架F5的速度5為已知。N以使最終軋制機(jī)架FN的出口側(cè)溫度與目標(biāo)值一致的方式被另行決定。與此相對,剩余的N?1個的輥周速未知。體積速度U和軋制載荷項(xiàng)u也未知,因此,這些再加上上述出口側(cè)目標(biāo)板厚和上述輥周速,全部存在2N個未知變量。
[0060] 式(2)及式(4)針對2N個未知變量,全部由2N個式子構(gòu)成。因此,該式子能夠通過牛頓?拉夫遜法求解。這些未知變量的向量x由如下的式(5)定義。[0061] x=[h1h2h3…h(huán)N?1123…N?1Uu]T…(5)[0062] 在計(jì)算開始時,對式(5)的未知變量向量x賦予初始值。該初始值雖然對解本身不產(chǎn)生影響,但對反復(fù)計(jì)算的收斂性產(chǎn)生影響。因此,初始值也可以將過去對類似的制品進(jìn)行了軋制時的值等作為參考,作為數(shù)表或簡易式而被給出。[0063] 為了通過牛頓?拉夫遜法對式(2)及式(4)進(jìn)行求解,而導(dǎo)入評價函數(shù)向量g。若對式(2)及式(4)如下述那樣變形,則能夠得到對誤差進(jìn)行評價的評價函數(shù)gi和評價函數(shù)gi+N。[0064] gi=(1+fi)·hi·i?U…(6)[0065][0066] 未知變量向量x被反復(fù)修正,以使評價函數(shù)gi及評價函數(shù)gi+N全部接近于0。[0067] 在此,若將式(6)及式(7)設(shè)為評價函數(shù)向量g,則評價函數(shù)向量g如下那樣表示。[0068] g=[g1g2g3…g2N]T…(8)[0069] 向量形式的牛頓?拉夫遜法如下那樣表示。在此,n為收斂計(jì)算的重復(fù)次數(shù)。[0070] J·(xn+1?xn)+g(xn)=0…(9)[0071] J為雅可比矩陣。雅可比矩陣J是如下的式(10)那樣的2N×2N維的矩陣。在實(shí)施方式中,作為一個例子,N=5,因此成為10×10的矩陣。[0072][0073] 雅可比矩陣J所包含的各偏微分項(xiàng),能夠作為解析解或者數(shù)值微分而得到。詳細(xì)的方法將后述。[0074] 作為一個例子,對具有5個軋制機(jī)架F1~F5的軋制線的情況進(jìn)行說明。未知變量向量x由式(11)表示,雅可比矩陣J的非零成分由式(12)表示。[0075] x=[h1h2h3h41234Uu]T…(11)[0076][0077] 在實(shí)施方式中,還計(jì)算出雅可比矩陣J的逆矩陣J?1。關(guān)于逆矩陣的計(jì)算方法,已知高斯掃描法及LU分解法等,能夠利用這些方法。[0078] 通過式(9),使用逆矩陣J?1,未知變量向量x被如下那樣更新。[0079] xn+1=xn?J?1·g(xn)…(13)[0080] 直到第n次反復(fù)中的誤差變得小于允許誤差εc為止,計(jì)算繼續(xù)。最終得到的未知變量向量xn的值,是同時滿足式(2)及式(4)雙方的解。[0081] 反復(fù)計(jì)算的收斂判定條件為滿足如下的式(14a)及式(14b)的雙方。[0082][0083][0084] 右邊的收斂條件εc相對于所要求的計(jì)算精度被設(shè)定得足夠小。收斂條件εc例如也可以設(shè)為0.001程度。[0085] (變形例:功率比分配法)[0086] 此外,在實(shí)施方式中,基于載荷比分配法進(jìn)行了計(jì)算,但作為變形例,也可以代替該情況而基于功率比分配法進(jìn)行板厚一覽表計(jì)算。[0087] 對“功率比分配法”的概要進(jìn)行說明。功率比分配法是以將各機(jī)架的功率之比盡可能保持為恒定的方式對板厚一覽表進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算方法。功率比分配法使用馬達(dá)功率(電力)。馬達(dá)功率與軋制載荷之間存在相關(guān)關(guān)系,能夠從馬達(dá)的驅(qū)動裝置得到實(shí)際值。