JP2000322106A - 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法 - Google Patents
連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法Info
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- JP2000322106A JP2000322106A JP11132143A JP13214399A JP2000322106A JP 2000322106 A JP2000322106 A JP 2000322106A JP 11132143 A JP11132143 A JP 11132143A JP 13214399 A JP13214399 A JP 13214399A JP 2000322106 A JP2000322106 A JP 2000322106A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続鋳造機の数式モデルに誤差が存在して
も、また連続鋳造機の周波数特性が未知であっても、従
来よりも効果的にモールド内湯面レベルの変動を抑制す
ることができる制御方法。 【解決手段】 連続鋳造機モールド３内の湯面レベルを
レベルセンサ４で計測し、この計測値の設定値に対する
偏差をフィードバック制御器６と外乱推定型適応コント
ローラ７に供給する。外乱推定型適応コントローラ７は
前記偏差から周期性外乱を推定し、これを打ち消す適応
制御操作量を出力し、フィードバック制御器６はフィー
ドバック制御操作量を出力する。この２つの制御操作量
が加算され、この加算値がアクチュエータ５に供給され
る。そしてアクチュエータ５の駆動出力によりスライデ
ィングノズル２の開度が調節され、モールド３内の湯面
レベルが制御される。
も、また連続鋳造機の周波数特性が未知であっても、従
来よりも効果的にモールド内湯面レベルの変動を抑制す
ることができる制御方法。 【解決手段】 連続鋳造機モールド３内の湯面レベルを
レベルセンサ４で計測し、この計測値の設定値に対する
偏差をフィードバック制御器６と外乱推定型適応コント
ローラ７に供給する。外乱推定型適応コントローラ７は
前記偏差から周期性外乱を推定し、これを打ち消す適応
制御操作量を出力し、フィードバック制御器６はフィー
ドバック制御操作量を出力する。この２つの制御操作量
が加算され、この加算値がアクチュエータ５に供給され
る。そしてアクチュエータ５の駆動出力によりスライデ
ィングノズル２の開度が調節され、モールド３内の湯面
レベルが制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造プロセス
において、タンディッシュから鋳型内へ注入する溶鋼給
湯量をスライディングノズルの開度により調整し、モー
ルド内の湯面レベルを制御する方法に関するものであ
る。
において、タンディッシュから鋳型内へ注入する溶鋼給
湯量をスライディングノズルの開度により調整し、モー
ルド内の湯面レベルを制御する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造機においては、タンディッシュ
から鋳型（以下モールドという）内へ注入する溶鋼給湯
量をスライディングノズルの開度により調整し、モール
ド内の湯面レベルが設定レベルと一致するように制御を
行っている。このモールド内の溶鋼湯面レベルの変動
は、パウダー巻き込みなどによる製品表面欠陥発生の主
原因となっており、湯面レベルを一定に制御することは
歩留まり向上及び製品品質向上に直結する重要な技術で
ある。従来、連続鋳造機においてモールド内の溶鋼レベ
ル制御として、例えば特開昭６４−５３７４７号に開示
されているようなＰＩＤ制御（比例動作、積分動作、微
分動作の組合せ制御）が一般的である。
から鋳型（以下モールドという）内へ注入する溶鋼給湯
量をスライディングノズルの開度により調整し、モール
ド内の湯面レベルが設定レベルと一致するように制御を
行っている。このモールド内の溶鋼湯面レベルの変動
は、パウダー巻き込みなどによる製品表面欠陥発生の主
原因となっており、湯面レベルを一定に制御することは
歩留まり向上及び製品品質向上に直結する重要な技術で
ある。従来、連続鋳造機においてモールド内の溶鋼レベ
ル制御として、例えば特開昭６４−５３７４７号に開示
されているようなＰＩＤ制御（比例動作、積分動作、微
分動作の組合せ制御）が一般的である。
【０００３】しかし、連続鋳造機においては、表層面が
凝固した溶鋼をモールドから引き抜く際の引き抜き速度
変動による湯面変動外乱、タンディッシュ内溶鋼流量の
変動による湯面変動、バルジングと呼ばれるピンチロー
ル間での未凝固体積変動による周期的湯面変動などさま
ざまな外乱が存在し、また、スライディングノズル内の
アルミナの付着、脱落によるノズル内の溶鋼流量特性の
変動、モデル化が困難な場合の波立ちの発生、スライデ
ィングノズルの非線形流量特性など制御対象のパラメー
タ変動及び寄生要素の影響などがあり通常のＰＩＤ制御
では湯面レベル変動を小さくすることが困難となってい
る。上述したような問題に対して、例えば特開平７−２
３２２５２号公報では、外乱オブザーバを用いた自動チ
ューニング法を提案し、また特開平９−１４６６０８号
公報では上述制御対象の特性変動に対して安定で、かつ
上述外乱に対して湯面変動量の抑制を実現する制御系を
ロバスト（Ｈ∞）制御理論の混合感度問題の解として決
定する方法により解決を試みている。
凝固した溶鋼をモールドから引き抜く際の引き抜き速度
変動による湯面変動外乱、タンディッシュ内溶鋼流量の
変動による湯面変動、バルジングと呼ばれるピンチロー
ル間での未凝固体積変動による周期的湯面変動などさま
ざまな外乱が存在し、また、スライディングノズル内の
アルミナの付着、脱落によるノズル内の溶鋼流量特性の
変動、モデル化が困難な場合の波立ちの発生、スライデ
ィングノズルの非線形流量特性など制御対象のパラメー
タ変動及び寄生要素の影響などがあり通常のＰＩＤ制御
では湯面レベル変動を小さくすることが困難となってい
る。上述したような問題に対して、例えば特開平７−２
３２２５２号公報では、外乱オブザーバを用いた自動チ
ューニング法を提案し、また特開平９−１４６６０８号
公報では上述制御対象の特性変動に対して安定で、かつ
上述外乱に対して湯面変動量の抑制を実現する制御系を
ロバスト（Ｈ∞）制御理論の混合感度問題の解として決
定する方法により解決を試みている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
いずれの公報においても、制御対象の数式モデルに基づ
いてコントローラを導いているため、正確な数式モデル
が得られている場合はその効果を発揮するものの、正確
な数式モデル化が困難の場合や、また、制御対象に変動
要因が存在する場合においては制御効果が十分発揮でき
ない。さらに、連続鋳造機の湯面レベル制御系では、ス
ライディングノズルの特性が非線形であり、動作点によ
り流量係数が変動する。また、スライディングノズル内
のアルミナ付着、脱落やタンディッシュ内溶鋼流量の変
動といった現象も流量係数の変化をもたらすため、ロバ
スト（Ｈ∞）制御理論に基づく制御系の構成は、モデル
