JP3381280B2 - 連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法 - Google Patents
連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法Info
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造機の操業中、鋳
型内の湯面レベルを予め設定された所定の目標レベルに
維持する湯面レベル制御方法に関する。
型内の湯面レベルを予め設定された所定の目標レベルに
維持する湯面レベル制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造機の操業に際して実施される湯
面レベル制御は、鋳型内部における溶鋼の冷却，凝固過
程を安定化させ、鋳片の品質向上を図ると共に、ブレー
クアウト等、操業の停止を強いる各種の不都合の発生を
未然に防止するために極めて重要なものである。
面レベル制御は、鋳型内部における溶鋼の冷却，凝固過
程を安定化させ、鋳片の品質向上を図ると共に、ブレー
クアウト等、操業の停止を強いる各種の不都合の発生を
未然に防止するために極めて重要なものである。
【０００３】図６は連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御装
置を示す模式図であり、図中Ｔはその内部に溶鋼13を貯
留するタンディッシュである。タンディッシュＴの下方
の適長離隔した位置には筒形をなす鋳型Ｍを配し、その
内部にはタンディッシュＴの底面にその基端を開口させ
た浸漬ノズル14が延設されている。タンディッシュＴ内
の溶鋼13は浸漬ノズル14を介して鋳型Ｍに注入され、そ
の内壁との接触により冷却されて外側を凝固シェル15ａ
にて被覆された鋳片15となり、鋳型Ｍの下方に連続的に
引き抜かれる。
置を示す模式図であり、図中Ｔはその内部に溶鋼13を貯
留するタンディッシュである。タンディッシュＴの下方
の適長離隔した位置には筒形をなす鋳型Ｍを配し、その
内部にはタンディッシュＴの底面にその基端を開口させ
た浸漬ノズル14が延設されている。タンディッシュＴ内
の溶鋼13は浸漬ノズル14を介して鋳型Ｍに注入され、そ
の内壁との接触により冷却されて外側を凝固シェル15ａ
にて被覆された鋳片15となり、鋳型Ｍの下方に連続的に
引き抜かれる。
【０００４】浸漬ノズル14の中途には、これの長手方向
と略直交する面内での摺動により開閉するゲート板16ａ
を備えたスライディングノズル16が固設してあり、該ス
ライディングノズル16の開度調節により鋳型Ｍへの注湯
量が加減されるようになしてある。スライディングノズ
ル16のゲート板16ａはこれを開閉すべくアクチュエータ
17が配設しており、アクチュエータ17にはこれを制御す
べく制御装置18が接続してある。また鋳型Ｍの上部には
溶鋼13の表面に臨ませてレベル検出器19が配置されてお
り、レベル検出器19は検出信号を与えるべく前記制御装
置18に接続されている。
と略直交する面内での摺動により開閉するゲート板16ａ
を備えたスライディングノズル16が固設してあり、該ス
ライディングノズル16の開度調節により鋳型Ｍへの注湯
量が加減されるようになしてある。スライディングノズ
ル16のゲート板16ａはこれを開閉すべくアクチュエータ
17が配設しており、アクチュエータ17にはこれを制御す
べく制御装置18が接続してある。また鋳型Ｍの上部には
溶鋼13の表面に臨ませてレベル検出器19が配置されてお
り、レベル検出器19は検出信号を与えるべく前記制御装
置18に接続されている。
【０００５】このような装置における湯面レベル制御
は、鋳型Ｍ内部の湯面レベルをレベル検出器19にて逐次
検出し、制御装置18にてこれを所定の目標湯面レベルと
比較し、両者の偏差を解消すべく、アクチュエータ17に
よってスライディングノズル16の開度を調節して、鋳型
Ｍへの注湯量を加減することにより行われている。
は、鋳型Ｍ内部の湯面レベルをレベル検出器19にて逐次
検出し、制御装置18にてこれを所定の目標湯面レベルと
比較し、両者の偏差を解消すべく、アクチュエータ17に
よってスライディングノズル16の開度を調節して、鋳型
Ｍへの注湯量を加減することにより行われている。
【０００６】そして制御装置18において前述の如き湯面
レベルを制御するには、スライディングノズル16の開度
の操作量が偏差に比例して連続的に変化する制御方式で
ある比例制御（Ｐ動作），前記操作量が偏差の時間積分
に比例する制御方式である積分制御（Ｉ動作）及び偏差
の微分（変化速度）に比例して偏差発生の初期に大きな
修正動作を与える制御方式である微分制御（Ｄ動作）よ
り構成される制御方法、所謂ＰＩＤ制御法によって行わ
れていた。
レベルを制御するには、スライディングノズル16の開度
の操作量が偏差に比例して連続的に変化する制御方式で
ある比例制御（Ｐ動作），前記操作量が偏差の時間積分
に比例する制御方式である積分制御（Ｉ動作）及び偏差
の微分（変化速度）に比例して偏差発生の初期に大きな
修正動作を与える制御方式である微分制御（Ｄ動作）よ
り構成される制御方法、所謂ＰＩＤ制御法によって行わ
れていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで湯面レベルに
影響する因子には、凝固シェルが鋳型の内壁に固着しな