[0088] 在載荷比分配法和功率比分配法中,兩者的計(jì)算內(nèi)容幾乎同樣,但存在以下不同點(diǎn)。[0089] 在基于功率比分配法的板厚一覽表計(jì)算中,使用功率比γi。功率比γi是各軋制機(jī)架F1~F5中的馬達(dá)功率Pwi的分配比率。在本變形例中,代替式(1)而使用如下的式(15)。[0090] PW1:PW2:…:PWN=γ1:γ2:…:γN…(15)[0091] 式(15)與如下的式(16)等效。在本變形例中,代替式(2)而如下的式(16)。式(16)的u表示功率比與功率值之間的關(guān)系。U在各軋制機(jī)架F1~F5中為共通值。式(16)的u也是馬達(dá)功率項(xiàng)。[0092][0093] 在使用功率比分配法的本變形例中,對于評價函數(shù)gi+N,也代替式(7)而使用如下的式(17)。[0094][0095] 此外,關(guān)于用于雅可比矩陣的導(dǎo)函數(shù)的計(jì)算法將后述。[0096] (壓下率的直接指定)[0097] 接著,說明對任意的軋制機(jī)架直接指定壓下率ri的情況。工序計(jì)算機(jī)21將壓下率TBL的目標(biāo)值ri 以數(shù)表表格(具體地說是查詢表格)的方式保存。查詢表格也可以具有鋼種及目標(biāo)板厚等區(qū)分。
[0098] 將riTBL也稱作“查詢表格參照值”。在執(zhí)行實(shí)際的設(shè)定計(jì)算的定時,對該表進(jìn)行檢TBL索。此外,在查詢表格參照值ri 為零的情況下,也可以作為沒有目標(biāo)值的指定的情況來處理。
[0099] 作業(yè)者(操作人員)能夠向接口畫面21a輸入操作人員壓下率指定值riOP。在進(jìn)行了OP AIM輸入的情況下,操作人員壓下率指定值ri 被作為壓下率的目標(biāo)值ri 來處理。在操作人員OP
壓下率指定值ri 為零的情況下,也可以作為沒有目標(biāo)值的指定的情況來處理。
[0100] 因此,板厚一覽表計(jì)算所使用的壓下率目標(biāo)值riAIM能夠通過如下的式來得到。[0101][0102][0103] 此外,在riTBL=0且riOP=0的情況下,作為沒有壓下率指定的情況來處理。此外,在TBL OP OPri >0且ri >0的情況下,使用ri 。
[0104] 在板厚一覽表計(jì)算中,首先,工序計(jì)算機(jī)21依次檢查是否對各軋制機(jī)架F1~F5進(jìn)行了壓下率指定。[0105] 在第j個軋制機(jī)架中進(jìn)行了壓下率指定的情況下,將該軋制機(jī)架Fj從載荷比分配法的對象中除外,該軋制機(jī)架Fj被基于所指定的壓下率來進(jìn)行控制。具體地說,與載荷比有AIM關(guān)的式(7)被置換為如下的式(20)。式(20)表示對壓下率的制約。rj 是第j個機(jī)架的壓下率指定值。
[0106][0107] 作為一個例子,假設(shè)為在軋制設(shè)備50中對第三個軋制機(jī)架F3進(jìn)行了壓下率指定。在該情況下,由于N=5且j=3,因此在式(8)的評價函數(shù)向量g中,g8被置換為如下的式(21)。
[0108][0109] (超過極限判定)[0110] 此外,工序計(jì)算機(jī)21在各軋制機(jī)架F1~F5中依次檢查是否存在超過了極限值的項(xiàng)目。在第j個軋制機(jī)架Fj中產(chǎn)生了超過極限的情況下,將該軋制機(jī)架Fj從載荷比分配法的對象中除外,該軋制機(jī)架Fj被基于極限值進(jìn)行控制。具體地說,與載荷比有關(guān)的式(7)被置換為以下的各數(shù)式。以下的各數(shù)式表示對超過極限項(xiàng)目的制約。[0111] (a)軋制載荷極限[0112] 軋制載荷超過極限的判定條件為式(22)。在此,PjMAX為載荷極限值,εP為界限率(marginrate)。界限率εP例如可以設(shè)定為百分之幾程度。[0113] Pj>(1+∈P)·PjMAX…(22)[0114] 在軋制載荷超過極限時,式(7)被置換為如下的式(23)。[0115][0116] (b)馬達(dá)功率極限[0117] 馬達(dá)功率超過極限的判定條件為式(24)。在此,PwjMAX為載荷極限值,εPW為界限率。界限率εPW例如可以設(shè)定為百分之幾程度。
