专利名称：轧制设备的轧辊偏心控制方法
技术领域：
本发明涉及轧制设备的轧辊偏心控制方法，所述方法是在钢板的热轧设备中进行控制，以抑制位于轧制工序最下游的精轧设备中支承辊所产生的轧辊偏心，使最终产品板厚所出现的因轧辊偏心导致的板厚变动减少。
参照附图对传统轧制设备的轧辊偏心控制方法进行说明。图7所示为实施传统轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
在图7中，1为被轧件，2和3为上、下工作辊，4和5为上、下支承辊，6为载荷计，7(7a、7b)为角度检测器，8为数据处理电路，9为FFT(快速傅里叶变换)运算电路，10为辊缝调整装置。又，轧制设备由多台机架构成，1台机架由上、下工作辊2、3及上、下支承辊4、5构成。
对被轧件1的轧制载荷由载荷计6检测。此外，上支承辊4及下支承辊5的旋转角度分别由安装于支承辊4、5的角度检测器7a、7b进行检测。
由该载荷计6测出的轧制载荷和由两个角度检测器7a、7b测出的上支承辊4、下支承辊5的旋转角度被送入数据处理电路8，进行数据处理。然后，送入FFT运算电路9，进行傅里叶级数展开，按每个支承辊进行级数合成，求出轧辊偏心量。
一般情况下，因为轧制设备的支承辊发生的轧辊偏心会引起最终产品板厚的变动，故必须在该机架将其消除。因此，辊缝调整装置10向该机架输出辊缝调整信号，使求出的轧辊偏心量变为零。以上的处理每隔一定时间实施1次，使轧辊偏心量为零。
下面参照附图对传统轧制设备的轧辊偏心控制动作进行说明。
一旦开始对被轧件1进行轧制，即由载荷计6测出轧制载荷。而上支承辊4和下支承辊5的旋转角度分别由角度检测器7a和7b进行检测。这些测出的轧制载荷、上支承辊旋转角度及下支承辊旋转角度被送入数据处理电路8进行数据处理之后，被送入FFT运算电路9，实施傅里叶展开。
该FFT运算电路9对输入信号进行傅里叶展开。例如，在发生了轧辊偏心的情况下，轧制载荷发生周期性变动。将其如下式所示那样，以上、下支承辊角度展开成各波数的级数。
又，在以下的式子中，n为波数(一次谐波1，二次谐波2)，F(t)为轧制载荷，θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，FT(t)为上支承辊偏心量，FB(t)为下支承辊偏心量，αT为上支承辊旋转相位修正角度，αB为下支承辊旋转相位修正角度，此外，∑的范围为n＝1－k。
AnT(t)＝∑F(t)·cosn·θT(t) …(1)BnT(t)＝∑F(t)·sinn·θT(t) …(2)FnT(t)＝{AnT(t)2＋BnT(t)2} …(3)αnT＝Atan{-BnT(t)/AnT(t)} …(4)AnB(t)＝∑F(t)·cosn·θB(t) …(5)BnB(t)＝∑F(t)·sinn·θB(t) …(6)FnB(t)＝{AnB(t)2＋BnB(t)2} …(7)αnB＝Atan{-BnB(t)/AnB(t)} …(8)上述那样求出的轧辊偏心波的周期(波数)n、轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)FnT(t)、FnB(t)及支承辊旋转相位修正角度αT、αB送入辊缝调整装置10，辊缝调整装置10把辊缝调整信号输出到该机架，使这些轧辊偏心量变为零。以上的处理每隔一定时间实施一次，使轧辊偏心量为零，实施轧辊偏心控制。
如上所述，历来是在上、下支承辊4、5安装角度检测器7a、7b，检测旋转角度，使用该信号和轧制载荷，求出轧辊偏心量。但是，如果将角度检测器7a、7b安装在支承辊4、5上，则更换支承辊时，角度检测器7a、7b也必须卸下，这样支承辊更换的时间就增加，延后了轧制时间，妨碍了产品的生产。
日本发明专利公开1989年第293915号公报和日本发明专利公开1996年第132113号公报均记载了这样的技术将角度检测器安装在支承辊上，使用它测出的旋转角度及载荷计测出的轧制载荷，求出轧辊偏心量。
根据如上所述的传统轧制设备的轧辊偏心控制方法，需安装测出支承辊旋转角度用的角度检测器，但存在的问题是，更换支承辊时，角度检测器也必须卸下，这样支承辊更换的时间就增加，推迟了轧制时间，妨碍了产品的生产。