誤差の存在する制御系の性能を設計段階で決定できない
という問題が存在する。
いずれの公報においても、制御対象の数式モデルに基づ
いてコントローラを導いているため、正確な数式モデル
が得られている場合はその効果を発揮するものの、正確
な数式モデル化が困難の場合や、また、制御対象に変動
要因が存在する場合においては制御効果が十分発揮でき
ない。さらに、連続鋳造機の湯面レベル制御系では、ス
ライディングノズルの特性が非線形であり、動作点によ
り流量係数が変動する。また、スライディングノズル内
のアルミナ付着、脱落やタンディッシュ内溶鋼流量の変
動といった現象も流量係数の変化をもたらすため、ロバ
スト（Ｈ∞）制御理論に基づく制御系の構成は、モデル
誤差の存在する制御系の性能を設計段階で決定できない
という問題が存在する。
【０００５】本発明は上記のような問題点を回避し、従
来のフィードバック制御に適応フィードフォワード制御
を加えた制御系構成により、制御対象に如何なる不確定
な要素が存在しても、制御対象のモデル誤差の影響を受
けることなく、バルジングなどの外乱による湯面レベル
の変動を効果的に抑制する連続鋳造機モールド内湯面レ
ベル制御方法を提供することを目的とする。
来のフィードバック制御に適応フィードフォワード制御
を加えた制御系構成により、制御対象に如何なる不確定
な要素が存在しても、制御対象のモデル誤差の影響を受
けることなく、バルジングなどの外乱による湯面レベル
の変動を効果的に抑制する連続鋳造機モールド内湯面レ
ベル制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法は、連続鋳造
機モールド内湯面レベルを計測し、該計測値の設定値に
対する偏差をフィードバック制御器に入力し、該フィー
ドバック制御器の制御出力によりアクチュエータを操作
し、該アクチュエータの駆動出力によりタンディッシュ
に設けられ溶鋼給湯を行うスライディングノズルの開度
を調節し、前記湯面レベルを制御する方法において、前
記湯面レベル計測値の設定値に対する偏差から湯面レベ
ル変動を生じる周期性外乱を推定し、該推定した周期性
外乱による湯面レベル変動を打ち消す適応制御操作量を
演算する推定・演算工程と、前記演算された適応制御操
作量を、前記スライディングノズル開度変更のフィード
フォワード量として、前記フィードバック制御器の制御
出力に加算して前記アクチュエータを操作する操作工程
とを有するものである。
連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法は、連続鋳造
機モールド内湯面レベルを計測し、該計測値の設定値に
対する偏差をフィードバック制御器に入力し、該フィー
ドバック制御器の制御出力によりアクチュエータを操作
し、該アクチュエータの駆動出力によりタンディッシュ
に設けられ溶鋼給湯を行うスライディングノズルの開度
を調節し、前記湯面レベルを制御する方法において、前
記湯面レベル計測値の設定値に対する偏差から湯面レベ
ル変動を生じる周期性外乱を推定し、該推定した周期性
外乱による湯面レベル変動を打ち消す適応制御操作量を
演算する推定・演算工程と、前記演算された適応制御操
作量を、前記スライディングノズル開度変更のフィード
フォワード量として、前記フィードバック制御器の制御
出力に加算して前記アクチュエータを操作する操作工程
とを有するものである。
【０００７】本発明の請求項２に係る連続鋳造機モール
ド内湯面レベル制御方法は、前記請求項１に係る連続鋳
造機モールド内湯面レベル制御方法において、前記連続
鋳造機の周波数特性が既知の場合、前記推定・演算工程
は、連続鋳造機モデルの伝達関数Ｇ（ｊω）をＧ（ｊ
ω）＝Ａｅjθ（但しωは湯面レベル振動の角周波数を
示す）、湯面レベル計測値の設定値に対する偏差をｅ
（ｔ）（但しｔは時間を示す）、前記連続鋳造機モデル
へのフィードフォワード制御入力ｒをｒ＝α（ｔ）sin
（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）としたときに、前記ｅ
（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算し、こ
れらの積を個別に低域濾波処理した出力ｎ1(ｔ）、ｎ
2(ｔ）をそれぞれ求め、次に前記ｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）を
安定にする前記入力ｒのフーリエ係数α（ｔ）、β
（ｔ）を次式（ａ）、（ｂ）（但しｋはサンプリングカ
ウント数を示す）で求める線形的適応アルゴリズムを用
いるものである。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−（cos（θ）ｎ1（ｋ） ＋sin（θ）ｎ2（ｋ））／Ａ …（ａ） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−（cos（θ）ｎ2（ｋ） ＋sin（θ）ｎ1（ｋ））／Ａ …（ｂ）
ド内湯面レベル制御方法は、前記請求項１に係る連続鋳
造機モールド内湯面レベル制御方法において、前記連続
鋳造機の周波数特性が既知の場合、前記推定・演算工程
は、連続鋳造機モデルの伝達関数Ｇ（ｊω）をＧ（ｊ
ω）＝Ａｅjθ（但しωは湯面レベル振動の角周波数を
示す）、湯面レベル計測値の設定値に対する偏差をｅ
（ｔ）（但しｔは時間を示す）、前記連続鋳造機モデル
へのフィードフォワード制御入力ｒをｒ＝α（ｔ）sin
（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）としたときに、前記ｅ
（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算し、こ
れらの積を個別に低域濾波処理した出力ｎ1(ｔ）、ｎ
2(ｔ）をそれぞれ求め、次に前記ｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）を
安定にする前記入力ｒのフーリエ係数α（ｔ）、β
（ｔ）を次式（ａ）、（ｂ）（但しｋはサンプリングカ
ウント数を示す）で求める線形的適応アルゴリズムを用
いるものである。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−（cos（θ）ｎ1（ｋ） ＋sin（θ）ｎ2（ｋ））／Ａ …（ａ） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−（cos（θ）ｎ2（ｋ） ＋sin（θ）ｎ1（ｋ））／Ａ …（ｂ）
【０００８】本発明の請求項３に係る連続鋳造機モール
ド内湯面レベル制御方法は、前記請求項１に係る連続鋳
造機モールド内湯面レベル制御方法において、前記連続
鋳造機の周波数特性が未知の場合、前記推定・演算工程
は、連続鋳造機モデルの伝達関数Ｇ（ｊω）をＧ（ｊ
ω）＝Ａｅjθ（但しωは湯面レベル振動の角周波数を
示す）、湯面レベル計測値の設定値に対する偏差をｅ
（ｔ）（但しｔは時間を示す）、前記連続鋳造機モデル
へのフィードフォワード制御入力ｒをｒ＝α（ｔ）sin
（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）としたときに、前記ｅ
（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算し、こ
