控制装置、控制模型调整装置及控制模型调整方法制造方法及图纸

技术编号:4030110 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种在使用对控制对象的输入输出关系进行了模拟的控制模型来进行控制时,不会由于控制模型和控制对象的特性的背离而导致控制精度下降的控制装置、控制模型调整装置及控制模型调整方法。控制装置具有:模型调整起动机构,其在测定了稳定的实际控制量的定时从控制对象取入实际数据,生成模型调整的执行许可定时;第一控制量算出机构,其在被模型调整起动机构起动的定时使用现状的控制模型算出预测控制量;第二控制量算出机构,其在被模型调整起动机构起动的定时使控制模型的调整对象的参数变化预先确定的值,以同样的运算算出预测控制量;控制模型修正量算出机构,其取入第一控制量算出机构推定的预测控制量及第二控制量算出机构推定的预测控制量、实际控制量等,算出控制模型的调整对象参数的修正量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过改变控制模型的参数来提高控制模型和现实的控制对象的一致 度的控制模型调整装置和控制模型调整方法、以及具备它们的控制装置。尤其是涉及适合于控制模型是热轧制的卷取温度控制中使用的板温推定模型或 隧道换气控制中的煤烟浓度推定模型之类的复杂模型,从而无法以代数的运算来算出与控 制模型和现实的控制对象的背离相对应的模型参数的改变量这种情况的控制模型调整装 置及调整方法。
技术介绍
作为调整控制模型的现有方法,例如专利文献1公开了如下的方法具有学习机 构,该学习机构在热轧制的卷取冷却控制中根据实际测定的精加工轧制机的输出侧温度或 轧制辊的旋转温度来评价使用控制模型预测的钢板的卷取温度和实际测定的卷取温度之 差,并对控制模型进行补正以使预测卷取温度接近实测卷取温度。另外,专利文献2公开了 如下的方法在评价了预测的钢板的卷取温度和实际测定的卷取温度之差后,并不对控制 模型进行学习,而是对卷取冷却中的钢板的温度下降量的目标值(或者钢板的目标卷取温 度)进行补正。专利文献1特开平2004-34122号公报专利文献2特开2006-122987号公报但是,上述现有方法存在以下的问题。在专利文献1公开的方法中,不能够明确相对于使用控制模型预测的钢板的卷取 温度和实际测定的卷取温度之差,使控制模型的该参数改变多少。因此,通常考虑学习的稳 定性而较小地设定改变量来修正参数,但是为了完成控制模型的参数改变需要进行多次修 正处理,因此存在在直至参数改变完成的期间,卷取温度的控制精度下降这样的问题。另一 方面,虽然也能够较大地设定改变量来修正参数,但是此时参数改变处理变得不稳定,因此 反复增减参数从而有可能导致无法完成参数改变。其结果是,与较小地设定改变量来修正 参数的情况同样,无法避免卷取温度的控制精度下降这样的问题。在专利文献2的方法中,通常,钢种、板厚、轧制速度、目标卷取温度等在前后的钢 板是不同的,卷取温度被它们影响,因此无法明确相对于使用控制模型预测的钢板的卷取 温度和实际测定的卷取温度之差应当将下一次冷却的钢板的目标卷取温度改变多少。因 而,无法每次都适当地对目标卷取温度进行补正,因此存在卷取温度的控制精度下降的问 题。还有,在上述方法中,也考虑将适当的控制模型的参数改变量和目标卷取温度补 正量以表等的形式预先存储在控制装置中。但是,相对于使用控制模型预测的钢板的卷取 温度和实际测定的卷取温度之差,难以设定与钢板的钢种、板厚、轧制速度、目标卷取温度、 来自精加工轧制机的输出侧温度等的组合(以下,控制条件)的各自相适应的参数改变量 和温度补正量,从而存在在表的构筑和值的调整上需要过多且持续的劳力的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于,提供一种在使用控制模型进行控制时,当使用控制模 型推定的结果(预测控制量)和实测的结果(实际控制量)产生了背离的情况下,在不依 存于板厚、板速、目标温度等控制条件的情况下准确地修正控制模型的该参数的控制模型 调整装置及调整方法。为了解决上述课题,本专利技术的控制装置具有预置控制部,其具有对控制对象的输 入和输出的关系进行了记述的控制模型,为了从所述控制对象得到所希望的输出,通过使 用了控制模型的运算来算出向控制对象输入的操作量。另外,具有第一控制量算出部,其 通过使用了控制模型的运算,算出作为控制对象的输出的第一控制量;第二控制量算出部, 其在使控制模型的规定的参数微小改变后,通过使用了改变后的控制模型的运算来算出第 二控制量。而且,进而,具有控制模型修正量算出部,其根据作为目标的目标控制量、以预置 控制部算出的操作量实际对控制对象进行控制而得到的实际控制量、第一控制量算出部算 出的第一控制量、第二控制量算出部算出的第二控制量,向减少与目标控制量的偏差的方 向修正规定的参数并向控制模型输出。