この発明をより詳細に説明するため、添� ��の図面に従ってこれを説明する。なお、各� ��中、同一又は相当する部分には同一の符号� ��付しており、その重複説明は適宜に簡略化� ��いし省略する。

実施の形態1.
 図1はこの発明の実施の形態1における板厚� �御装置を示す全体構成図である。図1におい� ��、1は圧延機によって圧延される金属材料か らなる圧延材、2は圧延機のハウジング、3は� ��ワークロール3a及び下ワークロール3bによっ て構成されるワークロール、4は上バックア� �プロール4a及び下バックアップロール4bによ� ��て構成されるバックアップロール、5は圧延 材1に圧延荷重を作用させる圧下装置、6はキ� ��ロール時荷重及び圧延荷重を検出する荷重� ��出器、7はロールの回転数を検出するロール 回転数検出器、8はバックアップロール4が1回 転する毎に所定の基準位置を検出するロール 基準位置検出器、9は上下ワークロール3a及び 3bの間隙、即ち、ロールギャップを検出する� ��ールギャップ検出器である。

 10はキスロール時荷重変動抽出手段、11は 圧延荷重変動抽出手段である。キスロール時 荷重変動抽出手段10は、上下ワークロール3a� �3b及び上下バックアップロール4a、4bの複数� �回転位置において上記荷重検出器6により検� ��されたキスロール時荷重に基づいて、キス� ��ール時荷重の上記各回転位置における上ワ� ��クロール3a及び上バックアップロール4aのロ ール偏芯に起因する変動成分と、キスロール 時荷重の上記各回転位置における下ワークロ ール3b及び下バックアップロール4bのロール� �芯に起因する変動成分とを別々に抽出する� �圧延荷重変動抽出手段11は、キスロール時荷 重変動抽出手段10によって別々に抽出された� ��スロール時荷重の上下の各変動成分に基づ� ��て、上記各回転位置において荷重検出器6に より検出された圧延荷重の、上記各回転位置 における上ワークロール3a及び上バックアッ� ��ロール4aのロール偏芯に起因する変動成分� �、上記検出された圧延荷重の上記各回転位� �における下ワークロール3b及び下バックアッ プロール4bのロール偏芯に起因する変動成分� ��を別々に抽出する。

 12は操作量演算手段、13はロールギャップ操 作手段である。操作量演算手段12は、圧延荷� ��変動抽出手段11によって別々に抽出された� �延荷重の上下の各変動成分に基づいて、圧� �されている圧延材1の板厚変動を低減させる� ��うに、上記各回転位置に対応したロールギ� ��ップ指令値を演算する。ロールギャップ操� ��手段13は操作量演算手段12によって演算され たロールギャップ指令値に基づいて、上記各 回転位置に対応してロールギャップを操作す る。また、ロールギャップ操作手段13は、例� ��ば、MMCやGM-AGCによって得られたロールギャ� ��プ量に、上記操作量演算手段12によって演� �されたロールギャップ修正量を加えた値を� �ールギャップの設定値として、圧下装置5を� ��御する。
 なお、実施の形態1の以下の説明においては 、一例として、上下2つのワークロール3及び� ��下2つのバックアップロール4の4ロールで構� ��される4Hiミルの場合について説明する。

 板厚制御装置は上記のように構成され、� ��延材1は、出側で所望の板厚となるように、 ロールギャップと速度とが適切に調整された ワークロール3によって圧延される。ここで� �ワークロール3は、上ワークロール3aが上バ� �クアップロール4aに上方から支えられ、下ワ ークロール3bが下バックアップロール4bに下� �から支えられることにより、ロール幅方向� �たわみが少なくなるように構成される。ま� �、バックアップロール4は、ハウジング2に対 して回動自在に支持されており、圧延材1に� �用させる圧延荷重にも十分に耐え得る構造� �成している。

 圧下装置5は、電動機制御によるもの(電動� �下という)、油圧制御によるもの(油圧圧下と いう)の2種類が存在するが、油圧圧下の方が� ��速応答を得やすい。このため、ロール偏芯� ��よる外乱のように短い周期の波成分に対応� ��て圧延荷重制御を実施するには、一般に、� ��速応答が可能な油圧圧下が採用される。ま� ��、上下ワークロール3a及び3bの間隙、即ち、 ロールギャップは、上記圧下装置5によって� �整される。
 荷重検出器6は、例えば、ハウジング2と圧� �装置5との間に埋め込まれたロードセル(Load  Cell)によって圧延荷重を直接的に測定する方� ��や、油圧圧下装置で検出される圧力から圧� ��荷重を計算する方法等によって、キスロー� ��時荷重や圧延荷重を検出する。