[0118][0119] 在軋制載荷超過極限時,式(7)被置換為如下的式(25)。[0120][0121] (c)壓下率極限[0122] 壓下率超過極限的判定條件為式(26)。在此,rjMAX為壓下率極限值,εr為界限率。界限率εr例如可以設(shè)定為百分之幾程度。[0123][0124] 在壓下率超過極限時,式(7)被置換為式(27)。[0125][0126] 此外,在反復(fù)計(jì)算的過程中曾被判斷為超過極限的項(xiàng)目,只要載荷分配比或者功率分配比低于所指定的分配比,則之后也一直作為超過極限的項(xiàng)目來處理。[0127] 通過將如此得到的評價函數(shù)g應(yīng)用于式(10),由此能夠得到考慮了壓下率指定及超過極限的雅可比矩陣J。將該雅可比矩陣J應(yīng)用于式(13)等,而進(jìn)行收斂計(jì)算。由此,能夠與沒有壓下率指定、極限檢查的情況同樣地得到未知變量向量x的解。[0128] 工序計(jì)算機(jī)21將板厚一覽表計(jì)算結(jié)果顯示于接口畫面21a。板厚一覽表計(jì)算結(jié)果包括預(yù)先賦予的初級軋制機(jī)架F1的入口側(cè)板厚、未知變量向量x所包含的各軋制機(jī)架F1~F5的出口側(cè)板厚及預(yù)先賦予的最終軋制機(jī)架F5的出口側(cè)板厚。工序計(jì)算機(jī)21按照這些計(jì)算結(jié)果向下位控制器輸出設(shè)定值。[0129] (導(dǎo)函數(shù)的詳細(xì))[0130] 此外,如以下那樣計(jì)算上述式(10)雅可比矩陣J所包含的導(dǎo)函數(shù)的項(xiàng)。在此,使用圖2對雅可比矩陣J的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖2是用于說明在實(shí)施方式的板厚一覽表計(jì)算方法中使用的雅可比矩陣J的構(gòu)成的圖。雅可比矩陣J包括第一成分組MX1和第二成分組MX2。第一成分組MX1是雅可比矩陣J中的一行~N行的成分。第二成分組MX2是雅可比矩陣J中的N+1行~2N行的成分。
[0131] 圖2的第一成分組MX1的成分是質(zhì)量流量項(xiàng)。質(zhì)量流量項(xiàng)如下述的式(28)~(31)所示。[0132][0133][0134][0135][0136] 此外,數(shù)值微分的微小位移Δhi?1和Δhi,也可以小于第i個軋制機(jī)架Fi的出口側(cè)板厚的1%。[0137] 圖2的第二成分組MX2的成分,在使用載荷比分配法時為載荷比項(xiàng),在使用功率比分配法時為功率比項(xiàng)。[0138] 載荷比項(xiàng)如下述的式(32)~(35)所示。[0139][0140][0141][0142][0143] 此外,數(shù)值微分的微小位移Δi,也可以小于第i個軋制機(jī)架Fi的輥周速度i的1%。
[0144] 功率比項(xiàng)如下述的式(36)~(39)所示。[0145][0146][0147][0148][0149] (存在參數(shù)限制時的導(dǎo)函數(shù))[0150] 假定在某個軋制機(jī)架中產(chǎn)生了壓下率指定或者超過極限。將壓下率指定和超過極限統(tǒng)稱作“參數(shù)限制”。在產(chǎn)生了參數(shù)限制的情況下,第二成分組MX2中的該軋制機(jī)架的成分,根據(jù)其限制的種類而被如下述那樣置換。關(guān)于壓下率指定和超過極限都未產(chǎn)生的軋制機(jī)架,保持最初的載荷比項(xiàng)或者功率比項(xiàng)而不進(jìn)行成分置換。