れらの積を個別に低域濾波処理した出力ｎ1(ｔ）、ｎ
2(ｔ）をそれぞれ求め、次に前記ｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）を
安定にする前記入力ｒのフーリエ係数α（ｔ）、β
（ｔ）を次式（ｃ）、（ｄ）（但しｋはサンプリングカ
ウント数を示す）で求め、該式（ｃ）、（ｄ）のμ1、
μ2はステップサイズとして次式（ｅ）、（ｆ）で求め
る非線形的適応アルゴリズムを用いるものである。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−μ1（ｋ＋１）ｎ1（ｋ） …（ｃ） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−μ2（ｋ＋１）ｎ2（ｋ） …（ｄ） μ1（ｋ＋１）＝μ1（ｋ）sgn（ｎ1 2（ｋ−１）−ｎ1 2（ｋ）） …（ｅ） μ2（ｋ＋１）＝μ2（ｋ）sgn（ｎ2 2（ｋ−１）−ｎ2 2（ｋ）） …（ｆ）
ド内湯面レベル制御方法は、前記請求項１に係る連続鋳
造機モールド内湯面レベル制御方法において、前記連続
鋳造機の周波数特性が未知の場合、前記推定・演算工程
は、連続鋳造機モデルの伝達関数Ｇ（ｊω）をＧ（ｊ
ω）＝Ａｅjθ（但しωは湯面レベル振動の角周波数を
示す）、湯面レベル計測値の設定値に対する偏差をｅ
（ｔ）（但しｔは時間を示す）、前記連続鋳造機モデル
へのフィードフォワード制御入力ｒをｒ＝α（ｔ）sin
（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）としたときに、前記ｅ
（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算し、こ
れらの積を個別に低域濾波処理した出力ｎ1(ｔ）、ｎ
2(ｔ）をそれぞれ求め、次に前記ｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）を
安定にする前記入力ｒのフーリエ係数α（ｔ）、β
（ｔ）を次式（ｃ）、（ｄ）（但しｋはサンプリングカ
ウント数を示す）で求め、該式（ｃ）、（ｄ）のμ1、
μ2はステップサイズとして次式（ｅ）、（ｆ）で求め
る非線形的適応アルゴリズムを用いるものである。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−μ1（ｋ＋１）ｎ1（ｋ） …（ｃ） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−μ2（ｋ＋１）ｎ2（ｋ） …（ｄ） μ1（ｋ＋１）＝μ1（ｋ）sgn（ｎ1 2（ｋ−１）−ｎ1 2（ｋ）） …（ｅ） μ2（ｋ＋１）＝μ2（ｋ）sgn（ｎ2 2（ｋ−１）−ｎ2 2（ｋ）） …（ｆ）
【０００９】その結果、制御対象である連続鋳造機の数
式モデルに誤差が存在する場合にも従来のように制御性
能の悪化を招くことなく、また連続鋳造機の周波数特性
が既知又は未知の場合に、それぞれの場合のフィードフ
ォワード制御操作量求めて、従来のフィードバック制御
操作量に加算してアクチュエータを操作することによ
り、従来よりも効果的に湯面レベルの変動を抑制するこ
とができ、製品の品質及び歩留の向上に貢献できる。
式モデルに誤差が存在する場合にも従来のように制御性
能の悪化を招くことなく、また連続鋳造機の周波数特性
が既知又は未知の場合に、それぞれの場合のフィードフ
ォワード制御操作量求めて、従来のフィードバック制御
操作量に加算してアクチュエータを操作することによ
り、従来よりも効果的に湯面レベルの変動を抑制するこ
とができ、製品の品質及び歩留の向上に貢献できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る連
続鋳造システムの全体を示す図であり、図の１はタンデ
ィッシュ、２は溶鋼流量を調整するスライディングノズ
ル、３はモールド、４は湯面レベル計測用のレベルセン
サ、５はノズル開度調整用のアクチュエータ、６は従来
のフィードバック制御器（例えばＰＩＤ制御器等）、７
は本発明の外乱推定型適応コントローラ、８は例えば水
冷の冷却器、１８はロールである。図２〜図５は、図１
のシステムの各部分の具体的な構成を示すブロック図で
あり、以下各図の構成を先に説明する。
続鋳造システムの全体を示す図であり、図の１はタンデ
ィッシュ、２は溶鋼流量を調整するスライディングノズ
ル、３はモールド、４は湯面レベル計測用のレベルセン
サ、５はノズル開度調整用のアクチュエータ、６は従来
のフィードバック制御器（例えばＰＩＤ制御器等）、７
は本発明の外乱推定型適応コントローラ、８は例えば水
冷の冷却器、１８はロールである。図２〜図５は、図１
のシステムの各部分の具体的な構成を示すブロック図で
あり、以下各図の構成を先に説明する。
【００１１】図２は図１の外乱推定型適応コントローラ
による制御系を示す図であり、図の９は連続鋳造機モデ
ル、１０は周期性外乱推定型適応アルゴリズム、ｄは湯
面変動外乱、ｅは湯面レベル変動誤差信号、ｒはフィー
ドフォワード適応制御入力、ｙは連続鋳造機モデルの出
力である。また周期性外乱推定型適応アルゴリズム１０
に入力するsin（ωｔ）、cos（ωｔ）のωは、湯面レベ
ル振動の角周波数、例えばバルジング性湯面変動角周波
数であり、このωの値は既知、または計測可能とする。
による制御系を示す図であり、図の９は連続鋳造機モデ
ル、１０は周期性外乱推定型適応アルゴリズム、ｄは湯
面変動外乱、ｅは湯面レベル変動誤差信号、ｒはフィー
ドフォワード適応制御入力、ｙは連続鋳造機モデルの出
力である。また周期性外乱推定型適応アルゴリズム１０
に入力するsin（ωｔ）、cos（ωｔ）のωは、湯面レベ
ル振動の角周波数、例えばバルジング性湯面変動角周波
数であり、このωの値は既知、または計測可能とする。
【００１２】図３は図１のフィードバック制御器による
連続鋳造機制御モデルを示す図であり、図は鋳造動作点
（湯面高さ−８０ｍｍ）付近で線形化したモデルを示し
ている。図３において、１１は無駄時間のＰａｄｅ近
似、１２はスライディングノズル系の一次遅れ特性、
（ｔ1はアクチュエータ時定数）、１３はスライディン
グノズル開度係数Ｋa、１４はモールド端面積ＫA 、１
５はモールドの積分特性、１６は湯面レベルセンサの一
次遅れ特性（ｔ2は湯面レベルセンサ時定数）、１７は
フィードバック制御器（例えばＰＩＤ制御器等）、ｙは
湯面レベル計測値である。
連続鋳造機制御モデルを示す図であり、図は鋳造動作点
（湯面高さ−８０ｍｍ）付近で線形化したモデルを示し
ている。図３において、１１は無駄時間のＰａｄｅ近
似、１２はスライディングノズル系の一次遅れ特性、
（ｔ1はアクチュエータ時定数）、１３はスライディン
グノズル開度係数Ｋa、１４はモールド端面積ＫA 、１
５はモールドの積分特性、１６は湯面レベルセンサの一
次遅れ特性（ｔ2は湯面レベルセンサ時定数）、１７は
フィードバック制御器（例えばＰＩＤ制御器等）、ｙは
湯面レベル計測値である。
【００１３】図３の制御系において、入力信号を溶鋼注
入流量、出力信号を湯面レベルとするモールドは積分系
であり、スライディングノズル系の動特性を一次遅れ＋
無駄時間とする（時定数：０．１ｓ、無駄時間：０．４
ｓ）。湯面レベルセンサの動特性を一次遅れと設定する