 ロール回転数検出器7は、ワークロール3� �このワークロール3を駆動する電動機の軸(図 示せず)に設けられ、ワークロール3等の回転� ��を検出する。ここで、上記ロール回転数検� ��器7は、例えば、ワークロール3の回転角度� �応じたパルスを出力するパルス出力部と、� �ルス出力部から出力されたパルスを検出し� �ワークロール3の回転角度を演算する角度演� ��部とを備えることにより、ワークロール3の 回転数の検出とともに、より詳細な回転角度 を検出できるように構成される。なお、ワー クロール3とバックアップロール4との直径の� ��が既知である場合、ロール回転数検出器7に よって検出されたワークロール3の回転数と� �転角度とに基づいて、ワークロール3とバッ� ��アップロール4との間にスリップがない場合 におけるバックアップロール4の回転数と回� �角度とを容易に演算することができる。

 ロール基準位置検出器8は、例えば、バック アップロール4が1回転する度に、近接スイッ� ��等のセンサがバックアップロール4に設けら れた被検出体を検出すること等によって基準 位置を検出する。また、例えば、パルスジュ ネレータ(Pulse Generator)を利用することにより 、バックアップロール4の回転角度に依存し� �パルスを取り出し、バックアップロール4の� ��転角度を検出することによって基準位置を� ��出する。なお、図1ではロール基準位置検出 器8を上バックアップロール4aにのみ取り付け た場合を示しているが、上下バックアップロ ール4a及び4bにロール基準位置検出器8を取り� ��けて、上下バックアップロール4a及び4bの各 基準位置を検出するように構成しても良い。 なお、図7は他の板厚制御装置を示す全体構� �図であり、図1に示す板厚制御装置に対して� ��ロール基準位置検出器8が取り付けられてい ないものを示したものである。即ち、図7に� �す板厚制御装置では、ロール基準位置検出� �8からの信号を利用しない。詳細については� ��述する。
 ロールギャップ検出器9は、例えば、バック アップロール4と圧下装置5との間に設けられ� ��間接的に上下ワークロール3a及び3bの間に形 成されるロールギャップを検出する。

 次に、図2乃至図6に基づいて、上記キスロ� �ル時荷重変動抽出手段10、圧延荷重変動抽出 手段11、操作量演算手段12の各構成及び動作� �具体的に説明する。
 図2は測定される圧延荷重の概念を示す図で ある。図2に示すように、圧延荷重は、バッ� �アップロール4等にロール偏芯が生じていな� ��場合でも、圧延材1の温度変化や板厚変化等 によって、時間、即ち、ロールの回転ととも に変動する。一方、バックアップロール4等� �ロール偏芯が生じている場合には、圧延荷� �は、ロール偏芯以外による上記圧延荷重変� �に、ロール偏芯による圧延荷重の変動成分� �重ね合わせたものとして表される。なお、� �下に説明する本板厚制御装置の具体的制御� �、ロール偏芯による圧延荷重変動とロール� �芯以外による圧延荷重変動とを的確に分離� �るとともに、ロール偏芯による圧延荷重変� �を本板厚制御装置で制御し、ロール偏芯以� �による圧延荷重変動を上記MMCやGM-AGCで制御� �ることが基本的な考えである。

 次に、図3に基づいて、圧延荷重変動抽出 手段11等の各構成及び動作を説明する際に必� ��な事項について説明する。なお、図3はワー クロール及びバックアップロールの位置関係 を説明するための図である。図3において、14 は圧延機のハウジング2等に固定された、バ� �クアップロール4の回転位置検出用の位置目� ��、4cはバックアップロール4の一部に予め設� ��され、バックアップロール4の回転に連動し て回転する基準位置である。上記位置目盛14� ��、例えば、バックアップロール4の周囲を取 り囲むように、バックアップロール4の直近� �側に設けられ、バックアップロール4の全周� ��n等分するように、即ち、バックアップロー ル4の回転軸を中心として所定角度(360/n度)毎� ��、目盛が設けられる。そして、位置目盛14� �基準位置14a(固定された基準位置)を0として� �第(n-1)まで番号付けされる。なお、上記nは� �例えばn=30~40程度の値が設定される。ここで� ��上記位置目盛14は圧延荷重変動抽出手段11等 を説明するために設けられたものであり、実 際の機器類に目盛自体は付されていなくても 良い。