[0151] (i)壓下率指定時的導(dǎo)函數(shù)[0152] 關(guān)于進(jìn)行了壓下率的指定的軋制機(jī)架,使用如下的式(40)~(43)。[0153][0154][0155][0156][0157] (ii)超過極限時的導(dǎo)函數(shù)[0158] 超過極限有可能在軋制載荷Pi、馬達(dá)功率Pwi及壓下率ri中分別產(chǎn)生。[0159] 首先,在某個軋制機(jī)架的軋制載荷Pi超過了極限的情況下,在該軋制機(jī)架中使用如下的式(44)~(47)。這些式子中的式(44)~式(46),包括超過極限時用而設(shè)定的最大值MAXPi 。
[0160][0161][0162][0163][0164] 在某個軋制機(jī)架的馬達(dá)功率Pwi超過了極限的情況下,在該軋制機(jī)架中使用如下MAX的式(48)~(51)。這些式中的式(48)~式(50)包括超過極限時用而設(shè)定的最大值Pwi 。
[0165][0166][0167][0168][0169] 在某個軋制機(jī)架的壓下率ri超過了極限的情況下,在該軋制機(jī)架中使用如下的式MAX(52)~(55)。這些式中的式(52)及式(53)包括超過極限時用而設(shè)定的最大值ri 。
[0170][0171][0172][0173][0174] 例如,假設(shè)僅在第三個軋制機(jī)架F3中存在壓下率指定。在該情況下,在實(shí)施方式中,N=5、i=3,因此i+N=8。因此,僅圖2的構(gòu)成行Ri+N(=R8)的評價函數(shù)g8被選擇壓下率指定時用的式(40)~(43)。[0175] 在實(shí)施方式中,為了便于說明,有時將上述各導(dǎo)函數(shù)中的式(32)~式(55)區(qū)別地稱作“第一導(dǎo)函數(shù)”和“第二導(dǎo)函數(shù)”。這僅是為了便于說明的稱呼,不限定內(nèi)容。此外,作為質(zhì)量流量項(xiàng)的式(28)~式(31),不包含于第一導(dǎo)函數(shù)及第二導(dǎo)函數(shù)。[0176] “第一導(dǎo)函數(shù)”是以滿足載荷比或者功率比的方式求出的導(dǎo)函數(shù)。在實(shí)施方式中,第一導(dǎo)函數(shù)為式(32)~(35)及式(36)~式(39)。[0177] “第二導(dǎo)函數(shù)”是以根據(jù)壓下率指定或者超過極限等參數(shù)限制來設(shè)定各種參數(shù)(即壓下率ri、馬達(dá)功率Pwi、載荷Pi)的方式、預(yù)先設(shè)定的導(dǎo)函數(shù)。在實(shí)施方式中,第二導(dǎo)函數(shù)為式(40)~式(55)。[0178] 第一導(dǎo)函數(shù)與第二導(dǎo)函數(shù)至少存在下述的不同點(diǎn)。[0179] 不同點(diǎn)之一為,有無變量u。在第一導(dǎo)函數(shù)中,在各式中包含有變量u,具體地說,在?1各式中包含有u 。第一導(dǎo)函數(shù)以滿足載荷比或者功率比的方式被導(dǎo)出。在第二導(dǎo)函數(shù)中,在各式中不包含變量u。在這一點(diǎn)上兩者不同。
[0180] 另一個不同點(diǎn)與變量u的偏微分項(xiàng)有關(guān)。變量u是式(2)的軋制載荷項(xiàng)或者式(16)的馬達(dá)功率項(xiàng)。在第一導(dǎo)函數(shù)中,作為u的偏微分項(xiàng)的式(35)和式(39)通過數(shù)式來提供。第一導(dǎo)函數(shù)以滿足載荷比或者功率比的方式被導(dǎo)出。與此相對,在第二導(dǎo)函數(shù)中,作為u的偏微分項(xiàng)的式(43)、式(47)、式(51)及式(55)為零。