（時定数：０．１５ｓ）。出力信号は湯面レベル計測値
の目標値からの偏差で、制御入力はノズルの開度操作量
である。この制御系には下記の外乱、変動要因が存在す
るとする。 （ａ）オシレーションによる波立ち（周波数範囲：２〜
３Ｈｚ） （ｂ）浸漬ノズルの移動で励起される定在波（周波数範
囲：０．６〜０．９Ｈｚ） （ｃ）定常及び非定常バルジング性湯面変動（周波数範
囲：０．０５〜０．１５Ｈｚ）
入流量、出力信号を湯面レベルとするモールドは積分系
であり、スライディングノズル系の動特性を一次遅れ＋
無駄時間とする（時定数：０．１ｓ、無駄時間：０．４
ｓ）。湯面レベルセンサの動特性を一次遅れと設定する
（時定数：０．１５ｓ）。出力信号は湯面レベル計測値
の目標値からの偏差で、制御入力はノズルの開度操作量
である。この制御系には下記の外乱、変動要因が存在す
るとする。 （ａ）オシレーションによる波立ち（周波数範囲：２〜
３Ｈｚ） （ｂ）浸漬ノズルの移動で励起される定在波（周波数範
囲：０．６〜０．９Ｈｚ） （ｃ）定常及び非定常バルジング性湯面変動（周波数範
囲：０．０５〜０．１５Ｈｚ）
【００１４】図４は図１の外乱推定型適応コントローラ
の構成例を示す図であり、図の２１は湯面レベル変動誤
差信号濾波処理装置、２２は適応推定装置、２３は適応
制御出力装置である。なお、湯面レベル変動誤差信号濾
波処理装置２１の出力するｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）は、後述
する図５の低域通過フィルタ３１，３２の出力信号であ
り、ｔは時間である。また適応推定装置２２の入出力信
号の（）内のｋは、サンプリングカウント数である。即
ちサンプリング周期（ΔＴ）毎にデータをサンプリング
すると、サンプリング周期ΔＴとサンプリングカウント
数ｋとの積ΔＴ・ｋが前記時間ｔとなる関係にある。ま
た適応制御出力装置２３の出力ｒ（ｔ）は、ｒ（ｔ）＝
α（ｔ）sin（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）として出力
され、α（ｔ）、β（ｔ）は適応推定装置２２における
適応則のフーリエ係数である。
の構成例を示す図であり、図の２１は湯面レベル変動誤
差信号濾波処理装置、２２は適応推定装置、２３は適応
制御出力装置である。なお、湯面レベル変動誤差信号濾
波処理装置２１の出力するｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）は、後述
する図５の低域通過フィルタ３１，３２の出力信号であ
り、ｔは時間である。また適応推定装置２２の入出力信
号の（）内のｋは、サンプリングカウント数である。即
ちサンプリング周期（ΔＴ）毎にデータをサンプリング
すると、サンプリング周期ΔＴとサンプリングカウント
数ｋとの積ΔＴ・ｋが前記時間ｔとなる関係にある。ま
た適応制御出力装置２３の出力ｒ（ｔ）は、ｒ（ｔ）＝
α（ｔ）sin（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）として出力
され、α（ｔ）、β（ｔ）は適応推定装置２２における
適応則のフーリエ係数である。
【００１５】図５は図４の湯面レベル変動誤差信号濾波
処理装置の構成例を示す図であり、図の３１，３２はそ
れぞれ独立した低域通過フィルタ（ＬＰＦ）である。図
５においては、湯面レベルの計測値の設定値に対する偏
差ｅ（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算
し、これらの積を個別に低域濾波処理した出力をｎ
1(ｔ）、ｎ2(ｔ）として出力している。
処理装置の構成例を示す図であり、図の３１，３２はそ
れぞれ独立した低域通過フィルタ（ＬＰＦ）である。図
５においては、湯面レベルの計測値の設定値に対する偏
差ｅ（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算
し、これらの積を個別に低域濾波処理した出力をｎ
1(ｔ）、ｎ2(ｔ）として出力している。
【００１６】最初に図１の動作を概略説明する。連続鋳
造システムでは、図１に示したように、溶鋼はタンディ
ッシュ１から、アクチュエータ５の駆動出力によって溶
鋼給湯量が調整されるスライディングノズル２を介して
モールド３内へ注入される。モールド３内の湯面レベル
は、レベルセンサ４により計測され、この計測値の設定
値に対する偏差が、従来のフィードバック制御器６と本
発明の外乱推定型コントローラ７の両方に入力される。
フィードバック制御器６は、図３の制御系モデルに基づ
くフィードバック制御出力をスライディングノズル開度
指令として出力し、外乱推定型適応コントローラ７は、
後述する適応制御操作量をスライディングノズル開度変
更のフィードフォワード量として出力する。
造システムでは、図１に示したように、溶鋼はタンディ
ッシュ１から、アクチュエータ５の駆動出力によって溶
鋼給湯量が調整されるスライディングノズル２を介して
モールド３内へ注入される。モールド３内の湯面レベル
は、レベルセンサ４により計測され、この計測値の設定
値に対する偏差が、従来のフィードバック制御器６と本
発明の外乱推定型コントローラ７の両方に入力される。
フィードバック制御器６は、図３の制御系モデルに基づ
くフィードバック制御出力をスライディングノズル開度
指令として出力し、外乱推定型適応コントローラ７は、
後述する適応制御操作量をスライディングノズル開度変
更のフィードフォワード量として出力する。
【００１７】フィードバック制御器６と外乱推定型適応
コントローラ７がそれぞれ出力する２つの制御出力は加
算され、その加算値がアクチュエータ５に供給される。
アクチュエータ５はこの加算結果の操作入力に基づく駆
動出力によりスライディングノズル２の開度を調整し、
モールド３内に注入される溶鋼給湯量を制御する。この
ようにしてモールド３内の湯面レベルが一定に制御され
る。モールド３内で冷却器８により冷却（例えば水冷）
され、表層面が凝固した溶鋼はロール１８により順次引
き抜かれる。以下図２〜図５により、前記外乱推定型適
応コントローラ７の動作を主として、本発明の実施形態
を説明する。
コントローラ７がそれぞれ出力する２つの制御出力は加
算され、その加算値がアクチュエータ５に供給される。
アクチュエータ５はこの加算結果の操作入力に基づく駆
動出力によりスライディングノズル２の開度を調整し、
モールド３内に注入される溶鋼給湯量を制御する。この
ようにしてモールド３内の湯面レベルが一定に制御され
る。モールド３内で冷却器８により冷却（例えば水冷）
され、表層面が凝固した溶鋼はロール１８により順次引
き抜かれる。以下図２〜図５により、前記外乱推定型適
応コントローラ７の動作を主として、本発明の実施形態
を説明する。
【００１８】図２において、本発明で提案した連続鋳造
機モールド内湯面レベル変動制御系は、周期性外乱推定
型適応アルゴリズム１０を用いることにより、測定湯面
レベルの設定湯面レベルに対する偏差ｅから外乱（振動
幅及び位相）を直接推定し、前記外乱による湯面レベル
の変動を打ち消すためのスライディングノズルの開度操
作量ｒをフィードフォワード的に決定して制御を行うよ
うになっている。
機モールド内湯面レベル変動制御系は、周期性外乱推定
型適応アルゴリズム１０を用いることにより、測定湯面