本发明是为了解决上述问题而作出的，目的在于，提供能提高最终产品板厚精度的轧制设备的轧辊偏心控制方法，该方法从载荷变动抽取轧辊偏心分量，据此用比传统要简易的电路来估计支承辊的旋转角度，进行角度修正。
本发明权利要求1涉及的轧制设备的轧辊偏心控制方法，包括测量被轧件的轧制载荷的步骤；检测工作辊的旋转角度的步骤；将所述工作辊的旋转角度变换成支承辊旋转角度的步骤；根据所述测出的轧制载荷及所述角度变换后的支承辊旋转角度进行FFT运算，计算轧辊偏心波的周期及振幅的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，对相邻的最小载荷点区间的支承辊旋转角度进行计算的步骤；当所述计算出的相邻最小载荷点区间的支承辊旋转角度与所述计算出的轧辊偏心波的周期一致时，抽取最小载荷点的所述角度变换后的支承辊旋转角度，并计算其平均值作为支承辊旋转相位修正角度的步骤。
本发明权利要求2涉及的轧制设备的轧辊偏心控制方法，还包括这样的步骤从所述测出的轧制载荷中减去由AGC产生的载荷和由轧辊偏心控制产生的载荷，并进行平滑处理，以便从轧辊偏心波形中除去短周期的波，来计算轧辊偏心分离载荷，在从所述计算轧辊偏心波的周期和振幅的步骤至计算所述平均值作为支承辊旋转相位修正角度的步骤中，使用所述计算出的轧辊偏心分离载荷来代替所述测出的轧制载荷。
本发明权利要求3涉及的轧制设备的轧辊偏心控制方法，包括测量被轧件的轧制载荷的步骤；检测工作辊的旋转角度的步骤；将所述工作辊的旋转角度变换成支承辊旋转角度的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，对相邻的最小载荷点区间的支承辊旋转角度进行计算的步骤；根据所述计算出的相邻最小载荷点区间的支承辊旋转角度计算轧辊偏心波的周期的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，根据相邻的最小载荷点区间的最大载荷点及最小载荷点来计算轧辊偏心波的振幅的步骤；计算所述区间的最小载荷点的所述角度变换后的支承辊旋转角度来作为支承辊旋转相位修正角度的步骤。
附图的简单说明。
图1所示为实施本发明实施形态1的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
图2所示为本发明实施形态1的轧制设备在轧制时载荷随时间变化的曲线图。
图3所示为实施本发明实施形态2的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
图4所示为实施本发明实施形态3的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
图5所示为本发明实施形态3的轧制设备在轧制时载荷随时间变化的曲线图。
图6所示为实施本发明实施形态4的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
图7所示为实施传统的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
现说明实施形态1。
参照附图对本发明实施形态1的轧制设备的轧辊偏心控制方法进行说明。图1所示为实施本发明实施形态1的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。各图中相同的符号表示相同或相当的部分。
在图1中，11(11a、11b)为角度检测器，20为控制器，30为计算机，31为角度变换电路，32为FFT(快速傅里叶变换)运算电路。其它与传统的一样。
下面参照附图对该实施形态1的轧制设备的轧辊偏心控制动作进行说明。图2所示为用本发明实施形态1的轧制设备的轧辊偏心控制方法进行轧制时载荷随时间变化的曲线图。
首先用图1对轧辊偏心波的周期(波数)及轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)进行说明。
