(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン巻戻リールと圧延機との間の第１アルミニウム材料の張力を計測する第１張力計側部と、
ダブリング巻戻リールと前記圧延機との間の第２アルミニウム材料の張力を計測する第２張力計側部と、
第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の張力の指令値から前記第１張力計側部により計測された張力と前記第２張力計側部により計測された張力との平均値を減じた値を算出する目標張力追従成分算出部と、
前記第１張力計側部により計測された張力から前記第２張力計側部により計測された張力を減じた値を算出する張力偏差抑制成分算出部と、
前記目標張力追従成分算出部により算出された値に基づいた目標張力追従成分に前記張力偏差抑制成分算出部により算出された値に基づいた張力偏差抑制成分を加えた値に基づいて、前記メイン巻戻リールを駆動するモータのトルク基準値を算出する第１ハイブリッドコントローラと、
前記目標張力追従成分算出部により算出された値に基づいた目標張力追従成分から前記張力偏差抑制成分算出部により算出された値に基づいた張力偏差抑制成分を減じた値に基づいて、前記ダブリング巻戻リールを駆動するモータのトルク基準値を算出する第２ハイブリッドコントローラと、
を備えたアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置。
【請求項２】
前記メイン巻戻リールのモータの角速度を計測する第１速度計側部と、
前記ダブリング巻戻リールのモータの角速度を計測する第２速度計側部と、
前記第１ハイブリッドコントローラにより算出されたトルク基準値と前記第１速度計側部により計測された角速度とに基づいて、前記メイン巻戻リールのモータの外乱トルクを推定し、当該外乱トルクの推定値を前記メイン巻戻リールのモータのトルク基準値にフィードフォワード補償する第１外乱オブザーバと、
前記第２ハイブリッドコントローラにより算出されたトルク基準値と前記第２速度計側部により計測された角速度とに基づいて、前記ダブリング巻戻リールのモータの外乱トルクを推定し、当該外乱トルクの推定値を前記ダブリング巻戻リールのモータのトルク基準値にフィードフォワード補償する第２外乱オブザーバと、
を備えた請求項１に記載のアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、アルミ箔ダブリング圧延設備を開示する。アルミ箔ダブリング圧延設備において、第１アルミニウム材料は、メイン巻戻リールから圧延機に送り出される。第２アルミニウム材料は、ダブリング巻戻リールから圧延機に送り出される。第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料は、圧延機により重ねて圧延される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６１−１１６８４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のものにおいては、メイン巻戻リールおよびダブリング巻戻リールの機械構成等の違いがある。このため、圧延機の入側において、第１アルミニウム材料の張力および第２アルミニウム材料の張力の間に偏差が生じる。その結果、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みに偏差が生じる。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みを均一にすることができるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置は、メイン巻戻リールと圧延機との間の第１アルミニウム材料の張力を計測する第１張力計側部と、ダブリング巻戻リールと前記圧延機との間の第２アルミニウム材料の張力を計測する第２張力計側部と、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の張力の指令値から前記第１張力計側部により計測された張力と前記第２張力計側部により計測された張力との平均値を減じた値を算出する目標張力追従成分算出部と、前記第１張力計側部により計測された張力から前記第２張力計側部により計測された張力を減じた値を算出する張力偏差抑制成分算出部と、前記目標張力追従成分算出部により算出された値に基づいた目標張力追従成分に前記張力偏差抑制成分算出部により算出された値に基づいた張力偏差抑制成分を加えた値に基づいて、前記メイン巻戻リールを駆動するモータのトルク基準値を算出する第１ハイブリッドコントローラと、前記目標張力追従成分算出部により算出された値に基づいた目標張力追従成分から前記張力偏差抑制成分算出部により算出された値に基づいた張力偏差抑制成分を減じた値に基づいて、前記ダブリング巻戻リールを駆動するモータのトルク基準値を算出する第２ハイブリッドコントローラと、を備えた。