 ここで、θ _WT0 はバックアップロール4の基準位置4cが、固定 された基準位置14aに一致する際のワークロー ル3の回転角度、θ _WT はバックアップロール4がθ _BT だけ回転した後のワークロール3の回転角度� �ある。ここで、上記θは角度を表し、添え字 の左側Wはワークロール3、Bはバックアップロ ール4を、添え字の右側Tは上側、Bは下側をそ れぞれ表している。なお、以下においては、 バックアップロール4の回転角度とは、バッ� �アップロール4の基準位置4cが、固定された� �準位置14aからバックアップロール4の回転に� ��動して移動する角度を表すものとする。例� ��ば、バックアップロール4の回転角度が90度� ��あるとは、バックアップロール4の基準位置 4cが、固定された基準位置14aからバックアッ� ��ロール4の回転方向に90度の回転した位置に� ��ることを示している。また、バックアップ� ��ール4の回転角度が位置目盛14の最も近接す� ��目盛(例えば、位置目盛14のj番目の目盛)に� �る状態を、バックアップロール4の回転角度� ��号がjであるとして説明する。

 なお、上記バックアップロール4の基準位 置4c及び固定された基準位置14aに、近接セン� ��等のセンサとこのセンサによって検出され� ��被検出体とを埋め込むことにより、上記セ� ��サ及び被検出体によってロール基準位置検� ��器8を構成しても良い。かかる場合、例えば 、バックアップロール4の基準位置4cに設けら れた近接センサが、バックアップロール4と� �もに回転して固定された基準位置14aに達す� �ことにより、基準位置14aに埋め込まれた被� �出体が上記近接センサによって検出される� �即ち、バックアップロール4の基準位置4cが� �固定された基準位置14aを通過したと認識さ� �る。

 次に、図4に基づいて、圧延荷重のロール偏 芯に起因する変動成分を抽出する方法につい て説明する。図4はバックアップロールの回� �角度の変化に伴う圧延荷重の変動を示す図� �ある。図4において、バックアップロープ4の 基準位置4cが基準位置14aにある場合、即ち、� ��ックアップロール4の回転角度番号が0の場� �、圧延荷重はP ₁₀ を示しており、バックアップロール4の回転� �度番号が1、2、3‥‥と進むにつれ、圧延荷� �はP ₁₁ 、P ₁₂ 、P ₁₃ ‥‥と変化していく。そして、バックアップ ロープ4が1回転して、回転角度番号が(n-1)か� �再び0となり、圧延荷重P ₂₀ が採取された時点で圧延荷重P ₁₀ とP ₂₀ とを直線で結ぶと、この直線が、ロール偏芯 による圧延荷重変動を除いた圧延荷重と見な すことができる。したがって、ロール偏芯に よる圧延荷重変動は、各回転角度番号におい て測定した圧延荷重P ₁₁ 、P ₁₂ 、P ₁₃ ‥‥P ₂₀ と上記直線との差から求めることができる。

 なお、実際に測定される圧延荷重P _ij の値(実績値)には、温度変動・板厚変動・張� ��変動等による圧延荷重変動、ロール偏芯に� ��る圧延荷重変動に加え、ノイズ成分が含ま� ��ることが多い。このため、実際の圧延荷重P _ij の実績値は図4に示すようななだらかな曲線� �に分布する訳ではなく、上記直線を求める� �めに結ぶべき始点の圧延荷重P _i0 と終点の圧延荷重P _(i+1)0 とを特定することが困難な場合もある。そこ で、圧延荷重P _i0 と圧延荷重P _(i+1)0 との変化が大きくないものと仮定すると、測 定した各圧延荷重P _i0 、P _i1 、P _i2 、P _i3 ‥‥P _(i+1)0 と、圧延荷重P _i0 、P _i1 、P _i2 、P _i3 ‥‥P _i(n-1) のn個の平均値との差δP _ij を圧延荷重のロール偏芯に起因する変動成分 と見なすことができる。この方法の利点は、 圧延荷重の実績値の採取を(n-1)区分目までに� ��少させることができ、また、ノイズ等によ� ��圧延荷重の変動にも強いことである。なお� ��圧延荷重の実績値にフィルタリング処理を� ��して、ノイズ成分を低減させることも有効� ��手段である。