レベルの設定湯面レベルに対する偏差ｅから外乱（振動
幅及び位相）を直接推定し、前記外乱による湯面レベル
の変動を打ち消すためのスライディングノズルの開度操
作量ｒをフィードフォワード的に決定して制御を行うよ
うになっている。
【００１９】次に、制御系の設計法について述べる。図
２の制御ブロック線図において、周期性外乱ｄを次式
（１）のように仮定する。 ｄ＝αdsin（ωｔ）＋βdcos（ωｔ） …（１） ここでωは前記湯面レベル振動の角周波数、例えばバル
ジング性湯面変動角周波数であり、その値は既知、また
は計測可能とする。連続鋳造機モデル９の伝達関数が次
式（２）であるとする。 Ｇ（ｊω）＝Ａｅjθ …（２） 連続鋳造機モデル９へのフィードフォワード制御入力ｒ
は次式（３）のように与える。 ｒ＝α（ｔ）sin（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ） …（３）
２の制御ブロック線図において、周期性外乱ｄを次式
（１）のように仮定する。 ｄ＝αdsin（ωｔ）＋βdcos（ωｔ） …（１） ここでωは前記湯面レベル振動の角周波数、例えばバル
ジング性湯面変動角周波数であり、その値は既知、また
は計測可能とする。連続鋳造機モデル９の伝達関数が次
式（２）であるとする。 Ｇ（ｊω）＝Ａｅjθ …（２） 連続鋳造機モデル９へのフィードフォワード制御入力ｒ
は次式（３）のように与える。 ｒ＝α（ｔ）sin（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ） …（３）
【００２０】上式の入力に対して、連続鋳造機モデル９
の定常出力ｙは次式（４）のようになり、また定常出力
ｙに式（１）の外乱ｄを加えた誤差信号ｅは次式（５）
のようになる。 ｙ＝Ａ（α（ｔ）sin（ωｔ＋θ）＋β（ｔ）cos（ωｔ＋θ）） …（４） ｅ＝Ａ（α（ｔ）sin（ωｔ＋θ）＋β（ｔ）cos（ωｔ＋θ）） ＋αdsin（ωｔ）＋βdcos（ωｔ） …（５） ここでθは、式（２）に示されたように連続鋳造機モデ
ル９の位相である。
の定常出力ｙは次式（４）のようになり、また定常出力
ｙに式（１）の外乱ｄを加えた誤差信号ｅは次式（５）
のようになる。 ｙ＝Ａ（α（ｔ）sin（ωｔ＋θ）＋β（ｔ）cos（ωｔ＋θ）） …（４） ｅ＝Ａ（α（ｔ）sin（ωｔ＋θ）＋β（ｔ）cos（ωｔ＋θ）） ＋αdsin（ωｔ）＋βdcos（ωｔ） …（５） ここでθは、式（２）に示されたように連続鋳造機モデ
ル９の位相である。
【００２１】式（５）で得られた誤差信号ｅに対して図
５のようにそれぞれsin（ωｔ）とcos（ωｔ）を乗算し
て、これらの積を低域通過フィルタ３１，３２により処
理し、高周波数成分を除去する。低域通過フィルタ３
１，３２の定常状態の出力は近似的に次式（６）、
（７）のようになる。 ｎ1(ｔ）＝０．５（Ａαcos（θ）＋αd−Ａβsin（θ）） …（６） ｎ2(ｔ）＝０．５（Ａβcos（θ）＋βd−Ａαsin（θ）） …（７） ただし、低域通過フィルタ３１，３２のカットオフ周波
数ωBは次式（８）を満足するように設計する。 ωB ＜＜２ω …（８） 上記式（６）、（７）の処理は、図４の湯面レベル変動
誤差信号濾波処理装置２１において行われる。
５のようにそれぞれsin（ωｔ）とcos（ωｔ）を乗算し
て、これらの積を低域通過フィルタ３１，３２により処
理し、高周波数成分を除去する。低域通過フィルタ３
１，３２の定常状態の出力は近似的に次式（６）、
（７）のようになる。 ｎ1(ｔ）＝０．５（Ａαcos（θ）＋αd−Ａβsin（θ）） …（６） ｎ2(ｔ）＝０．５（Ａβcos（θ）＋βd−Ａαsin（θ）） …（７） ただし、低域通過フィルタ３１，３２のカットオフ周波
数ωBは次式（８）を満足するように設計する。 ωB ＜＜２ω …（８） 上記式（６）、（７）の処理は、図４の湯面レベル変動
誤差信号濾波処理装置２１において行われる。
【００２２】次に図４の適応推定装置２２における処
理、即ち前記式（６）、（７）を安定にする適応則（前
記式（３）で示された入力ｒのフーリエ係数α（ｔ）、
β（ｔ））の求め方を説明する。（Ａ）連続鋳造機モデ
ルの位相θが既知の場合連続鋳造機モデルの周波数特性
が同定できる場合、適応修正係数は次式（９）、（１
０）のように求める。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−（cos（θ）ｎ1(ｋ） ＋sin（θ）ｎ2(ｋ））／Ａ …（９） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−（cos（θ）ｎ2(ｋ） ＋sin（θ）ｎ1(ｋ））／Ａ …（10） なお上記（）内のｋは、前記サンプリングカウント数で
ある。上式の適応則を用いた制御系の内部フィルタの出
力は次式（１１）、（１２）のようになる。 ｎ1(ｋ＋１）＝０．５ｎ1(ｋ） …（11） ｎ2(ｋ＋１）＝０．５ｎ2(ｋ） …（12） 式（１１）、（１２）により、この系は線形であり、固
有値は全部−０．５で漸近安定であることがわかる。
理、即ち前記式（６）、（７）を安定にする適応則（前
記式（３）で示された入力ｒのフーリエ係数α（ｔ）、
β（ｔ））の求め方を説明する。（Ａ）連続鋳造機モデ
ルの位相θが既知の場合連続鋳造機モデルの周波数特性
が同定できる場合、適応修正係数は次式（９）、（１
０）のように求める。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−（cos（θ）ｎ1(ｋ） ＋sin（θ）ｎ2(ｋ））／Ａ …（９） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−（cos（θ）ｎ2(ｋ） ＋sin（θ）ｎ1(ｋ））／Ａ …（10） なお上記（）内のｋは、前記サンプリングカウント数で
ある。上式の適応則を用いた制御系の内部フィルタの出
力は次式（１１）、（１２）のようになる。 ｎ1(ｋ＋１）＝０．５ｎ1(ｋ） …（11） ｎ2(ｋ＋１）＝０．５ｎ2(ｋ） …（12） 式（１１）、（１２）により、この系は線形であり、固
有値は全部−０．５で漸近安定であることがわかる。
【００２３】（Ｂ）連続鋳造機モデルの位相θが未知の
場合連続鋳造機モデルの周波数特性が得られない場合、
また、この周波数特性が得られても、位相が周波数に依
存する非線形対象の場合、さらに、位相に不確かさが存
在する場合には、式（９）、（１０）の適応則は不安定
になる恐れがある。これを防ぐために、連続鋳造機モデ
ルの位相特性に依存しない以下の適応則を用いる。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−μ1（ｋ＋１）ｎ1（ｋ） …（13） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−μ2（ｋ＋１）ｎ2（ｋ） …（14） ただし、式中のμ1、μ2はステップサイズであり、次式
（１５）、（１６）のように求める。
場合連続鋳造機モデルの周波数特性が得られない場合、
また、この周波数特性が得られても、位相が周波数に依
存する非線形対象の場合、さらに、位相に不確かさが存
在する場合には、式（９）、（１０）の適応則は不安定
になる恐れがある。これを防ぐために、連続鋳造機モデ