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、目標張力に追従するための張力制御と張力偏差を抑制するための張力制御とは、直交した座標空間上で互いに干渉せずに行われる。このため、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みを均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置により算出されるトルクの和分量の基準値を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置により算出されるトルクの差分量の基準値を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置の第１ハイブリッドコントローラによる制御を説明するためのブロック線図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置の第２ハイブリッドコントローラによる制御を説明するためのブロック線図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のメイン巻戻リールモータのブロック線図である。
【図７】この発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のダブリング巻戻リールモータのブロック線図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置によるハイブリッド制御を行わない制御系におけるシミュレーション結果を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置によるハイブリッド制御を行う制御系におけるシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のメイン巻戻リールモータのブロック線図である。
【図１１】この発明の実施の形態３におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のダブリング巻戻リールモータのブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備の構成図である。
【００１１】
図１において、圧延機１は、ワークロール１ａを備える。圧下装置２は、圧延機１の上方に設けられる。メイン巻戻リール３とダブリング巻戻リール４とは、圧延機１の入側に設けられる。送りロール群５は、メイン巻戻リール３とダブリング巻戻リール４との出側かつ圧延機１の入側に設けられる。巻取リール６は、圧延機１の出側に設けられる。
【００１２】
第１回転速度センサ３ａは、メイン巻戻リール３に設けられる。第２回転速度センサ４ａは、ダブリング巻戻リール４に設けられる。第１入側張力計７は、メイン巻戻リール３と送りロール群５との間に設けられる。第２入側張力計８は、ダブリング巻戻リール４と送りロール群５との間に設けられる。入側板速度計９は、送りロール群５と圧延機１との間に設けられる。入側板厚計１０は、入側板速度計９と圧延機１との間に設けられる。出側板厚計１１は、圧延機１と巻取リール６の間に設けられる。出側板速度計１２は、出側板厚計１１と巻取リール６との間に設けられる。出側張力計１３は、出側板速度計１２と巻取リール６との間に設けられる。
【００１３】
圧延機モータ１４の出力軸は、ワークロール１ａの回転軸に接続される。メイン巻戻リールモータ１５の出力軸は、メイン巻戻リール３の回転軸に接続される。ダブリング巻戻リールモータ１６の出力軸は、ダブリング巻戻リール４の回転軸に接続される。巻取リールモータ１７の出力軸は、巻取リール６の回転軸に接続される。
【００１４】
圧延機駆動装置１８は、圧延機モータ１４に接続される。メイン巻戻リール駆動装置１９は、メイン巻戻リールモータ１５に接続される。ダブリング巻戻リール駆動装置２０は、ダブリング巻戻リールモータ１６に接続される。巻取リール駆動装置２１は、巻取リールモータ１７に接続される。
【００１５】