即,在第一導(dǎo)函數(shù)中,對u的偏微分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算,而在第二導(dǎo)函數(shù)中不對u的偏微分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算,在這一點(diǎn)上兩者不同。[0181] 又一個不同點(diǎn)為,有無目標(biāo)值γiAIM。在第一導(dǎo)函數(shù)中,在各式中包含有γiAIM,具體AIM AIM地說,在各式中包含有1/γi 。在第二導(dǎo)函數(shù)中,在各式中不包含變量γi 。取而代之,第AIM MAX MAX MAX
二導(dǎo)函數(shù)根據(jù)參數(shù)限制的種類,使γi 、Pi 、Pwi 、ri 包含于各式。在這一點(diǎn)上兩者不同。
[0182] 又一個不同點(diǎn)為,壓下率指定時及壓下率超過極限時的第二導(dǎo)函數(shù)所具有的特征點(diǎn)。在第一導(dǎo)函數(shù)中,作為i的偏微分項(xiàng)的式(34)和式(38)通過數(shù)式提供。與此相對,在第二導(dǎo)函數(shù)中,壓下率指定時的i的偏微分項(xiàng)的式(42)及壓下率超過極限時的i的偏微分項(xiàng)的式(54)均為零。即,在第一導(dǎo)函數(shù)中對i的偏微分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算,而關(guān)于壓下率指定時及壓下率超過極限時,在第二導(dǎo)函數(shù)中不對i的偏微分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算,在這一點(diǎn)上兩者不同。[0183] 作為圖2所示的雅可比矩陣J的第二成分組MX2的成分,選擇地使用第一導(dǎo)函數(shù)和第二導(dǎo)函數(shù)中的任一個。[0184] 此外,圖2的列C10是軋制載荷項(xiàng)u的偏微分成分。將列C10導(dǎo)入雅可比矩陣J,是實(shí)施方式的特征之一。[0185] [實(shí)施方式的具體控制][0186] 圖3是用于說明實(shí)施方式的軋制設(shè)備50執(zhí)行的控制的流程圖。圖3表示用于通過工序計(jì)算機(jī)21執(zhí)行上述板厚一覽表計(jì)算方法的計(jì)算流程。[0187] 工序計(jì)算機(jī)21存儲有用于執(zhí)行圖3的處理的程序。在以下的說明中,為了避免重復(fù)說明,根據(jù)需要參照在上述的“實(shí)施方式的板厚一覽表計(jì)算方法”中說明過的數(shù)式、符號及用語等。[0188] (步驟S100)[0189] 在圖3的控制流程中,首先在步驟S100中,工序計(jì)算機(jī)21對導(dǎo)函數(shù)向量x設(shè)置初始值。導(dǎo)函數(shù)向量x是利用式(5)說明過的向量。[0190] (步驟S101)[0191] 接著,在步驟S101中,工序計(jì)算機(jī)21對軋制模型式進(jìn)行計(jì)算。軋制模型式包含被軋制材溫度、變形阻力、載荷Pi及力矩。被軋制材溫度包括1、52、55的溫度計(jì)測值或者溫度推斷值。被軋制材溫度優(yōu)選被實(shí)時地反饋到工序計(jì)算機(jī)21的控制中。在載荷分配法和功率比分配法中,軋制模型式如下述那樣不同。[0192] 在使用載荷比分配法的情況下,軋制模型式包括載荷比γi。該情況下的軋制模型式具備包含軋制載荷模型(Pi)的式(2)及包含前進(jìn)率模型(fi)的式(4)。[0193] 另一方面,在使用變形例的功率比分配法的情況下,軋制模型式包含功率比γi。該情況下的軋制模型式具備包含馬達(dá)功率模型(Pwi)的式(16)及包含前進(jìn)率模型(fi)的式(4)。