ルの位相特性に依存しない以下の適応則を用いる。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−μ1（ｋ＋１）ｎ1（ｋ） …（13） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−μ2（ｋ＋１）ｎ2（ｋ） …（14） ただし、式中のμ1、μ2はステップサイズであり、次式
（１５）、（１６）のように求める。
【００２４】 μ1（ｋ＋１）＝μ1（ｋ）sgn（ｎ1 2（ｋ−１）−ｎ1 2（ｋ）） …（15） μ2（ｋ＋１）＝μ2（ｋ）sgn（ｎ2 2（ｋ−１）−ｎ2 2（ｋ）） …（16） なお上記「sgn」は「シグナム」と呼ばれ、sgnｘは、sg
n０＝０、ｘ≠０に対してはsgnｘ＝ｘ／｜ｘ｜となる。
以上の式（１３）〜（１６）によりこの系は非線形であ
り、シミュレーションにより、いろいろな位相θに対し
てこの非線形系の位相平面軌跡を調べた結果、次式（１
７）のパラメータ範囲内でこの非線形系の漸近安定性が
保証できる。 ｜μ1｜＜１／Ａ， ｉ＝１，２ …（17）
n０＝０、ｘ≠０に対してはsgnｘ＝ｘ／｜ｘ｜となる。
以上の式（１３）〜（１６）によりこの系は非線形であ
り、シミュレーションにより、いろいろな位相θに対し
てこの非線形系の位相平面軌跡を調べた結果、次式（１
７）のパラメータ範囲内でこの非線形系の漸近安定性が
保証できる。 ｜μ1｜＜１／Ａ， ｉ＝１，２ …（17）
【００２５】図４の適応制御出力装置２３では、前記適
応推定装置２２が演算した前記線形制御系の場合の式
（９）、（１０）、または非線形制御系の場合の式（１
３）、（１４）に基づくα（ｋ）、β（ｋ）について、
まずサンプリング周期ΔＴとサンプリングカウント数ｋ
の積の各時間ｔを求め、順次α（ｔ）、β（ｔ）を求め
る。次に前記式（３）により順次ｒ（ｔ）を算出し、こ
のｒ（ｔ）をフィードフォワード適応制御操作量として
順次出力する。このフィードフォワード適応制御操作量
が図１のフィードバック制御器６の出力するフィードバ
ック制御操作量に加算されてアクチュエータ５に供給さ
れる。その結果、前記のようにモールド３内の湯面レベ
ルの変動が抑制される。
応推定装置２２が演算した前記線形制御系の場合の式
（９）、（１０）、または非線形制御系の場合の式（１
３）、（１４）に基づくα（ｋ）、β（ｋ）について、
まずサンプリング周期ΔＴとサンプリングカウント数ｋ
の積の各時間ｔを求め、順次α（ｔ）、β（ｔ）を求め
る。次に前記式（３）により順次ｒ（ｔ）を算出し、こ
のｒ（ｔ）をフィードフォワード適応制御操作量として
順次出力する。このフィードフォワード適応制御操作量
が図１のフィードバック制御器６の出力するフィードバ
ック制御操作量に加算されてアクチュエータ５に供給さ
れる。その結果、前記のようにモールド３内の湯面レベ
ルの変動が抑制される。
【００２６】以上の適応アルゴリズムを用い、連続鋳造
機モールド内湯面レベルの実測データに対する制御効果
を次に示す。制御系は図１のように構成し、モールド内
湯面レベル変動に対するシミュレーションは次のパラメ
ータを用いて行った。 外乱周波数：０．０８５１Ｈｚ 初期値：ｎ1(０）＝ｎ2(０）＝０， α（０）＝６，
β（０）＝０ ステップサイズ：｜μ1｜＜０．６／Ａ， ｉ＝１，２
機モールド内湯面レベルの実測データに対する制御効果
を次に示す。制御系は図１のように構成し、モールド内
湯面レベル変動に対するシミュレーションは次のパラメ
ータを用いて行った。 外乱周波数：０．０８５１Ｈｚ 初期値：ｎ1(０）＝ｎ2(０）＝０， α（０）＝６，
β（０）＝０ ステップサイズ：｜μ1｜＜０．６／Ａ， ｉ＝１，２
【００２７】図６は本発明の実施形態に係る制御方法を
実施しない場合の湯面レベル変動を示す図であり、図７
は本発明の実施形態に係る制御方法を実施した場合の湯
面レベル変動のシミュレーション結果を示す図である。
図７の制御結果を示すシミュレーションから、制御開始
からの時間経過に従って湯面レベル変動の振幅が抑制さ
れ、一定時間経過後では制御開始時点のレベル変動の振
幅の５、６割を抑制できることが分かる。
実施しない場合の湯面レベル変動を示す図であり、図７
は本発明の実施形態に係る制御方法を実施した場合の湯
面レベル変動のシミュレーション結果を示す図である。
図７の制御結果を示すシミュレーションから、制御開始
からの時間経過に従って湯面レベル変動の振幅が抑制さ
れ、一定時間経過後では制御開始時点のレベル変動の振
幅の５、６割を抑制できることが分かる。
【００２８】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、連続鋳造におけるモールド内の湯面レベル制御方法
において、湯面レベルの計測値の設定値に対する偏差に
応じてタンディッシュに設置されたスライディングノズ
ルの開度指令による湯面レベル制御を行う制御系を設計
する際に、周期性外乱推定型適応アルゴリズムを適用
し、連続鋳造機の数式モデルの誤差の影響を受けること
なく、前記湯面レベル計測値の設定値に対する偏差から
湯面レベル変動を生じる周期性外乱（振動幅及び位相）
を推定し、この推定した周期性外乱による湯面レベル変
動を打ち消す適応制御操作量を求め、これをスライディ
ングノズル開度変更のフィードフォワード量として、従
来のフィードバック制御操作量に加算するようにしたの
で、従来の制御方法では問題のあった数式モデル誤差存
在下での制御性能悪化を招くこと無く、バルジング性の
湯面レベル変動を効果的に制御することを可能とし、製
品の品質及び歩留の向上に貢献できる。
ば、連続鋳造におけるモールド内の湯面レベル制御方法
において、湯面レベルの計測値の設定値に対する偏差に
応じてタンディッシュに設置されたスライディングノズ
ルの開度指令による湯面レベル制御を行う制御系を設計
する際に、周期性外乱推定型適応アルゴリズムを適用
し、連続鋳造機の数式モデルの誤差の影響を受けること
なく、前記湯面レベル計測値の設定値に対する偏差から
湯面レベル変動を生じる周期性外乱（振動幅及び位相）
を推定し、この推定した周期性外乱による湯面レベル変
動を打ち消す適応制御操作量を求め、これをスライディ
ングノズル開度変更のフィードフォワード量として、従
来のフィードバック制御操作量に加算するようにしたの
で、従来の制御方法では問題のあった数式モデル誤差存
在下での制御性能悪化を招くこと無く、バルジング性の
湯面レベル変動を効果的に制御することを可能とし、製
品の品質及び歩留の向上に貢献できる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、連続鋳造
機モールド内湯面レベルを計測し、該計測値の設定値に
対する偏差をフィードバック制御器に入力し、該フィー
ドバック制御器の制御出力によりアクチュエータを操作
し、該アクチュエータ駆動出力によりタンディッシュに
設けられ溶鋼給湯を行うスライディングノズルの開度を
調節し、前記湯面レベルを制御する方法において、前記
連続鋳造機の周波数特性が既知の場合には線形的適応ア
ルゴリズムを用い、また前記周波数特性が未知の場合に
は非線形的適応アルゴリズムを用いて、前記湯面レベル
計測値の設定値に対する偏差から湯面レベル変動を生じ
る周期性外乱を推定し、該推定した周期性外乱による湯
面レベル変動を打ち消す適応制御操作量をそれぞれ演算