在该实施形态1中，因为角度检测器11a、11b仅安装在工作辊2、3上，故为了求出支承辊4、5的旋转角度，必须根据工作辊2、3的旋转角度用角度变换电路31进行如下所述的计算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(9)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(10)式(9)及式(10)中，
θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，θWT(t)为上工作辊旋转角度，θWB(t)为下工作辊旋转角度，RBT为上支承辊半径，RBB为下支承辊半径，RWT为上工作辊半径，RWB为下工作辊半径。
由安装在轧制设备机架的载荷计6测出的轧制载荷和由角度检测器11a、11b测出的工作辊2、3的旋转角度由控制器20在一定时间内采集后送入计算机30。然后该计算机30内的角度变换电路31如上所述，从测出的工作辊2、3的旋转角度求出支承辊4、5的旋转角度。
接着，计算机30内的FFT运算电路32将从控制器20送来的轧制载荷和由角度变换电路31变换后的支承辊4、5的旋转角度进行快速傅里叶变换，算出轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)。然后，将一次谐波(n＝1)、二次谐波(n＝2)之中较大的(波数)，即轧辊偏心波的周期也发送至辊缝调整装置10。
AnT(t)＝∑F(t)·cosn·θT(t) …(11)BnT(t)＝∑F(t)·sinn·θT(t) …(12)FnT(t)＝{AnT(t)2＋BnT(t)2} …(13)AnB(t)＝∑F(t)·cosn·θB(t) …(14)BnB(t)＝∑F(t)·sinn·θB(t) …(15)FnB(t)＝{AnB(t)2＋BnB(t)2} …(16)在上述式子中，n为波数(一次谐波1，二次谐波2)F(t)为轧制载荷，θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，FT(t)为上支承辊偏心量，FB(t)为下支承辊偏心量，另外，∑的范围为n＝1－k。
下面用图2就支承辊旋转相位修正角度进行说明。
首先，控制器20将轧制载荷送往计算机30内的FFT运算电路32，并且角度变换电路31将上、下支承辊旋转角度送往FFT运算电路32。
图2为采集的轧制载荷的时间序列图，其中横轴表示时间(×50m秒)，纵轴表示轧制载荷(吨)。在该时间序列图中，在图示的360度的区间(点A至点B)，设如图2所示出现轧辊偏心载荷。此时的载荷用下式表示。
F＝F(t)……(17)接着，计算机30内的FFT运算电路32在全区间用下式计算轧制载荷的微分系数。
Δ＝{F(t2)－F(t1)}/(t2－t1)……(18)抽取轧制载荷中出现的轧辊偏心波的最小点，就是微分系数的极性从负变为正的点。在图2中，例如是点A和点B。FFT运算电路32用以下式子计算相邻的最小点A、B间的支承辊旋转角度。
θT＝θT1－θT2……(19)θB＝θB1－θB2……(20)接着，FFT运算电路32抽取这样的最小点的角度，即，当所算出的相邻最小点A、B间的支承辊旋转角度θT和θB与发送到辊缝调整装置10的波数的角度，即，若发送到辊缝调整装置10的振幅为一次谐波则与波数的角度2π、而若为二次谐波则与波数的角度π一致时的最小点的角度(在图2的例子中，若旋转角度θT、θB与发送到辊缝调整装置10的波数一致，则为点A的角度)，并将其平均值作为支承辊旋转相位修正角度。
然后，计算机30将上述计算出的轧辊偏心波的周期(波数)、轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)及支承辊旋转相位修正角度发送到辊缝调整装置10，实施轧辊偏心控制。
如果使用上述的控制方法，与传统的轧辊偏心控制方法相比较，不用在支承辊4、5上安装角度检测器，就能除去支承辊4、5的轧辊偏心。