[0194] 在實(shí)施方式中,為了便于說明,將軋制載荷比γi和馬達(dá)功率比γi也稱作“第一值”。此外,作為包括軋制載荷比和馬達(dá)功率比的上位概念用語,存在“負(fù)荷分配比”這樣的用語。第一值也可以是負(fù)荷分配比。[0195] (步驟S102、S102a、S102b)[0196] 接下來,在步驟S102中,工序計(jì)算機(jī)21判定是否產(chǎn)生了“參數(shù)限制”。所謂“參數(shù)限制”是指,各軋制機(jī)架F1~F5的軋制載荷Pi、馬達(dá)功率Pwi及壓下率ri中的至少一個參數(shù)由于某種理由而被限制的情況。[0197] 在實(shí)施方式中,為了便于說明,將軋制載荷Pi、馬達(dá)功率Pwi及壓下率ri也稱作“第二值”。[0198] 步驟S102的參數(shù)限制判定處理包括判定第一限制的處理(步驟S102a)及判定第二限制的處理(步驟S102b)。在實(shí)施方式中,設(shè)置有“第一限制”和“第二限制”雙方的限制功能,但作為變形例也可以省略任意一方。[0199] 首先,對“第一限制”進(jìn)行說明。步驟S102a的第一限制是通過指定值來指定第二值的限制。第一限制中的指定值存在多個種類。以下,例示第一指定值和第二指定值。[0200] 第一指定值是查詢表格參照值。在實(shí)施方式中,作為具體例而例示出壓下率的查TBL詢表格參照值ri 。根據(jù)需要,也可以代替其或者與其一起,設(shè)置有軋制載荷或者馬達(dá)功率的查詢表格參照值。
[0201] 第二指定值是操作人員經(jīng)由接口畫面21a而輸入的操作人員指定值。在實(shí)施方式OP中,作為具體例而例示出操作人員壓下率指定值ri 。根據(jù)需要,也可以代替其或者與其一OP OP
起,設(shè)置有操作人員軋制載荷指定值Pi 和操作人員馬達(dá)功率指定值Pwi 中的至少一方。
[0202] 接著,對“第二限制”進(jìn)行說明。步驟S102b的第二限制為,在第二值超過到預(yù)先設(shè)定的極限范圍的外側(cè)時,在該極限范圍內(nèi)對第二值進(jìn)行限制。第二限制的極限范圍存在多個種類。以下,例示第一極限范圍和第二極限范圍。[0203] “第一極限范圍”是基于軋制設(shè)備50所包括的機(jī)器的機(jī)械常量而預(yù)先設(shè)定的范圍。與此相對,基于軋制設(shè)備50的作業(yè)上的制約,“第二極限范圍”被預(yù)先設(shè)定為與第一極限范圍不同的范圍。第二極限范圍也可以以收斂在第一極限范圍的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)定得窄于第一極限范圍。
[0204] (步驟S104)[0205] 接下來,在步驟S104中,執(zhí)行對評價函數(shù)向量g進(jìn)行計(jì)算的處理。首先,在步驟S104中,工序計(jì)算機(jī)21根據(jù)步驟S102中有無參數(shù)限制,選擇“模型基礎(chǔ)評價函數(shù)”和“修正評價函數(shù)”的某一個。[0206] 所謂模型基礎(chǔ)評價函數(shù),是用于對由式(7)或者式(17)定義的評價函數(shù)gi+N進(jìn)行參照的為了方便的稱呼。在未產(chǎn)生參數(shù)限制的情況下,選擇模型基礎(chǔ)評價函數(shù)。[0207] 所謂修正評價函數(shù),是用于對由式(20)、式(23)、式(25)及式(27)定義的多個評價函數(shù)gi+N中的任意一個進(jìn)行參照的為了方便的稱呼。在產(chǎn)生了參數(shù)限制的情況下,根據(jù)參數(shù)限制的種類而選擇地使用修正評價函數(shù)。修正評價函數(shù)在不包含變量u(即軋制載荷項(xiàng)或者AIM馬達(dá)功率項(xiàng))及目標(biāo)值γi 這一點(diǎn)上,與模型基礎(chǔ)評價函數(shù)不同。