し、該演算された適応制御操作量を、前記スライディン
グノズル開度変更のフィードフォワード量として、前記
フィードバック制御器の制御出力に加算して前記アクチ
ュエータを操作するようにしたので、制御対象である連
続鋳造機の数式モデルに誤差が存在する場合にも従来の
ような制御性能の悪化を招くことなく、従来よりも効果
的に湯面レベルの変動を抑制することができ、製品の品
質及び歩留の向上に貢献できる。
機モールド内湯面レベルを計測し、該計測値の設定値に
対する偏差をフィードバック制御器に入力し、該フィー
ドバック制御器の制御出力によりアクチュエータを操作
し、該アクチュエータ駆動出力によりタンディッシュに
設けられ溶鋼給湯を行うスライディングノズルの開度を
調節し、前記湯面レベルを制御する方法において、前記
連続鋳造機の周波数特性が既知の場合には線形的適応ア
ルゴリズムを用い、また前記周波数特性が未知の場合に
は非線形的適応アルゴリズムを用いて、前記湯面レベル
計測値の設定値に対する偏差から湯面レベル変動を生じ
る周期性外乱を推定し、該推定した周期性外乱による湯
面レベル変動を打ち消す適応制御操作量をそれぞれ演算
し、該演算された適応制御操作量を、前記スライディン
グノズル開度変更のフィードフォワード量として、前記
フィードバック制御器の制御出力に加算して前記アクチ
ュエータを操作するようにしたので、制御対象である連
続鋳造機の数式モデルに誤差が存在する場合にも従来の
ような制御性能の悪化を招くことなく、従来よりも効果
的に湯面レベルの変動を抑制することができ、製品の品
質及び歩留の向上に貢献できる。
【図１】本発明の実施形態に係る連続鋳造システムの全
体を示す図である。
体を示す図である。
【図２】図１の外乱推定型適応コントローラによる制御
系を示す図である。
系を示す図である。
【図３】図１のフィードバック制御器による連続鋳造機
制御モデルを示す図である。
制御モデルを示す図である。
【図４】図１の外乱推定型適応コントローラの構成例を
示す図である。
示す図である。
【図５】図４の湯面レベル変動誤差信号濾波処理装置の
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る制御方法を実施しない
場合の湯面レベル変動を示す図である。
場合の湯面レベル変動を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る制御方法を実施した場
合の湯面レベル変動を示す図である。
合の湯面レベル変動を示す図である。
１ タンディッシュ ２ スライディングノズル３ モールド ４ レベルセンサ ５ アクチュエータ ６，１７ フィードバック制御器 ７ 外乱推定型適応コントローラ ８ 冷却器 ９ 連続鋳造機モデル １０ 周期性外乱推定型適応アルゴリズム １８ ロール ２１ 湯面レベル変動誤差信号濾波処理装置 ２２ 適応推定装置 ２３ 適応制御出力装置 ３１，３２ 低域通過フィルタ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E004 MB02 MB09 5H004 GA07 GA40 GB03 HA05 HB05 JB30 KA31 KB02 KB04 KB06 KB33 KC33 KC55 LA01 LA03 LA13 MA12
Claims (3)
- 【請求項１】 連続鋳造機モールド内湯面レベルを計測
し、該計測値の設定値に対する偏差をフィードバック制
御器に入力し、該フィードバック制御器の制御出力によ
りアクチュエータを操作し、該アクチュエータの駆動出
力によりタンディッシュに設けられ溶鋼給湯を行うスラ
イディングノズルの開度を調節し、前記湯面レベルを制
御する方法において、 前記湯面レベル計測値の設定値に対する偏差から湯面レ
ベル変動を生じる周期性外乱を推定し、該推定した周期
性外乱による湯面レベル変動を打ち消す適応制御操作量
を演算する推定・演算工程と、 前記演算された適応制御操作量を、前記スライディング
ノズル開度変更のフィードフォワード量として、前記フ
ィードバック制御器の制御出力に加算して前記アクチュ
エータを操作する操作工程とを有することを特徴とする
連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法。 - 【請求項２】 前記連続鋳造機の周波数特性が既知の場
合、前記推定・演算工程は、 連続鋳造機モデルの伝達関数Ｇ（ｊω）をＧ（ｊω）＝
Ａｅjθ（但しωは湯面レベル振動の角周波数を示
す）、 湯面レベル計測値の設定値に対する偏差をｅ（ｔ）（但
しｔは時間を示す）、 前記連続鋳造機モデルへのフィードフォワード制御入力
ｒをｒ＝α（ｔ）sin（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）と
したときに、 前記ｅ（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算
し、これらの積を個別に低域濾波処理した出力ｎ
1(ｔ）、ｎ2(ｔ）をそれぞれ求め、 次に前記ｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）を安定にする前記入力ｒの
フーリエ係数α（ｔ）、β（ｔ）を次式（ａ）、（ｂ）
（但しｋはサンプリングカウント数を示す）で求める線
形的適応アルゴリズムを用いることを特徴とする請求項
１記載の連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−（cos（θ）ｎ1（ｋ） ＋sin（θ）ｎ2（ｋ））／Ａ …（ａ） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−（cos（θ）ｎ2（ｋ） ＋sin（θ）ｎ1（ｋ））／Ａ …（ｂ） - 【請求項３】 前記連続鋳造機の周波数特性が未知の場
合、前記推定・演算工程は、 連続鋳造機モデルの伝達関数Ｇ（ｊω）をＧ（ｊω）＝
Ａｅjθ（但しωは湯面レベル振動の角周波数を示
す）、 湯面レベル計測値の設定値に対する偏差をｅ（ｔ）（但
しｔは時間を示す）、 前記連続鋳造機モデルへのフィードフォワード制御入力
ｒをｒ＝α（ｔ）sin（ωｔ）＋β（ｔ）cos（ωｔ）と
したときに、 前記ｅ（ｔ）に個別にsin（ωｔ）、cos（ωｔ）を乗算
し、これらの積を個別に低域濾波処理した出力ｎ
1(ｔ）、ｎ2(ｔ）をそれぞれ求め、 次に前記ｎ1(ｔ）、ｎ2(ｔ）を安定にする前記入力ｒの
フーリエ係数α（ｔ）、β（ｔ）を次式（ｃ）、（ｄ）
（但しｋはサンプリングカウント数を示す）で求め、該
式（ｃ）、（ｄ）のμ1、μ2はステップサイズとして次
式（ｅ）、（ｆ）で求める非線形的適応アルゴリズムを
用いることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造機モー
ルド内湯面レベル制御方法。 α（ｋ＋１）＝α（ｋ）−μ1（ｋ＋１）ｎ1（ｋ） …（ｃ） β（ｋ＋１）＝β（ｋ）−μ2（ｋ＋１）ｎ2（ｋ） …（ｄ） μ1（ｋ＋１）＝μ1（ｋ）sgn（ｎ1 2（ｋ−１）−ｎ1 2（ｋ）） …（ｅ） μ2（ｋ＋１）＝μ2（ｋ）sgn（ｎ2 2（ｋ−１）−ｎ2 2（ｋ）） …（ｆ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132143A JP2000322106A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132143A JP2000322106A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322106A true JP2000322106A (ja) | 2000-11-24 |