此外，与在支承辊4、5安装角度检测器实施轧辊偏心控制的情况相比较，更换支承辊时，不再需要卸下角度检测器的时间，支承辊更换的时间缩短，不会再如传统的那样延后产品生产。
现说明实施形态2。
参照附图对本发明实施形态2的轧制设备的轧辊偏心控制方法进行说明。图3所示为实施本发明实施形态2的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
在图3中，11(11a、11b)为角度检测器，20为控制器，30为计算机，31为角度变换电路，32为FFT(快速傅里叶变换)运算电路，33为轧辊偏心载荷分离电路。其它与传统的相同。
下面，参照附图对该实施形态2的轧制设备的轧辊偏心控制动作进行说明。
首先用图3就轧辊偏心波的周期(波数)及轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)进行说明。
控制器20采集由安装在轧制设备机架上的载荷计6测出的轧制载荷和由角度检测器11a、11b测出的工作辊2、3的旋转角度，并将其发送至计算机30。
该实施形态2因为与上述实施形态1一样，角度检测器11a、11b仅安装在工作辊2、3上，所以，为了求出支承辊4、5的旋转角度，必须用计算机30内的角度变换电路31根据工作辊2、3的旋转角度进行下述计算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(21)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(22)在式(21)及(22)中，θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，θWT(t)为上工作辊旋转角度，θWB(t)为下工作辊旋转角度，RBT为上支承辊半径，RBB为下支承辊半径，RWT为上工作辊半径，RWB为下工作辊半径。
接着，计算机30内的轧辊偏心载荷分离电路33从控制器20送来的轧制载荷中仅抽取轧辊偏心载荷分量。即，在该实施形态2，设轧制载荷为FR(t)，由AGC(自动厚度控制，未图示)产生的载荷为FAGC(t)，进行轧辊偏心控制时由轧辊偏心控制产生的载荷为FREC(t)，设从轧制载荷减去由AGC产生的载荷及由轧辊偏心控制产生的载荷后的轧辊偏心分离载荷为F(t)，则
F(t)＝FR(t)－FAGC(t)－FREC(t)……(23)再为了从轧辊偏心波形除去短周期的波，如下式所示进行平滑处理。其中k为常数，∑的范围为t＝0－n。
F(t)＝∑{F(t＋1)＋F(t＋2)＋…＋F(t＋k)}/k……(24)接着，计算机30内的FFT运算电路32将来自轧辊偏心分离电路33的轧辊偏心分离载荷和由角度变换电路31变换后的支承辊4、5的旋转角度用下式进行快速傅里叶变换，算出轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)。再将一次谐波(n＝1)、二次谐波(n＝2)之中较大的(波数)即轧辊偏心波的周期送至辊缝调整装置10。
AnT(t)＝∑F(t)·cosn·θT(t) …(25)BnT(t)＝∑F(t)·sinn·θT(t) …(26)FnT(t)＝{AnT(t)2＋BnT(t)2} …(27)AnB(t)＝∑F(t)·cosn·θB(t) …(28)BnB(t)＝∑F(t)·sinn·θB(t) …(29)FnB(t)＝{AnB(t)2＋BnB(t)2} …(30)在上述式中，n为波数(一次谐波1，二次谐波2)，F(t)为从轧制载荷中减去AGC及REC分量并进行平滑处理后的轧辊偏心分离载荷，θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，FT(t)为上支承辊偏心量，FB(t)为下支承辊偏心量，另外，∑的范围为n＝1－k。
下面与上述的实施形态1一样，用图2就支承辊旋转相位修正角度进行说明。
首先，轧辊偏心载荷分离电路33将从轧制载荷减去AGC和REC分量并平滑处理后的轧辊偏心分离载荷送往FFT运算电路32，并且角度变换电路31将上、下支承辊旋转角度送往FFT运算电路32。