[0208] 在某個軋制機(jī)架中存在壓下率指定或者超過極限的情況下,進(jìn)行與該軋制機(jī)架對應(yīng)的評價函數(shù)向量gi+N的置換。關(guān)于置換的具體方法,由于在實(shí)施方式的板厚一覽表計(jì)算方法中已經(jīng)例示式(21)~式(27)進(jìn)行了說明,因此省略其詳細(xì)。[0209] 在步驟S104中,在進(jìn)行了該評價函數(shù)向量gi+N的置換之后,對置換后的評價函數(shù)向量進(jìn)行計(jì)算。[0210] (步驟S105)[0211] 接下來,在步驟S105中,工序計(jì)算機(jī)21使用步驟S104中的評價函數(shù)gi及評價函數(shù)gi+N的計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行基于式(14a)及式(14b)的收斂判定。如果式(14a)及式(14b)的條件雙方均成立,則從循環(huán)中退出,圖3的處理如后述那樣返回主程序(未圖示)。[0212] (步驟S106、S107)[0213] 在步驟S105中收斂判定條件未滿足的情況下,在步驟S106中,工序計(jì)算機(jī)21構(gòu)成雅可比矩陣J并計(jì)算作為其成分的各導(dǎo)函數(shù)(各偏微分項(xiàng))。[0214] 雅可比矩陣J的構(gòu)成根據(jù)步驟S102中的參數(shù)限制判定的結(jié)果而改變。具體地說,如果在步驟S102未產(chǎn)生參數(shù)限制,則在步驟S106中選擇第一導(dǎo)函數(shù)(即式(32)~(35)或者式(36)~式(39))作為雅可比矩陣J的成分。另一方面,在步驟S102中產(chǎn)生了參數(shù)限制時,根據(jù)其限制的種類,選擇第二導(dǎo)函數(shù)(即式(40)~式(55))作為雅可比矩陣J的成分。[0215] 在實(shí)施方式中,若在上述步驟S104中選擇了評價函數(shù),則還與此相對應(yīng)地決定步驟S106中的雅可比矩陣J的導(dǎo)函數(shù)。這是因?yàn)?,模型基礎(chǔ)評價函數(shù)與第一導(dǎo)函數(shù)對應(yīng),且修正評價函數(shù)與第二導(dǎo)函數(shù)對應(yīng)。工序計(jì)算機(jī)21以包含第一導(dǎo)函數(shù)和第二導(dǎo)函數(shù)中的在步驟S106中選擇出的導(dǎo)函數(shù)的構(gòu)建雅可比矩陣J。然后,進(jìn)行雅可比矩陣J所包含的各導(dǎo)函數(shù)的計(jì)算。[0216] 在之后的步驟S107中,工序計(jì)算機(jī)21對在步驟S106中計(jì)算出的雅可比矩陣J的逆?1矩陣J 進(jìn)行計(jì)算。
[0217] (步驟S108)[0218] 接下來,在步驟S108中,工序計(jì)算機(jī)21對各軋制機(jī)架F1~F5的出口側(cè)板厚進(jìn)行修?1正。具體地說,使用在步驟S107中計(jì)算出的逆矩陣J ,根據(jù)式(13)來更新未知變量向量x。
[0219] 然后,處理返回未圖示的主程序。在處理從板厚一覽表計(jì)算的子程序返回到主程序之后,使用其板厚來執(zhí)行各種模型的計(jì)算處理。基于該計(jì)算的結(jié)果,經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)對控制器22輸出促動器設(shè)定值。[0220] 根據(jù)以上說明了的實(shí)施方式,能夠根據(jù)是否產(chǎn)生了與軋制相關(guān)的參數(shù)限制(步驟S102),來變更在板厚一覽表計(jì)算中使用的函數(shù)(評價函數(shù)g及其導(dǎo)函數(shù))。在產(chǎn)生了參數(shù)限制時,根據(jù)狀況不同,有時基于模型基礎(chǔ)評價函數(shù)來求解會導(dǎo)致過大的運(yùn)算時間或者過大的無法運(yùn)算,收斂條件有可能無法滿足而板厚一覽表計(jì)算停滯。關(guān)于這一點(diǎn),在實(shí)施方式中,計(jì)算內(nèi)容被適當(dāng)?shù)匦拚虼四軌蛞种瓢搴褚挥[表的計(jì)算停滯。