 次に、図5に基づいて、キスロール時荷重 変動抽出手段10について説明する。図5はこの 発明の実施の形態1におけるキスロール時荷� �変動抽出手段の動作を説明するための図で� �る。

 なお、キスロール時荷重変動抽出手段10� �よってキスロール時荷重のロール偏芯に起� �する変動成分を抽出する方法は、上記特許� �献1の図3乃至図5に記載の方法に準ずる。即� �、特許文献1記載のものでは、キスロール時� ��重の変動からロール偏芯量、即ちギャップ� ��に変換している。例えば、図3に示すブロッ ク103及び113等で上記変換を行っている。しか し、キスロール時は、ロール偏芯による荷重 変動以外の荷重の変動はないものとみなせる ため、ギャップではなく荷重をそのまま扱っ ても良い。また、上記特許文献1記載のもの� �は、サンプリングパルスを発生させる装置� �必要としているが、バックアップロールの� �転位置が分かれば、その装置は必ずしも必� �としない。また、特許文献1におけるマーク� ��ルスの発生装置は、本願のロール基準位置� ��出器8に相当するが、このマークパルスの発 生装置についても、バックアップロールの回 転位置が分かれば、その装置は必ずしも必要 ではない。

 本願における動作では、図5において、先 ず、上下ワークロール3a及び3bをキスロール� �態として上下バックアップロール4a及び4bを� ��転させ、キスロール時荷重と上下バックア� ��プロール4a及び4bの各回転角度とを、バック アップロール4の基準位置4cから順次測定及び 記録する。この時、バックアップロール4の� �準位置4cは、必ずしも固定された基準位置14a に一致させる必要はない。ここで、図5はバ� �クアップロール4の回転角度5度毎にキスロー ル時荷重を測定及び記録した場合を示してお り、上段の表は、上バックアップロール4aを� ��準として1回転させた場合のデータの一例を 示している。図5の上段の表に示す状態では� �上下バックアップロール4a及び4bで15度の回� �角度差が生じている。かかる場合、上下バ� �クアップロール4a及び4bの直径差が0であれば 、上バックアップロール4aを何回転させても� ��下バックアップロール4a及び4bの回転角度差 は15度の状態を維持する。しかし、上下バッ� ��アップロール4a及び4bに直径差が生じている 場合には、上バックアップロール4aの1回転後 、2回転後と回転が進むに従い上下バックア� �プロール4a及び4bの回転角度差が大きくなる� ��そして、上記直径差に応じた所定の回転後� ��、上下バックアップロール4a及び4bの回転角 度差は(15+360)度となって初期状態に戻る。図5 の下段の表は、下バックアップロール4bを基� ��として1回転させた場合のデータの一例を示 しており、上下バックアップロール4a及び4b� �20度の回転角度差が生じている場合を示して いる。なお、特許文献1では、図3に示すブロ� ��ク102、112、203、213においてサンプリングパ� ��ス毎に荷重を読み込むと記載されている。� ��願の図5に示す例では、特許文献1記載のも� �においてサンプリングパルスを5度毎に発生� ��せる場合に相当する。また、上記測定は、� ��スロール状態で実施する必要があるため、� ��えば、バックアップロール4やワークロール 3の交換時に、圧延を開始するまでの時間を� �用して実施することが可能である。

 このように、特許文献1に記載される方法 に準ずる方法でキスロール時の荷重変動を測 定することにより、上下バックアップロール 4a及び4bの回転角度に応じたキスロール時荷� �の変動成分を次式によって求めることがで� �る。

 ここで、p _TOP は上バックアップロール4aによるキスロール� ��荷重の変動成分、p _BOT は下バックアップロール4bによるキスロール� ��荷重の変動成分、p _TOP0 は上バックアップロール4aによるキスロール� ��荷重の変動成分の振幅、p _BOT0 は下バックアップロール4bによるキスロール� ��荷重の変動成分の振幅、θ _TOP は上バックアップロール4aの固定された基準� ��置14aからの回転角度、θ _BOT は下バックアップロール4bの固定された基準� ��置14aからの回転角度、φ _TOP は上バックアップロール4aの固定された基準� ��置14aからの位相差、φ _BOT は下バックアップロール4bの固定された基準� ��置14aからの位相差を示している。