图2如上所述是采集的轧制载荷的时间序列图，横轴表示时间，纵轴表示轧制载荷。该时间序列图所示的虽然是测量的轧制载荷，但特性、趋势等也可以应用于轧辊偏心分离载荷，在图示的360度的区间(点A、B之间)，设如图2所示出现轧辊偏心载荷。
接着，FFT运算电路32用下式在全区间计算上述轧制载荷的微分系数。
Δ＝{F(t2)－F(t1)}/(t2－t1)……(31)抽取轧辊偏心分离载荷中出现的偏心波的最小点，就是微分系数的极性从负变为正的点。在图2中，例如是点A和点B。FFT运算电路32用以下式子计算相邻的最小点A、B间的支承辊旋转角度。
θT＝θT1－θT2……(32)θB＝θB1－θB2……(33)接着，FFT运算电路32抽取这样的最小点的角度，即，当所算出的相邻最小点A、B间的支承辊旋转角度θT和θB与发送到辊缝调整装置10的波数的角度，即，若发送到辊缝调整装置10的振幅为一次谐波则与波数的角度2π、而若为二次谐波则与波数的角度π一致时的最小点的角度(在图2的例子中，若旋转角度θT、θB与发送到辊缝调整装置10的波数一致，则为点A的角度)，并将其平均值作为支承辊旋转相位修正角度。
然后，计算机30将上述计算出的轧辊偏心波的周期(波数)、轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)及支承辊旋转相位修正角度发送到辊缝调整装置10，实施轧辊偏心控制。
若使用本实施形态2的控制方法，与上述实施形态1相比较，可以从实际载荷更正确地抽取轧辊偏心分量，可以实施更有效的轧辊偏心控制。
现说明实施形态3。
参照附图对本发明实施形态3的轧制设备的轧辊偏心控制方法进行说明。图4所示为实施本发明实施形态3的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
在图4中，11(11a、11b)为角度检测器，20为控制器，21为数据采集电路，22为角度变换电路，30为计算机，34为波数估计电路，35为振幅估计电路，40为控制器，41为修正角度估计电路。其它与传统的相同。
下面，参照附图对该实施形态3的轧制设备的轧辊偏心控制动作进行说明。图5所示为本发明实施形态3的轧制设备的轧辊偏心控制方法在轧制时载荷随时间变化的曲线图。
首先用图4和图5，就轧辊偏心波的周期(波数)及轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)进行说明。
控制器20内的数据采集电路21采集由安装在轧制设备机架上的载荷计6测出的轧制载荷和由角度检测器11a、11b测出的工作辊2、3的旋转角度。
该实施形态3因为与上述实施形态1一样，角度检测器11a、11b仅安装在工作辊2、3上，所以，为了求出支承辊4、5的旋转角度，必须用控制器20内的角度变换电路22根据工作辊2、3的旋转角度进行下述计算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(34)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(35)在式(34)及(35)中，θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，θWT(t)为上工作辊旋转角度，θWB(t)为下工作辊旋转角度，RBT为上支承辊半径，RBB为下支承辊半径，RWT为上工作辊半径，RWB为下工作辊半径。
控制器20将轧制设备机架的轧制载荷和根据工作辊2、3的旋转角度计算出的支承辊4、5的旋转角度送至计算机30。
图5与图2一样，是采集的轧制载荷的时间序列图。在该时间序列图中，在图示的360度的区间X(点A、B)，设如图5所示出现轧辊偏心载荷。此时的载荷用下式表示。
F＝F(t)……(36)接着，计算机30内的波数估计电路34在全区间计算轧制载荷的微分系数。
Δ＝{F(t2)－F(tW)}/(t2－t1)……(37)抽取轧制载荷中出现的偏心波的最小点，是微分系数的极性从负变为正的点。在图5中，例如是点A和点B。波数估计电路34用以下式子计算相邻的最小点A、B间的支承辊旋转角度。
