圧延機のねじり振動抑制におけるデジタルフィルタ及びデシメーションサンプリングレートを用いた外乱オブザーバのノイズ抑制手法

摘要

熱間圧延仕上ミル及び冷間タンデム圧延ミルにおいては，ミルモータの交流化によって速度応答が大幅に向上したが，多慣性共振系である圧延機自身の持つ共振周波数によってその限界が決定されてしまう。この問題を解決するために，外乱オブザーバ(disturbance observer,DOB)を用いた振動抑制制御も数多く提案されている。しかしながら，DOBのデメリットとして回路内に不完全微分を含hでいるために，速度センサーの計測値に含まれるノイズの影響を増幅する問題がある。特に，圧延機のように振動，衝撃といった劣悪な環境下で使用される場合には，回転速度センサーの出力信号にノイズが重畳する。さらにDOB内の不完全微分がこのノイズを増幅させることにより，DOBの出力である補償トルクが定常的なトルクリプルを持ち，機械系にガタ等の非線形な要素があった場合に想定外の振動を誘発してしまう。