 次に、図6に基づいて、上記圧延荷重変動抽 出手段11、操作量演算手段12の具体的構成及� �動作について説明する。図6はこの発明の実� ��の形態1における板厚制御装置の要部を示す 構成図である。図6において、15は荷重分配手 段、16は上側荷重変動抽出部、17は下側荷重� �動抽出部である。荷重分配手段15は荷重検出 器6によって検出された圧延荷重Pを、上バッ� ��アップロール4aと下バックアップロール4bと に個別に発生するものと仮定して、上バック アップロール4aに発生する圧延荷重P _T と下バックアップロール4bに発生する圧延荷� ��P _B とに分離する。上側荷重変動抽出部16は荷重� ��配手段15によって分離された圧延荷重P _T に基づいて、上バックアップロール4aの複数� ��回転位置における圧延荷重P _Tj のロール偏芯に起因する変動成分を抽出する 。下側荷重変動抽出部17は荷重分配手段15に� �って分離された圧延荷重P _B に基づいて、下バックアップロール4bの複数� ��回転位置における圧延荷重P _Bj のロール偏芯に起因する変動成分を抽出する 。そして、上記圧延荷重変動抽出手段11は、� ��重分配手段15、上側荷重変動抽出部16、下側 荷重変動抽出部17から構成される。

 また、18aはバックアップロール4の各回転角 度番号にそれぞれ対応して設けられたn個の� �延荷重記録手段である。各圧延荷重記録手� �18aには、バックアップロール4が対応する回� ��角度番号に達した際の圧延荷重P _Tj が所定期間記録される。19aは各圧延荷重記録 手段18aに記録された圧延荷重P _Tj に基づいて、バックアップロール4が一回転� �る間に検出されたn個の圧延荷重P _Tj (j=0~(n-1))の平均値を演算する平均値演算手段� ��20aは各圧延荷重記録手段18aにそれぞれ対応� ��て設けられた偏差演算手段である。各偏差� ��算手段20aは、対応する圧延荷重記録手段18a� ��記録された圧延荷重P _Tj の上記平均値からの偏差δP _Tj を、バックアップロール4が一回転する毎に� �算して出力する。

 上記上側荷重変動抽出部16は、圧延荷重� �録手段18a、平均値演算手段19a、偏差演算手� �20aから構成される。一方、上記下側荷重変� �抽出部17は、上側荷重変動抽出部16と同様の� ��成を有し、圧延荷重記録手段18b、平均値演� ��手段19b、偏差演算手段20bを備えている。

 また、図6における21aは上側加算手段、21bは 下側加算手段、22aは上側スイッチ、22bは下側 スイッチ、23はロールギャップ修正量演算手� ��である。上側加算手段21aは上側荷重変動抽� ��部16から出力された、圧延荷重P _Tj のロール偏芯による変動成分を、回転角度番 号毎に加算する。下側加算手段21bは下側荷重 変動抽出部17から出力された、圧延荷重P _Bj のロール偏芯による変動成分を、回転角度番 号毎に加算する。上側スイッチ22aは上側加算 手段21aによって回転角度番号毎に加算された 、圧延荷重P _Tj のロール偏芯による変動成分を、バックアッ プロール4の回転角度番号に応じて出力する� �下側スイッチ22bは下側加算手段21bによって� �転角度番号毎に加算された、圧延荷重P _Bj のロール偏芯による変動成分を、バックアッ プロール4の回転角度番号に応じて出力する� �ロールギャップ修正量演算手段23は上側スイ ッチ22aの出力値と下側スイッチ22bの出力値と に基づいて、バックアップロール4の回転角� �番号に応じたロールギャップの修正量を演� �する。

 上記操作量演算手段12は、上側加算手段21a� �下側加算手段21b、上側スイッチ22a、下側ス� �ッチ22b、ロールギャップ修正量演算手段23か ら構成される。ここで、上側加算手段21aと下 側加算手段21b、並びに、上側スイッチ22aと下 側スイッチ22bとはそれぞれ同様の構成を有し ている。例えば、上側加算手段21aには、リミ ット24a、スイッチ25a、加算器26aが備えられて いる。ここで、リミット24aは、各偏差演算手 段20aから入力される偏差δP _Tj の上下限をチェックする。スイッチ25aは、バ ックアップロール4が一回転する毎に、即ち� �平均値演算手段19aでの平均値の演算が終了� �る毎にオンされて、リミット24aから入力さ� �る偏差δP _Tj を同時に出力する。加算器26aは、バックアッ プロール4の各回転角度番号に対応して設け� �れ、スイッチ25aから出力される偏差を回転� �度番号毎に加算する。