θT＝θT1－θT2……(38)θB＝θB1－θB2……(39)
这样，波数估计电路34以计算出的θT、θB是2π还是π，来计算波数。
还有，此时的振幅从轧制载荷出现的偏心波最大点的轧制载荷中减去最小点的轧制载荷就行，故振幅估计电路35对此进行运算。
最大点与最小点相反，是微分系数从正变为负的点。在图5中是点C。因而从该最大点C的载荷中减去最小点A的载荷后的值是轧辊偏心波的振幅。
设该振幅为，上支承辊偏心量FT，下支承辊偏心量FB，设此时的波数为n。
于是，计算机30内的波数估计电路34和振幅估计电路35将上述计算出的波数和振幅送至控制器40。
下面用图5，说明支承辊旋转相位修正角度。
控制器40内的修正角度估计电路41在图5所示的区间X(该期间的支承辊旋转角度为2π)，将表示最小载荷的点A的支承辊角度(在图5中为θT1、θB1)作为支承辊旋转相位修正角度，用作下一控制周期即区间Y的支承辊旋转相位修正角度。
该时间的控制量(轧辊偏心量)最终为以下计算式。
FC(t)＝FT·cos(θT(t)/n－θT1)＋FB·cos(θB(t)/n－θB1)……(40)然后，控制器40将上述估计计算出的轧辊偏心波的周期(波数)、轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)及支承辊旋转相位修正角度送往辊缝调整装置10，进行轧辊偏心控制。
若使用本实施形态3的控制方法，与上述实施形态2相比较，可以不进行如FFT那样复杂的处理，且能正确抽取轧辊偏心分量，可以更有效地进行轧辊偏心控制。
现说明实施形态4。
参照附图对本发明实施形态4的轧制设备的轧辊偏心控制方法进行说明。图6所示为实施本发明实施形态4的轧辊偏心控制方法用的轧制设备构成图。
在图6中，11(11a、11b)为角度检测器，20为控制器，21为数据采集电路，22为角度变换电路，30为计算机，34为波数估计电路，35为振幅估计电路，36为轧辊偏心载荷分离电路，40为控制器，41为修正角度估计电路。42为轧辊偏心载荷分离电路。其它与传统的相同。
下面，参照附图对该实施形态4的轧制设备的轧辊偏心控制动作进行说明。
首先用图6和图5，就轧辊偏心波的周期(波数)及轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)进行说明。
控制器20内的数据采集电路21采集由安装在轧制设备的机架上的载荷计6测出的轧制载荷和由角度检测器11a、11b测出的工作辊2、3的旋转角度。
在该实施形态4中，与上述实施形态1一样，角度检测器11a、11b仅安装在工作辊2、3上。
所以，为了求出支承辊4、5的旋转角度，必须用控制器20内的角度变换电路22根据工作辊2、3的旋转角度进行下述计算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(41)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(42)在式(41)及(42)中，θT(t)为上支承辊旋转角度，θB(t)为下支承辊旋转角度，θWT(t)为上工作辊旋转角度，θWB(t)为下工作辊旋转角度，RBT为上支承辊半径，RBB为下支承辊半径，RWT为上工作辊半径，RWB为下工作辊半径。
控制器20将轧制设备机架的轧制载荷和根据工作辊2、3的旋转角度计算出的支承辊4、5的旋转角度送至计算机30。又，控制器20将上述轧制载荷也送至控制器40。
接着，在本实施形态4中，设从控制器20送来的轧制载荷为FR(t)，由AGC(自动厚度控制，未图示)产生的载荷为FAGC(t)，进行轧辊偏心控制时由轧辊偏心控制产生的载荷为FREC(t)，计算机30内的轧辊偏心载荷分离电路33从轧制载荷减去由AGC产生的载荷及由轧辊偏心控制产生的载荷后得到轧辊偏心分离载荷，设轧辊偏心分离载荷为F(t)，则F(t)＝FR(t)－FAGC(t)－FREC(t) ……(43)再为了从轧辊偏心波形除去短周期的波，如下式所示进行平滑处理。其中k为常数，∑的范围为t＝0－n。