制御装置２２は、第１回転速度センサ３ａと第２回転速度センサ４ａと第１入側張力計７と第２入側張力計８と入側板速度計９と入側板厚計１０と出側板厚計１１と出側板速度計１２と出側張力計１３とに接続される。例えば、制御装置２２は、ＰＬＣからなる。制御装置２２は、第１速度計測部２２ａと第２速度計測部２２ｂと第１張力計測部２２ｃと第２張力計測部２２ｄと目標張力追従成分算出部２２ｅと張力偏差抑制成分算出部２２ｆと第１ハイブリッドコントローラ２２ｇと第２ハイブリッドコントローラ２２ｈとを備える。制御装置２２は、圧延機駆動装置１８とメイン巻戻リール駆動装置１９とダブリング巻戻リール駆動装置２０と巻取リール駆動装置２１とに接続する。
【００１６】
アルミ箔ダブリング圧延設備において、第１アルミニウム材料は、メイン巻戻リール３から送り出される。第２アルミニウム材料は、ダブリング巻戻リール４から送り出される。第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料は、送りロール群５において重ねられる。第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料は、圧延機１において重ねて圧延される。第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料は、重ねて圧延された状態で巻取リール６に巻き取られる。
【００１７】
この際、第１回転速度センサ３ａは、メイン巻戻リール３の回転速度を計測する。第１回転速度センサ３ａは、メイン巻戻リール３の回転速度の応答値を出力する。第２回転速度センサ４ａは、ダブリング巻戻リール４の回転速度を計測する。第２回転速度センサ４ａは、ダブリング巻戻リール４の回転速度の応答値を出力する。
【００１８】
第１入側張力計７は、第１アルミニウム材料の張力を計測する。第１入側張力計７は、第１アルミニウム材料の張力の応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓ（ＭＰａ）を出力する。第２入側張力計８は、第２アルミニウム材料の張力を計測する。第２入側張力計８は、第２アルミニウム材料の張力の応答値Ｔｄｂｌｒｅｓ（ＭＰａ）を出力する。
【００１９】
圧延機１の入側において、入側板速度計９は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の速度を計測する。入側板速度計９は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の速度の応答値を出力する。圧延機１の入側において、入側板厚計１０は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みを計測する。入側板厚計１０は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みの応答値を出力する。
【００２０】
圧延機１の出側において、出側板厚計１１は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みを計測する。出側板厚計１１は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みの応答値を出力する。圧延機１の出側において、出側板速度計１２は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の速度を計測する。出側板速度計１２は、重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の速度の応答値を出力する。
【００２１】
制御装置２２は、入側板厚計１０からの応答値等に基づいて重ねられた第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚さを制御する。
【００２２】
この際、制御装置２２は、メイン巻戻リール３とダブリング巻戻リール４との張力制御による張力の応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓ、Ｔｄｂｌｒｅｓ（ＭＰａ）の和分量（１、１）と差分量（１、−１）の二変量にフィードバック制御を行う。メイン巻戻リール３とダブリング巻戻リール４との張力制御による張力の応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓ、Ｔｄｂｌｒｅｓの合計値を２で割った平均値は、メイン巻戻リールモータ１５とダブリング巻戻リールモータ１６とのトルクの和分量（１、１）で決定される。メイン巻戻リール３とダブリング巻戻リール４との張力制御による張力の応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓ、Ｔｄｂｌｒｅｓの偏差は、メイン巻戻リールモータ１５とダブリング巻戻リールモータ１６とのトルクの差分量（１、−１）で決定される。
【００２３】