 次に、圧延荷重変動抽出手段11及び操作量� �算手段12の動作について説明する。
 荷重検出器6では、1スタンド分の圧延荷重� �して1つの値しか採取することができない。� ��こで、荷重分配手段15は、例えば、次式に� �り、荷重検出器6によって検出された圧延荷� ��Pを、上バックアップロール4aに発生する圧� ��荷重P _T と下バックアップロール4bに発生する圧延荷� ��P _B とに分離する。

 ここで、Pは圧延荷重実績値(荷重検出器6に� ��る検出値)、αは重み係数(一般に、0≦α≦1)� ��k ₁ 及びk ₂ は調整係数(一般に、0≦k ₁ ≦1、0≦k ₂ ≦1)を示している。上記重み係数αは、0.5等� �固定値としても良いしか、次式によって求� �ても良い。

 なお、上下バックアップロール4a及び4bの 直径差が小さい場合には、上側荷重変動抽出 部16と下側荷重変動抽出部17との何れか一方� �みを使用するように構成したり、荷重検出� �6によって検出された圧延荷重Pを所定の比率 に分離するように構成しても良い。例えば、 次式によって算出される比率rが、ある閾値� �りも小さい場合に、上下バックアップロー� �4a及び4bの直径差が小さいと判断するように� ��成する。

 ここで、D _TOP は上バックアップロール4aの直径、D _BOT は下バックアップロール4bの直径を示してい� ��。なお、上記閾値としては、例えば、2~3%程 度の値が使用される。そして、比率rが所定� �閾値よりも小さく、上側荷重変動抽出部16の みを使用する場合には、上記式3において、α =1、k ₁ =0とするとともに、k ₂ =0又は下側荷重変動抽出部17の機能を不使用� �すれば良い。

 そして、上側荷重変動抽出部16では、バッ� �アップロール4の回転角度番号が0の場合に荷 重検出器6によって検出されて、荷重分配手� �15によって分離された圧延荷重P _T0 、回転角度番号が1の場合の圧延荷重P _T1 、回転角度番号が2の場合の圧延荷重P _T2 が、バックアップロール4の回転とともに、� �次対応する圧延荷重記録手段18aに記憶され� �。各圧延荷重記録手段18aでは、バックアッ� �ロール4が1回転する間、即ち、バックアップ ロール4の回転角度番号が再び0となるまで、� ��力された圧延荷重P _Tj を保持する。平均値演算手段19aは、バックア ップロール4の回転角度番号が(n-1)に達した時 点で、n個の圧延荷重P _T0 ~P _T(n-1) に基づいて平均値を演算する。偏差演算手段 20aは、圧延荷重P _Tj と平均値演算手段19aによって演算された上記 平均値との差δP _Tj をロール偏芯による圧延荷重の変動成分とし て出力する。そして、上側荷重変動抽出部16� ��、上記動作をバックアップロール4の各回転 毎に実施して、回転角度番号毎に偏差δP _Tj 、即ち、ロール偏芯による圧延荷重の変動成 分を出力する。

 なお、上記は、ロール偏芯による変動成分� ��除いた圧延荷重を、n個の圧延荷重P _T0 ~P _T(n-1) の平均値とみなした場合の演算方法であるが 、図4に基づいて上述したように、バックア� �プロール4の回転角度番号が0の場合における 圧延荷重P _T0 及びP _Tn を結んだ直線を、圧延荷重P _Tj のロール偏芯に起因する変動成分を除いたも のとみなしても良い。かかる場合には、各圧 延荷重P _Tj と上記直線との差が、偏差δP _Tj 、即ち、圧延荷重P _Tj のロール偏芯に起因する変動成分となる。

 そして、上側加算手段21aでは、リミット24a� ��よって各偏差演算手段20aの出力値が上下限� ��ェックされた後、加算器26aによって、スイ� ��チ25aの出力に基づき次式に示す処理が実施� ��れ、偏差δP _Tj が加算される。

 ここで、Z _j は加算器σ _j の値、kは加算回数(一般に、バックアップロ� ��ル4の回転数に一致)、j=0~(n-1)を示している� �なお、加算器26aは圧延材1が圧延される前に� ��ロクリアされており、バックアップロール4 が一回転して上記平均値演算手段19aによる平 均値の演算が終了する毎に、一回ずつ偏差δP _Tj の加算が実施される。