[0221] 關(guān)于步驟S102a,工序計(jì)算機(jī)21可以構(gòu)建為受理第一指定值和第二指定值的雙方,也可以構(gòu)建為僅受理單方的指定值。[0222] 關(guān)于步驟S102b,工序計(jì)算機(jī)21可以具備第一極限范圍和第二極限范圍的雙方,也可以僅具備單方的極限范圍。[0223] 在圖3的控制流程中,步驟S102包括由第一限制和第二限制構(gòu)成的多個種類的參數(shù)限制。在該情況下,也可以構(gòu)建為,可以決定參數(shù)限制的優(yōu)先順序,并在產(chǎn)生了多個限制時應(yīng)用優(yōu)先順序高的限制。[0224] 以下,對優(yōu)先順序的類型進(jìn)行說明。在以下的說明中,為了便于說明,使用不等號對優(yōu)先順序進(jìn)行說明。在記載為“限制A>限制B”時,表示限制A的優(yōu)先順序相對較高。[0225] 例如,可以是“上述第一限制>上述第二限制”,也可以是其相反。在第一限制中,OP TBL可以為“操作人員指定值>查詢表格參照值”,即ri 比ri 優(yōu)先。但是,也可以是其相反。在第二限制中,也可以使第一極限范圍和第二極限范圍中較窄的一方的極限范圍優(yōu)先。
[0226] 也可以混合存在多個第一限制和多個第二限制。作為混合存在的一個例子,也可以按照“操作人員指定值>第二極限范圍>查詢表格參照值>第一極限范圍”的順序來決定優(yōu)先順序。關(guān)于操作人員指定值、查詢表格參照值、第二極限范圍及第一極限范圍之中、軋制設(shè)備50所不具備的限制,也可以從上述優(yōu)先順序中省略。[0227] 此外,從機(jī)器的保護(hù)或者維持作業(yè)效率的觀點(diǎn)出發(fā),在以超過第一極限范圍或者第二極限范圍的方式指定了參數(shù)時,也可以忽略該指定。[0228] 也可以代替牛頓?拉夫遜法,而使用用于對非線性的連立方程式進(jìn)行求解的其他公知的解法或者其他公知的求根算法。除了牛頓?拉夫遜法以外,例如,作為變形例,也可以根據(jù)高斯掃描法來求出未知變量向量的解。[0229] 此外,上述實(shí)施方式的板厚一覽表計(jì)算方法的計(jì)算順序及具體的控制的步驟組的順序,除了前后關(guān)系被明確限定的情況以外,也可以變更其順序。[0230] 符號的說明[0231] 1被軋制材(帶材),5壓下裝置,6軋制載荷傳感器,7電動機(jī),20上位計(jì)算機(jī),21工序計(jì)算機(jī),21a接口畫面,22控制器,50軋制設(shè)備,51被軋制材(鋼片),52加熱爐,53粗軋機(jī),54棒材加熱器,55被軋制材(條),56入口側(cè)溫度計(jì),57精軋機(jī),58板厚板寬計(jì),59出口側(cè)溫度計(jì),61卷取機(jī),62卷狀制品,63水冷裝置,150專用硬件,151處理器,152存儲器,F(xiàn)1軋制機(jī)架(初級軋制機(jī)架),F(xiàn)2~F4軋制機(jī)架,F(xiàn)5(最終軋制機(jī)架),F(xiàn)i軋制機(jī)架(第i個軋制機(jī)架),F(xiàn)j軋制機(jī)架(第j個軋制機(jī)架),g評價函數(shù)(評價函數(shù)向量),gi、gi+N評價函數(shù)(對于第i個軋制機(jī)架的評價函數(shù)或者評價函數(shù)向量),h0入口側(cè)板厚,h1~hN出口側(cè)板厚,hi出口側(cè)板厚(第i個軋MAX制機(jī)架的出口側(cè)板厚),MX1第一成分組,MX2第二成分組,Pi載荷(軋制載荷),Pi 最大值,Pwi馬達(dá)功率,ri壓下率,x未知變量向量,εc收斂條件。
聲明:
“串聯(lián)軋機(jī)的板厚一覽表計(jì)算方法及軋制設(shè)備” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)