当該二変量は、直交したベクトル量である。このため、当該二変量は、互いに独立して制御される。すなわち、直交した座標空間において、目標張力追従の張力制御と張力偏差抑制の張力制御が互いに独立して行われる。この際、メイン巻戻リールモータ１５のトルク基準値τｍａｉｎｒｅｆ（Ｎ・ｍ）とダブリング巻戻リールモータ１６のトルク基準値τｄｂｌｒｅｆ（Ｎ・ｍ）とは、各座標空間でのトルク基準値を用いて次の（１）で表される。
【００２４】
【数１】
0006269428.tif 000002
【００２５】
具体的には、制御装置２２において、第１速度計測部２２ａは、第１回転速度センサ３ａからの応答値に基づいてメイン巻戻リールモータ１５の角速度を計測する。第２速度計測部２２ｂは、第２回転速度センサ４ａからの応答値に基づいてダブリング巻戻リールモータ１６の角速度を計測する。第１張力計測部２２ｃは、第１入側張力計７からの応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓに基づいて第１アルミニウム材料の張力を計測する。第２張力計測部２２ｄは、第２入側張力計８からの応答値Ｔｄｂｌｒｅｓに基づいて第２アルミニウム材料の張力を計測する。
【００２６】
目標張力追従成分算出部２２ｅは、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の張力の指令値Ｔｐｏｒｃｍｄ（ＭＰａ）から第１張力計側部２２ｃにより計測された張力と第２張力計側部２２ｄにより計測された張力との合計値を２で割った平均値を減じた値を算出する。張力偏差抑制成分算出部２２ｆは、第１張力計側部２２ｃにより計測された張力から第２張力計側部２２ｄにより計測された張力を減じた値を算出する。
【００２７】
第１ハイブリッドコントローラ２２ｇは、目標張力追従成分算出部２２ｅにより算出された値と張力偏差抑制成分算出部２２ｆにより算出された値と基づいてメイン巻戻リールモータ１５のトルク基準値τｍａｉｎｒｅｆを算出する。第２ハイブリッドコントローラは、目標張力追従成分算出部２２ｅにより算出された値と張力偏差抑制成分算出部２２ｆにより算出された値と基づいてダブリング巻戻リールモータ１６のトルク基準値τｄｂｌｒｅｆを算出する。
【００２８】
メイン巻戻リール駆動装置１９は、トルク基準値τｍａｉｎｒｅｆに基づいてメイン巻戻リールモータ１５を制御する。メイン巻戻リールモータ１５は、メイン巻戻リール駆動装置１９の制御によりメイン巻戻リール３を駆動する。ダブリング巻戻リール駆動装置２０は、トルク基準値τｄｂｌｒｅｆに基づいてダブリング巻戻リールモータ１６を制御する。ダブリング巻戻リールモータ１６は、ダブリング巻戻リール駆動装置２０の制御によりダブリング巻戻リール４を駆動する。
【００２９】
次に、図２を用いて、トルクの和分量の基準値を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置により算出されるトルクの和分量の基準値を説明するための図である。
【００３０】
図２において、目標張力追従用張力制御器２３の伝達関数は、２ＣＴｃｍｄである。目標張力追従用張力制御器２３は、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の張力の指令値Ｔｐｏｒｃｍｄと張力の応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓ、Ｔｄｂｌｒｅｓの平均値Ｔａｖｅｒｅｓ（ＭＰａ）とに基づいてトルクの和分量の基準値（τｍａｉｎ＋τｄｂｌ）ｒｅｆ（Ｎ・ｍ）を算出する。基準値（τｍａｉｎ＋τｄｂｌ）ｒｅｆは、次の（２）式で表される。
【００３１】
【数２】
0006269428.tif 000003
【００３２】
次に、図３を用いて、トルクの差分量の基準値を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置により算出されるトルクの差分量の基準値を説明するための図である。
【００３３】
図３において、張力偏差抑制用張力制御器２４の伝達関数は、２ＣＴｄｉｆである。張力偏差抑制用張力制御器２４は、張力の応答値Ｔｍａｉｎｒｅｓ、Ｔｄｂｌｒｅｓの偏差Ｔｄｉｆｒｅｓ（ＭＰａ）に基づいてトルクの差分量の基準値（τｍａｉｎ−τｄｂｌ）ｒｅｆ（Ｎ・ｍ）を算出する。基準値（τｍａｉｎ−τｄｂｌ）ｒｅｆは、次の（３）式で表される。
【００３４】
【数３】
0006269428.tif 000004
【００３５】
次に、図４を用いて、第１ハイブリッドコントローラ２２ｇによる制御を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置の第１ハイブリッドコントローラによる制御を説明するためのブロック線図である。
【００３６】