 また、加算器26aにおいて実施される処理� ��は、過去に積算した値の影響を縮小して現� ��点に近い圧延荷重の変動成分の影響を大き� ��評価することも有効である。かかる場合に� ��、上記式7に代え、次式に示す処理が実施さ れる。

 ここで、bは忘却係数を示している。なお、 回転角度番号毎に偏差δP _Tj を加算することは、一般的な制御則から簡単 に説明することができる。即ち、本制御対象 のように、制御対象に積分系がない場合、制 御器側に積分器を入れて定常偏差を除去する ことは制御則上からも妥当である。本発明で は、制御対象が連続値系ではなく離散値系で あるため、積分器ではなく加算器としている 。

 上記上側スイッチ22aは、各加算器26aによっ� ��加算された偏差δP _ATj を、バックアップロール4の回転位置に応じ� �ロールギャップ修理量演算手段23に対して出 力する。例えば、バックアップロール4の基� �位置4cが位置目盛14の基準位置14a、即ち目盛0 を通過した時点で上側スイッチ22aのうちSW ₀ のみがオンされ、加算器26aのσ ₀ からδP _AT0 が取り出される。また、バックアップロール 4の基準位置4cが位置目盛14の目盛1に達した時 点でSW ₁ のみがオンされ、σ ₁ からδP _AT1 のみが取り出される。そして、このような動 作をバックアップロール4の各回転位置に対� �して繰り返し実施する。

 なお、上記はバックアップロール4の回転角 度番号毎に、ロール偏芯による圧延荷重の全 体の変動成分から上バックアップロール4aが� ��転することによって生じる変動成分を取り� ��す動作である。一方、全体の変動成分から� ��バックアップロール4bが回転することによ� �て生じる変動成分も、上記と同様の方法に� �って取り出すことが可能である。即ち、下� �荷重変動抽出部17により、下バックアップロ ール4bに発生する圧延荷重P _B に基づいて、回転角度番号毎にロール偏芯に よる圧延荷重の変動成分が出力される。そし て、この出力値に基づいて、下側加算手段21b 及び下側スイッチ22bを介して、バックアップ ロール4の回転位置に応じた偏差δP _AB がロールギャップ修理量演算手段23に対して� ��力される。

 ロールギャップ修正量演算手段23は、上側� �イッチ22a及び下側スイッチ22bから入力され� �偏差δP _AT 及びδP _AB に基づいて、次式により、ロール偏芯による 圧延荷重の変動成分を補償するロールギャッ プ修正量δS(mm)を演算する。

 また、ロールギャップも上下別々に操作す� ��ことはできないため、上下分を加算して出� ��する必要がある。

 ここで、Mはミル定数、Qは圧延材1の塑性係� ��、K _TUNE は調整係数、δS _T は上バックアップロール4a用のロールギャッ� ��修正量、δS _B は下バックアップロール4b用のロールギャッ� ��修正量、δP _AT は上バックアップロール4aによる圧延荷重の� ��差(上側スイッチ22aの出力)、δP _AB は下バックアップロール4bによる圧延荷重の� ��差(下側スイッチ22bの出力)である。そして� �ロールギャップ操作手段13は、MMCやGM-AGCによ って得られたロールギャップ量に、上記操作 量演算手段12によって演算されたロールギャ� ��プ修正量δSを加えて、圧下装置5に与える。

 なお、上記構成によって圧下装置5を制御 した場合、圧下装置5の応答によっては、時� �遅れを無視できない場合がある。例えば、� �圧圧下の応答が、遮断周波数60rad/secである� �合、応答完了を100%とすると、95%に達する時� ��は0.05secとなる。また、この遅れに演算時間 の遅れ等が加わることも考えられる。そして 、バックアップロール4の1回転に要する時間� ��0.5~1秒程度であるとすると、上記0.05secの時� ��遅れは、バックアップロール4の1回転に要� �る時間の1/10~1/20に相当し、高精度の板厚制� �が困難になる場合がある。

 かかる場合には、操作量演算手段12のロ� �ルギャップ修正量δSを出力するタイミング� �早めることにより、上記課題を解決するこ� �が可能となる。例えば、図3において、分割� ��n=40、バックアップロール4の1回転に要する� ��間を0.8秒とすると、バックアップロール4が 位置目盛14の1目盛分を進む時間は0.02秒とな� �。したがって、上記0.05秒の時間遅れが発生� ��ているとすれば、位置目盛14の2.5目盛分先� �じてロールギャップ修正量δSをロールギャ� �プ操作手段13に与えれば良い。