根据本专利技术的控制装置,首先,第一控制量算出部在控制模型中使用调整对象参 数的目前使用的值来算出预测控制量C1。然后,第二控制量算出部使控制模型的调整对象 参数变化微小的值S,通过同样的运算来算出预测控制量C2。控制模型修正量算出部相对 于实际控制量Ca,通过(Ca-Cl)/(C2_C1) 6算出控制模型修正量。然后,将算出的值与调 整对象参数相加,更新调整对象参数。(Ca-Cl)表示控制模型的误差。另一方面,若使控制模 型的规定的参数变化S,则控制模型的输出变化(C2-C1)。由以上可知,为了消除(Ca-Cl) 的控制模型误差,只要将调整对象参数修正(Ca-Cl)/(C2-C1) 6即可。如上所述,根据本专利技术,由于不需要进行多次运算就能够完成控制模型的参数修 正,因此能够快速地进行控制模型的修正。另外,由于不需要预先在表中存储信息,因此不 存在在表的构筑和值的调整上需要过多且持续的劳力的问题。附图说明图1是用于说明本专利技术的第一实施方式例的控制装置及控制对象的构成的块图。图2是用于说明本专利技术的第一实施方式例中使用的预置控制机构的功能的块图。图3是表示作为图2的预置控制机构的构成要素的目标卷取温度表的例的图。图4是表示作为图2的预置控制机构的构成要素的速度模式表的例的说明图。图5是表示作为图2的预置控制机构的构成要素的冷却集管优先顺序表的例的说 明图。图6是本专利技术的第一实施方式例中使用的冷却集管的集管开闭模式和控制代码 的对应图。图7是用于说明图2所示的预置运算部所执行的算法的流程图。图8是用于说明图7的流程图中的板温的推定运算的处理的流程图。图9是用于说明本专利技术的第一实施方式例中使用的动态控制机构的功能及动作 的块图。5图10是表示作为本专利技术的第一实施方式例中使用的动态控制机构的构成要素的 第一影响系数表的例的图。图11是表示作为本专利技术的第一实施方式例中使用的动态控制机构的构成要素的 第二影响系数表的例的图。图12是表示作为本专利技术的第一实施方式例中使用的动态控制机构的构成要素的 第三影响系数表的例的图。图13是用于说明本专利技术的第一实施方式例中使用的模型调整起动机构的处理 (动作)的流程图。图14是用于说明本专利技术的第一实施方式例中使用的第一控制量算出机构的处理 (动作)的流程图。图15是用于说明图14所说明的第一控制量算出机构的处理中的卷取温度推定的 处理的流程图。图16是用于说明本专利技术的第一实施方式例中使用的第二控制量算出机构的处理 (动作)的流程图。图17是用于说明图16所说明的第二控制量算出机构的处理中的卷取温度推定的 处理的流程图。图18是用于说明本专利技术的第一实施方式例中使用的控制模型修正量算出机构的 处理(动作)的流程图。图19是用于说明本专利技术的第二实施方式例的控制装置及控制模型调整装置的构 成的块图。图20是表示本专利技术的第二实施方式例中使用的数据存储机构所存储的数据表的 例的图。图21是用于说明本专利技术的第二实施方式例中使用的数据选择机构的处理(动作) 的流程图。图22是表示本专利技术的第二实施方式例中使用的控制模型修正量存储机构所存储 的数据表的图。图23是用于说明本专利技术的第二实施方式例中使用的控制模型修正量传送机构的 处理(动作)的流程图。图24是用于说明本专利技术的第三实施方式例的控制装置及控制对象的构成的块 图。图25是用于说明本专利技术的第三实施方式例中使用的运转案生成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种控制装置,具有:预置控制部,其具有对控制对象的输入和输出的关系进行了记述的控制模型,为了从所述控制对象得到所希望的输出,通过使用了所述控制模型的运算来算出向所述控制对象输入的操作量;第一控制量算出部,其通过使用了所述控制模型的运算,算出作为所述控制对象的输出的第一控制量;第二控制量算出部,其在使所述控制模型的规定的参数微小改变后,通过使用了改变后的控制模型的运算来算出第二控制量;控制模型修正量算出部,其根据作为目标的目标控制量、以所述预置控制部算出的操作量实际对控制对象进行控制而得到的实际控制量、所述第一控制量算出部算出的所述第一控制量、所述第二控制量算出部算出的所述第二控制量,向减少与所述目标控制量的偏差的方向修正所述规定的参数并向所述控制模型输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:鹿山昌宏林刚资
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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