図４に示すように、第１ハイブリッドコントローラ２２ｇは、目標張力追従用張力制御器ＣＴｃｍｄを用いて目標張力追従成分算出部２２ｅにより算出された値に基づいて目標張力追従成分を算出する。第１ハイブリッドコントローラ２２ｇは、張力偏差抑制用張力制御器ＣＴｄｉｆを用いて張力偏差抑制成分算出部２２ｆにより算出された値に基づいて張力偏差抑制成分を算出する。第１ハイブリッドコントローラ２２ｇは、目標張力追従成分に張力偏差抑制成分を加えた値に基づいて、メイン巻戻リールモータ１５のトルク基準値τｍａｉｎｒｅｆを算出する。具体的には、第１ハイブリッドコントローラ２２ｇは、次の（４）式を用いてメイン巻戻リールモータ１５のトルク基準値τｍａｉｎｒｅｆを算出する。
【００３７】
【数４】
0006269428.tif 000005
【００３８】
電流制御器は、トルク基準値τｍａｉｎｒｅｆに基づいてトルク電流値Ｉｑ（Ａ）を算出する。メイン巻戻リールモータ１５のｄ軸磁束φｄ（Ｗｂ）は、トルク電流値Ｉｑに基づいて決まる。メイン巻戻リールモータ１５のトルクの応答値τｍａｉｎｒｅｓは、当該ｄ軸磁束φｄに基づいて決まる。メイン巻戻リールモータ１５の角速度の応答値ωｍａｉｎｒｅｓ（ｒａｄ／ｓ）は、メイン巻戻リールモータ１５のトルクの応答値τｍａｉｎｒｅｓとメイン巻戻リール３における慣性モーメントＪｍａｉｎ（ｋｇ・ｍ２）とに基づいて決まる。メイン巻戻リール３の周速度ｖｍａｉｎｒｅｓ（ｍｍ／ｓ）は、メイン巻戻リールモータ１５の角速度の応答値ωｍａｉｎｒｅｓとメイン巻戻リール３の半径Ｒｍａｉｎ（ｍｍ）とに基づいて決まる。
【００３９】
次に、図５を用いて、第２ハイブリッドコントローラ２２ｈによる制御を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置の第２ハイブリッドコントローラによる制御を説明するためのブロック線図である。
【００４０】
図５に示すように、第２ハイブリッドコントローラ２２ｈは、目標張力追従用張力制御器ＣＴｃｍｄを用いて目標張力追従成分算出部２２ｅにより算出された値に基づいて目標張力追従成分を算出する。第２ハイブリッドコントローラ２２ｈは、張力偏差抑制用張力制御器ＣＴｄｉｆを用いて張力偏差抑制成分算出部２２ｆにより算出された値に基づいて張力偏差抑制成分を算出する。第２ハイブリッドコントローラ２２ｈは、目標張力追従成分から張力偏差抑制成分を減じた値に基づいて、メイン巻戻リールモータ１５のトルク基準値τｄｂｌｒｅｆを算出する。具体的には、第２ハイブリッドコントローラ２２ｈは、次の（５）式を用いてダブリング巻戻リールモータ１６のトルク基準値τｄｂｌｒｅｆを算出する。
【００４１】
【数５】
0006269428.tif 000006
【００４２】
電流制御器は、トルク基準値τｄｂｌｒｅｆに基づいてトルク電流値Ｉｑ（Ａ）を算出する。ダブリング巻戻モータのｄ軸磁束φｄ（Ｗｂ）は、トルク電流値Ｉｑに基づいて決まる。ダブリング巻戻リールモータ１６のトルクの応答値τｄｂｌｒｅｓは、当該ｄ軸磁束φｄに基づいて決まる。ダブリング巻戻リールモータ１６の角速度の応答値ωｄｂｌｒｅｓ（ｒａｄ／ｓ）は、ダブリング巻戻リールモータ１６のトルクの応答値τｄｂｌｒｅｓとダブリング巻戻リール４における慣性モーメントＪｄｂｌ（ｋｇ・ｍ２）とに基づいて決まる。ダブリング巻戻リール４の周速度ｖｄｂｌｒｅｓ（ｍｍ／ｓ）は、ダブリング巻戻リールモータ１６の角速度の応答値ωｄｂｌｒｅｓとダブリング巻戻リール４の半径Ｒｄｂｌ（ｍｍ）とに基づいて決まる。
【００４３】
以上で説明した実施の形態１によれば、目標張力に追従するための張力制御と張力偏差を抑制するための張力制御とは、直交した座標空間上で互いに干渉せずに行われる。このため、非定常状態においても、第１アルミニウム材料の張力および第２アルミニウム材料の張力の偏差が抑制される。その結果、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みを均一にすることができる。
【００４４】
なお、（３）式において、目標張力差分値を０以外の値に設定すれば、第１アルミニウム材料の張力と第２アルミニウム材料と張力との偏差を常に一定に制御することができる。
【００４５】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のメイン巻戻リールモータのブロック線図である。図７はこの発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のダブリング巻戻リールモータのブロック線図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付される。当該部分の説明は省略される。
【００４６】