 なお、上記説明においては、バックアッ� ��ロール4の回転を基準として各種計測、演算 を実施したが、ワークロール3の回転を基準� �しても同様の制御は可能である。

 また、図6において、圧延開始時に加算器26a 及び26bをゼロクリアすると、圧延開始後バッ クアップロール4が一回転する間は圧延荷重� �実績値の採取が必要となって、上記制御を� �施することができない。そこで、次式に示� �計算を実施してδP _AT 及びδP _AB を算出する。なお、以下においては、図6に� �いて上側スイッチ22a及び下側スイッチ22bが� �じられた場合におけるδP _AT の算出方法についてのみ記述し、δP _AB については同様の算出方法であるためその記 載を省略する。

 又は

 ここで、Z _j [k]は当該材の制御のための加算器26aの値、k� �加算回数(一般に、バックアップロール4の回 転数に一致)、Z _j [n:previous]は当該材の直前に圧延された材料の 加算器26aの最終値、p _TOPj は上バックアップロール4aによるキスロール� ��荷重変動のバックアップロール4の回転角度 位置jにおける値、βは重み係数(0≦β≦1)であ る。

 なお、上記式12を適用するのは、上下バ� �クアップロール4a及び4bの直径差が小さい時� ��ある。また、重み係数βは、圧延開始から� �時間又は圧延開始からのバックアップロー� �4の回転数に依存して変更するものとし、一� ��に初期値は0で、圧延が進むにつれて1に近� �けるものとする。β=1とすると、当該材の圧� ��荷重を100%使用することとなる。このため、 β=1とするタイミングは、圧延荷重変動抽出� �段11による圧延荷重変動の精度が十分高くな った時点とする。また、β=1とするタイミン� �の最小値は、上バックアップロール4a又は下 バックアップロール4bが一回転した時のタイ� ��ングである。

 この発明の実施の形態1によれば、ロール 偏芯による圧延荷重変動がある場合に、圧延 荷重変動を抑え、その変動による板厚変動を 抑えることができる。また、上下バックアッ プロール4a及び4bの直径差が大きい場合にも� �用できるため、ロールの管理の自由度が向� �する。また、従来からの方法である周波数� �析によりロール偏芯の圧延荷重変動を抑制� �る方法においては分析できない変動成分も� �出、制御できる。更に、設備構造上、板厚� �も不要で、トラッキング誤差による精度低� �も生じない。

実施の形態2.
 図7はこの発明の実施の形態2における板厚� �御装置を示す全体構成図である。図7に示す� ��厚制御装置では、実施の形態1におけるロー ル基準位置検出器8が備えられていない。即� �、実施の形態1におけるキスロール時荷重変� ��抽出手段10の説明において、特許文献1にお� ��るマークパルスの発生装置が無い場合に相� ��する。

 ロール基準位置検出器8は近接スイッチで 構成されることが多く、1つ1つのバックアッ� ��ロール4に取り付ける必要がありコストが掛 かる。また、圧延機に組み込んだ後、そのセ ンサからの信号を取り出すための配線が必要 であり、保守作業に手間が掛かるといった問 題もある。このため、ロール基準位置検出器 8は無い方が設備維持の上では良い。

 一般に、ワークロール3については、ワー クロール3の組み換え時等にロールを装入す� �必要がある。そのため、正確に回転角度を� �るためのセンサも取り付けられている。そ� �て、ワークロール3とバックアップロール4と の直径は既知であるため、ワークロール3の� �転角度からバックアップロール4の回転角度� ��知ることはできる。したがって、上記方法� ��よれば、ロール基準位置検出器8は、必ずし も必要ではない。

 但し、圧延中等に、ワークロール3とバック アップロール4との間で滑りが発生し、両ロ� �ル間の位置関係がずれるようなことも考え� �れる。この場合のために、式8において忘却� ��数を導入して時間の経過に従って過去の情� ��の影響を小さくしたり、式1及び式2による� �スロール時荷重変動の同定に関して、ロー� �組み換え時のみならず圧延していない時間� �頻繁に行うようにしたり、式3及び式4におけ る調整係数k ₁ 及びk ₂ の値を小さくしたりするような工夫が必要と なる。このような工夫を行うことにより、バ ックアップロール4の位置ずれに対しても対� �することが可能となる。