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ID=15074375
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|---|---|---|---|
| JP11132143A Withdrawn JP2000322106A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2000322106A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007007722A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法及び湯面レベル制御装置 |
| WO2013058161A1 (ja) | 2011-10-21 | 2013-04-25 | スチールプランテック株式会社 | 連続鋳造機のモールド湯面制御方法及び装置、該装置を備えた連続鋳造機 |
| WO2013183135A1 (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | モールド内溶鋼湯面レベル制御方法 |
| JP2014111269A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 連続鋳造機の湯面レベル制御系における周波数推定装置、方法及びプログラム |
| WO2021010086A1 (ja) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | 株式会社神戸製鋼所 | パラメータ設計方法およびフィードバック制御方法 |
| IT202100026834A1 (it) * | 2021-10-19 | 2023-04-19 | Danieli Off Mecc | Impianto di colata continua e relativo procedimento di regolazione |
| JP7575348B2 (ja) | 2020-11-12 | 2024-10-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 湯面レベル制御装置および該方法 |
-
1999
- 1999-05-13 JP JP11132143A patent/JP2000322106A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4517960B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2010-08-04 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法及び湯面レベル制御装置 |
| JP2007007722A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法及び湯面レベル制御装置 |
| WO2013058161A1 (ja) | 2011-10-21 | 2013-04-25 | スチールプランテック株式会社 | 連続鋳造機のモールド湯面制御方法及び装置、該装置を備えた連続鋳造機 |
| US9174273B2 (en) | 2011-10-21 | 2015-11-03 | Jp Steel Plantech Co. | Method of and apparatus for controlling molten metal surface in mold of continuous-casting machine and continuous-casting machine including the apparatus |
| KR101664171B1 (ko) | 2012-06-07 | 2016-10-24 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법 |
| WO2013183135A1 (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | モールド内溶鋼湯面レベル制御方法 |
| CN104334298A (zh) * | 2012-06-07 | 2015-02-04 | 杰富意钢铁株式会社 | 铸型内钢液液面水平控制方法 |
| KR20150013241A (ko) * | 2012-06-07 | 2015-02-04 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법 |
| CN104334298B (zh) * | 2012-06-07 | 2016-05-18 | 杰富意钢铁株式会社 | 铸型内钢液液面水平控制方法 |
| JP2014111269A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 連続鋳造機の湯面レベル制御系における周波数推定装置、方法及びプログラム |
| WO2021010086A1 (ja) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | 株式会社神戸製鋼所 | パラメータ設計方法およびフィードバック制御方法 |
| JP2021015475A (ja) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | 株式会社神戸製鋼所 | パラメータ設計方法およびフィードバック制御方法 |
| JP7196029B2 (ja) | 2019-07-12 | 2022-12-26 | 株式会社神戸製鋼所 | パラメータ設計方法およびフィードバック制御方法 |
| JP7575348B2 (ja) | 2020-11-12 | 2024-10-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 湯面レベル制御装置および該方法 |
| IT202100026834A1 (it) * | 2021-10-19 | 2023-04-19 | Danieli Off Mecc | Impianto di colata continua e relativo procedimento di regolazione |
| WO2023067636A1 (en) * | 2021-10-19 | 2023-04-27 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Continuous casting plant and corresponding regulation method |
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