図６の第１外乱オブザーバ２５は、メイン巻戻リールモータ１５に実装される。
【００４７】
メイン巻戻リールモータ１５のトルク応答値τｍａｉｎｒｅｓは、外乱トルクτｄｉｓ（Ｎ・ｍ）も含む。外乱トルクτｄｉｓは、張力による負荷トルク、メイン巻戻リール３の偏心等により発生する。
【００４８】
第１外乱オブザーバ２５は、トルク基準値τｍａｉｎｒｅｆと角速度の応答値ωｍａｉｎｒｅｓとに基づいて外乱トルクの推定値τｄｉｓｅｓｔ（Ｎ・ｍ）をサンプリング毎に算出する。この際、カットオフ周波数ｇｄｉｓ（ｒａｄ／ｓ）とメイン巻戻リール３における慣性モーメントのノミナル値Ｊｍａｉｎｎｏｍ（ｋｇ・ｍ２）とが利用される。外乱トルクの推定値τｄｉｓｅｓｔは、トルク基準値τｍａｉｎｒｅｆにフィードフォワード補償される。外乱トルクの推定値τｄｉｓｅｓｔは、外乱トルクτｄｉｓを相殺する。その結果、外乱の影響が取り除かれる。
【００４９】
図７の第２外乱オブザーバ２６は、ダブリング巻戻リールモータ１６に実装される。
【００５０】
ダブリング巻戻リールモータ１６のトルク応答値τｄｂｌｒｅｓは、外乱トルクτｄｉｓ（Ｎ・ｍ）も含む。張力による負荷トルク、ダブリング巻戻リール４の偏心等により発生する。
【００５１】
第２外乱オブザーバ２６は、トルク基準値τｄｂｌｒｅｆと角速度の応答値ωｄｂｌｒｅｓとに基づいて外乱トルクの推定値τｄｉｓｅｓｔ（Ｎ・ｍ）をサンプリング毎に算出する。この際、カットオフ周波数ｇｄｉｓ（ｒａｄ／ｓ）とダブリング巻戻リール４における慣性モーメントのノミナル値Ｊｄｂｌｎｏｍ（ｋｇ・ｍ２）とが利用される。外乱トルクの推定値τｄｉｓｅｓｔは、トルク基準値τｄｂｌｒｅｆにフィードフォワード補償される。外乱トルクの推定値τｄｉｓｅｓｔは、外乱トルクτｄｉｓを相殺する。その結果、外乱の影響が取り除かれる。
【００５２】
次に、図８と図９とを用いて、ハイブリッド制御の有用性を説明する。
図８はこの発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置によるハイブリッド制御を行わない制御系におけるシミュレーション結果を示す図である。図９はこの発明の実施の形態２におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置によるハイブリッド制御を行う制御系におけるシミュレーション結果を示す図である。
【００５３】
図８の上段は、ハイブリッド制御を行わない制御系におけるメイン巻戻リール３の周速とダブリング巻戻リール４の周速とを示す。図８の下段は、ハイブリッド制御を行わない制御系における第１アルミニウム材料の張力と第２アルミニウム材料の張力とを示す。
【００５４】
図９の上段は、ハイブリッド制御を行う制御系におけるメイン巻戻リール３の周速とダブリング巻戻リール４の周速とを示す。図９の下段は、ハイブリッド制御を行う制御系における第１アルミニウム材料の張力と第２アルミニウム材料の張力とを示す。
【００５５】
図８の上段および図９の上段に示すように、時刻Ｔが０（ｓ）から２（ｓ）までの間においては、圧延が開始されていない。この際、ストール運転が行われる。具体的には、速度指令値が０の状態で、張力の指令値が８０（ＭＰａ）に設定される。時刻Ｔが２（ｓ）になると、速度指令値が上昇を開始する。速度指令値の上昇により、メイン巻戻リール３の周速とダブリング巻戻リール４の周速が上昇する。その結果、圧延が開始される。時刻Ｔが４（ｓ）になると、速度指令値が一定となる。メイン巻戻リール３の周速とダブリング巻戻リール４の周速が一定となる。
【００５６】
図８の下段に示すように、ハイブリッド制御を行わない制御系においては、第１アルミニウム材料の張力と第２アルミニウム材料の張力とに関し、メイン巻戻リール３の周速とダブリング巻戻リール４の周速との上昇中に偏差が生じる。これに対し、図９の下段に示すように、ハイブリッド制御を行う制御系においては、第１アルミニウム材料の張力と第２アルミニウム材料の張力とに関し、メイン巻戻リール３の周速とダブリング巻戻リール４の周速との上昇中に偏差が抑制される。
【００５７】
以上で説明した実施の形態２によれば、メイン巻戻リールモータ１５とダブリング巻戻リールモータ１６とにおいて、外乱の影響が取り除かれる。このため、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みの精度をより向上させることができる。
【００５８】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のメイン巻戻リールモータのブロック線図である。図１１はこの発明の実施の形態３におけるアルミ箔ダブリング圧延設備の制御装置が利用されたアルミ箔ダブリング圧延設備のダブリング巻戻リールモータのブロック線図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付される。当該部分の説明は省略される。