F(t)＝∑{F(t＋1)＋F(t＋2)＋…＋F(t＋k)}/k……(44)图5如上所述，是采集的轧制载荷的时间序列图，其中横轴表示时间，纵轴表示轧制载荷。该时间序列图虽然是表示测量的轧制载荷，但特性、趋势等也可用于轧辊偏心分离载荷，在图示的360度的区间(点A、B间)，设如图5所示出现轧辊偏心载荷。
接着，计算机30内的波数估计电路34在全区间计算轧辊偏心分离载荷的微分系数。
Δ＝{F(t2)－F(t1)}/(t2－t1) ……(45)抽取轧辊偏心分离载荷中出现的偏心波的最小点，就是微分系数的极性从负变为正的点。在图5中，例如是点A和点B。波数估计电路34用下式计算相邻的最小点A、B间的支承辊旋转角度。
θT＝θT1－θT2……(46)θB＝θB1－θB2……(47)这样，波数估计电路34以计算出的θT、θB是2π还是π，来计算波数。
还有，此时的振幅从轧辊偏心分离载荷出现的偏心波最大点的载荷中减去最小点的载荷就行，故振幅估计电路35对此进行运算。
最大点与最小点相反，是微分系数从正变为负的点。在图5中是点C。因而从该最大点C的载荷中减去最小点A的载荷后的值是轧辊偏心波的振幅。
设该振幅为，上支承辊偏心量FT，下支承辊偏心量FB，设此时的波数为n。
于是，计算机30内的波数估计电路34和振幅估计电路35将上述计算出的波数和振幅送至控制器40。
下面用图5，说明支承辊旋转相位修正角度。
控制器40内的修正角度估计电路41使用通过轧辊偏心载荷分离电路42后的轧辊偏心分离载荷，所述轧辊偏心载荷分离电路42与计算机30内的轧辊偏心载荷分离电路36一样，是将控制器20送来的轧制载荷作为输入。这是因为，输入至计算机30的轧制载荷与输入至控制器40的轧制载荷各自取得的时间不同，故必须有各自的轧辊偏心载荷分离电路36、42。
该修正角度估计电路41在图5所示的区间X(其间的支承辊的旋转角度为2π)，将表示最小载荷的点A的支承辊角度(在图5中为θT1、θB1)作为支承辊旋转相位修正角度，用作下一控制周期即区间Y的支承辊旋转相位修正角度。
该时间的控制量(轧辊偏心量)最终为以下计算式。
FC(t)＝FT·cos(θT(t)/n－θT1)＋FB·cos(θB(t)/n－θB1)……(47)然后，控制器40将上述估计计算出的轧辊偏心波的周期(波数)、轧辊偏心波的振幅(轧辊偏心量)及支承辊旋转相位修正角度送往辊缝调整装置10，进行轧辊偏心控制。
若使用上述的控制方法，与上述实施形态3相比较，可以更正确地抽取轧辊偏心分量，可以更有效地进行轧辊偏心控制。
本发明权利要求1涉及的轧制设备的轧辊偏心控制方法，如以上所述，包括测量被轧件的轧制载荷的步骤；检测工作辊的旋转角度的步骤；将所述工作辊的旋转角度变换成支承辊旋转角度的步骤；根据所述测出的轧制载荷及所述角度变换后的支承辊旋转角度进行FFT运算，计算轧辊偏心波的周期及振幅的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，对相邻的最小载荷点区间的支承辊旋转角度进行计算的步骤；当所述计算出的相邻最小载荷点区间的支承辊旋转角度与所述计算出的轧辊偏心波的周期一致时，抽取最小载荷点的所述角度变换后的支承辊旋转角度，并计算其平均值作为支承辊旋转相位修正角度的步骤，所以具有如下效果在工作辊安装有角度检测器的状态下，可以有效除去支承辊发生的轧辊偏心，进而能提高最终产品板厚的精度。
本发明权利要求2涉及的轧制设备的轧辊偏心控制方法，如以上所述，还包括这样的步骤从所述测出的轧制载荷中减去由AGC产生的载荷和由轧辊偏心控制产生的载荷，并进行平滑处理，以便从轧辊偏心波形中除去短周期的波，来计算轧辊偏心分离载荷，在从所述计算轧辊偏心波的周期和振幅的步骤至计算所述平均值作为支承辊旋转相位修正角度的步骤中，使用所述计算出的轧辊偏心分离载荷来代替所述测出的轧制载荷，所以具有如下效果在工作辊安装有角度检测器的状态下，可以有效除去支承辊发生的轧辊偏心，进而能提高最终产品板厚的精度。
本发明权利要求3涉及的轧制设备的轧辊偏心控制方法，如以上所述，包括测量被轧件的轧制载荷的步骤；检测工作辊的旋转角度的步骤；将所述工作辊的旋转角度变换成支承辊旋转角度的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，对相邻的最小载荷点区间的支承辊旋转角度进行计算的步骤；根据所述计算出的相邻最小载荷点区间的支承辊旋转角度计算轧辊偏心波的周期的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，根据相邻的最小载荷点区间的最大载荷点及最小载荷点来计算轧辊偏心波的振幅的步骤；计算所述区间的最小载荷点的所述角度变换后的支承辊旋转角度来作为支承辊旋转相位修正角度的步骤，所以具有如下效果在工作辊安装有角度检测器的状态下，可以有效除去支承辊发生的轧辊偏心，进而能提高最终产品板厚的精度。
权利要求
1.一种轧制设备的轧辊偏心控制方法，其特征在于，包括测量被轧件的轧制载荷的步骤；检测工作辊的旋转角度的步骤；将所述工作辊的旋转角度变换成支承辊旋转角度的步骤；根据所述测出的轧制载荷及所述角度变换后的支承辊旋转角度进行FFT运算，计算轧辊偏心波的周期及振幅的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，对相邻的最小载荷点区间的支承辊旋转角度进行计算的步骤；当所述计算出的相邻最小载荷点区间的支承辊旋转角度与所述计算出的轧辊偏心波的周期一致时，抽取最小载荷点的所述角度变换后的支承辊旋转角度，并计算其平均值作为支承辊旋转相位修正角度的步骤。
2.根据权利要求1所述的轧制设备的轧辊偏心控制方法，其特征在于，还包括从所述测出的轧制载荷中减去由AGC产生的载荷和由轧辊偏心控制产生的载荷，并进行平滑处理，以便从轧辊偏心波形中除去短周期的波，来计算轧辊偏心分离载荷的步骤；在从所述计算轧辊偏心波的周期和振幅的步骤至计算所述平均值作为支承辊旋转相位修正角度的步骤中，使用所述计算出的轧辊偏心分离载荷来代替所述测出的轧制载荷。
3.一种轧制设备的轧辊偏心控制方法，其特征在于，包括测量被轧件的轧制载荷的步骤；检测工作辊的旋转角度的步骤；将所述工作辊的旋转角度变换成支承辊旋转角度的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，对相邻的最小载荷点区间的支承辊旋转角度进行计算的步骤；根据所述计算出的相邻最小载荷点区问的支承辊旋转角度计算轧辊偏心波的周期的步骤；在所述测出的轧制载荷的时间序列图中，根据相邻的最小载荷点区间的最大载荷点及最小载荷点来计算轧辊偏心波的振幅的步骤；计算所述区间的最小载荷点的所述角度变换后的支承辊旋转角度来作为支承辊旋转相位修正角度的步骤。
4.根据权利要求3所述的轧制设备的轧辊偏心控制方法，其特征在于，还包括从所述测出的轧制载荷中减去由AGC产生的载荷和由轧辊偏心控制产生的载荷，并进行平滑处理，以便从轧辊偏心波形中除去短周期的波，来计算第1轧辊偏心分离载荷的步骤；在从所述计算支承辊旋转角度的步骤至所述计算轧辊偏心波振幅的步骤中，使用所述计算出的第1轧辊偏心分离载荷来代替所述测出的轧制载荷；还包括从所述测出的轧制载荷中减去由AGC产生的载荷和由轧辊偏心控制产生的载荷，并进行平滑处理，以便从轧辊偏心波形中除去短周期的波，来计算第2轧辊偏心分离载荷的步骤；在所述作为支承辊旋转相位修正角度进行计算的步骤中，使用所述计算出的第2轧辊偏心分离载荷代替所述测出的轧制载荷。
全文摘要
轧制设备的轧辊偏心控制方法,该方法是测量轧制载荷,测出工作辊2、3的旋转角度并将该角度变换成支承辊4、5的旋转角度,根据轧制载荷和支承辊的旋转角度进行FFT运算来计算轧辊偏心波的周期和振幅,在轧制载荷的时间系列图表中,计算相邻最小载荷点区间的支承辊旋转角度,抽取当该旋转角度与所述周期一致时的最小载荷点的支承辊旋转角度,计算其平均值作为支承辊旋转相位修正角度。在工作辊装有角度检测器状态下可除去支承辊的轧辊偏心。
文档编号B21B37/66GK1333094SQ0013474
公开日2002年1月30日 申请日期2000年12月7日 优先权日2000年7月6日
发明者笹本健一郎 申请人:三菱电机株式会社