【００５９】
図１０に示すように、第１ＳＦＣ２７（Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ  Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、メイン巻戻リールモータ１５に実装される。第１ＳＦＣ２７は、第１電流制御モデル２７ａ、第１規範モデル２７ｂ、第１ＰＤ制御器２７ｃを備える。
【００６０】
第１ＳＦＣ２７において、第１電流制御モデル２７ａは、カットオフ周波数ｇＡＣＲを用いてトルク基準値τｍａｉｎｒｅｆを一次遅れ系として近似する。第１規範モデル２７ｂは、第１電流制御モデル２７ａの出力値に基づいてメイン巻戻リールモータ１５の角速度のモデル値ωｍａｉｎｍ（ｒａｄ／ｓ）を算出する。この際、外乱の影響のないモデルが利用される。第１ＰＤ制御器２７ｃは、モデル値ωｍａｉｎｍと応答値ωｍａｉｎｒｅｓの偏差をＰＤ制御することにより、補償トルクτｃｍｐ（Ｎ・ｍ）を算出する。補償トルクτｃｍｐは、トルク基準値τｍａｉｎｒｅｆにフィードフォワード補償される。補償トルクτｃｍｐは、外乱トルクτｄｉｓを相殺する。その結果、外乱の影響が取り除かれる。
【００６１】
図１１に示すように、第２ＳＦＣ２８（Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ  Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、ダブリング巻戻リールモータ１６に実装される。第２ＳＦＣ２８は、第２電流制御モデル２８ａ、第２規範モデル２８ｂ、第２ＰＤ制御器２８ｃを備える。
【００６２】
第２ＳＦＣ２８において、第２電流制御モデル２８ａは、カットオフ周波数ｇＡＣＲを用いてトルク基準値τｄｂｌｒｅｆを一次遅れ系として近似する。第２規範モデル２８ｂは、電流制御モデルの出力値に基づいてメイン巻戻リールモータ１５の角速度のモデル値ωｄｂｌｍ（ｒａｄ／ｓ）を算出する。この際、外乱の影響のないモデルが利用される。第２ＰＤ制御器２８ｃは、モデル値ωｄｂｌｍと応答値ωｄｂｌｒｅｓの偏差をＰＤ制御することにより、補償トルクτｃｍｐ（Ｎ・ｍ）を算出する。補償トルクτｃｍｐは、トルク基準値τｄｂｌｒｅｆにフィードフォワード補償される。補償トルクτｃｍｐは、外乱トルクτｄｉｓを相殺する。その結果、外乱の影響が取り除かれる。
【００６３】
以上で説明した実施の形態３によれば、メイン巻戻リールモータ１５とダブリング巻戻リールモータ１６とにおいて、外乱の影響が取り除かれる。このため、第１アルミニウム材料および第２アルミニウム材料の厚みの精度をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  圧延機、  １ａ  ワークロール、  ２  圧下装置、  ３  メイン巻戻リール、  ３ａ  第１回転速度センサ、  ４  ダブリング巻戻リール、  ４ａ  第２回転速度センサ、  ５  送りロール群、  ６  巻取リール、  ７  第１入側張力計、  ８  第２入側張力計、  ９  入側板速度計、  １０  入側板厚計、  １１  出側板厚計、  １２  出側板速度計、  １３  出側張力計、  １４  圧延機モータ、  １５  メイン巻戻リールモータ、  １６  ダブリング巻戻リールモータ、  １７  巻取リールモータ、  １８  圧延機駆動装置、  １９  メイン巻戻リール駆動装置、  ２０  ダブリング巻戻リール駆動装置、  ２１  巻取リール駆動装置、  ２２  制御装置、  ２２ａ  第１速度計側部、  ２２ｂ  第２速度計側部、  ２２ｃ  第１張力計側部、  ２２ｄ  第２張力計側部、  ２２ｅ  目標張力追従成分算出部、  ２２ｆ  張力偏差抑制成分算出部、  ２２ｇ  第１ハイブリッドコントローラ、  ２２ｈ  第２ハイブリッドコントローラ、  ２３  目標張力追従用張力制御器、  ２４  張力偏差抑制用張力制御器、  ２５  第１外乱オブザーバ、  ２６  第２外乱オブザーバ、  ２７  第１ＳＦＣ、  ２７ａ  第１電流制御モデル、  ２７ｂ  第１規範モデル、  ２７ｃ  第１ＰＤ制御器、  ２８  第２ＳＦＣ、  ２８ａ  第２電流制御モデル、  ２８ｂ  第２規範モデル、  ２８ｃ  第２ＰＤ制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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