いように鋳型に与える振動または鋳型への溶鋼の注入等
に起因する溶湯の表面波である，高周波数外乱と、鋳込
速度の変化または凝固シェルの局部的な変形によるバル
ジング等に起因する溶湯の体積変化である，低周波数外
乱とがあるが、前記ＰＩＤ制御法においてＰ動作を大き
くして湯面レベルが目標湯面レベルとなるまでの時間を
短くすると、高周波数外乱に対する操作量の感度が高ま
り、湯面レベルは目標湯面レベルを中心に大きく振動
し、またこの振動を抑制するためにＩ動作を大きくする
と、低周波数外乱が生じた場合その影響が長時間残存す
るといった問題がある。
影響する因子には、凝固シェルが鋳型の内壁に固着しな
いように鋳型に与える振動または鋳型への溶鋼の注入等
に起因する溶湯の表面波である，高周波数外乱と、鋳込
速度の変化または凝固シェルの局部的な変形によるバル
ジング等に起因する溶湯の体積変化である，低周波数外
乱とがあるが、前記ＰＩＤ制御法においてＰ動作を大き
くして湯面レベルが目標湯面レベルとなるまでの時間を
短くすると、高周波数外乱に対する操作量の感度が高ま
り、湯面レベルは目標湯面レベルを中心に大きく振動
し、またこの振動を抑制するためにＩ動作を大きくする
と、低周波数外乱が生じた場合その影響が長時間残存す
るといった問題がある。
【０００８】そのためCAMP-ISIJ,vol.3,p.p.1126(1990)
に記載されている如き最適制御法が適用されている。最
適制御法はまず、浸漬ノズルの開度実績と湯面レベルと
の関係を表す数式モデルである（１）式を仮定し、
に記載されている如き最適制御法が適用されている。最
適制御法はまず、浸漬ノズルの開度実績と湯面レベルと
の関係を表す数式モデルである（１）式を仮定し、
【０００９】
【数１】
【００１０】但し、ｘ ：浸漬ノズルの開度実績
ｙ ：湯面レベル
Ｖｃ ：鋳込速度
Ａ ：鋳型断面積
Ｋ（ｘ）：浸漬ノズル開度実績から溶鋼注入量を求める
関数 （１）式に基づいて評価関数である（２）式を求め、
関数 （１）式に基づいて評価関数である（２）式を求め、
【００１１】
【数２】
【００１２】但し、ｙn ：湯面レベル
Ｕn ：操作量
ｒn ：目標湯面レベル
ｎ ：制御周期
Ｒ ：重み
（２）式を最小にするように、（３）式により最適な操
作量を求める。
作量を求める。
【００１３】
【数３】
【００１４】但し、αi ，βi ：係数
しかし、（３）式により高周波数外乱及び低周波数外乱
に対する操作量Ｕn を求めることは困難であり、また
（２）式において操作量Ｕn に対する重みＲを小さくし
て操作量Ｕn を大きくすると、高周波数外乱に対する感
度が高まり前述の如く湯面レベルが目標湯面レベルを中
心に大きく振動する虞があった。本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもであって、その目的とするところは高
周波数外乱の影響を低減し、また低周波数外乱に対する
操作量を増大する連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法
を提供することにある。
に対する操作量Ｕn を求めることは困難であり、また
（２）式において操作量Ｕn に対する重みＲを小さくし
て操作量Ｕn を大きくすると、高周波数外乱に対する感
度が高まり前述の如く湯面レベルが目標湯面レベルを中
心に大きく振動する虞があった。本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもであって、その目的とするところは高
周波数外乱の影響を低減し、また低周波数外乱に対する
操作量を増大する連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法
を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る連続鋳
造機鋳型の湯面レベル制御方法は、周期的な外乱によっ
て生じる、鋳型内の湯面レベルと目標湯面レベルとの偏
差に基づいて、鋳型への溶湯供給手段を操作し、鋳型内
の湯面レベルを目標湯面レベルに一致させるべく湯面レ
ベルを制御する方法において、前記外乱の周波数に関連
させて前記偏差を測定し、該偏差に対する前記溶湯供給
手段の操作量を、所定周波数以上では前記測定された偏
差に応じて予め定めた関係により求められる操作量より
も減少させ、また所定周波数以下では前記測定された偏
差に応じて予め定めた関係により求められる操作量より
も増大させることを特徴とする。
造機鋳型の湯面レベル制御方法は、周期的な外乱によっ
て生じる、鋳型内の湯面レベルと目標湯面レベルとの偏
差に基づいて、鋳型への溶湯供給手段を操作し、鋳型内
の湯面レベルを目標湯面レベルに一致させるべく湯面レ
ベルを制御する方法において、前記外乱の周波数に関連
させて前記偏差を測定し、該偏差に対する前記溶湯供給
手段の操作量を、所定周波数以上では前記測定された偏
差に応じて予め定めた関係により求められる操作量より
も減少させ、また所定周波数以下では前記測定された偏
差に応じて予め定めた関係により求められる操作量より
も増大させることを特徴とする。
【００１６】また第２の発明に係る連続鋳造機鋳型の湯
面レベル制御方法は、前記操作量を、前記鋳型内の溶湯
の表面波に起因する第１の外乱及び前記鋳型内の溶湯の
体積変動に起因する第２の外乱に対する操作量と湯面レ
ベルとの関係及び湯面レベルにおける前記偏差と操作量
との関係より、第１及び第２の外乱が偏差及び操作量に
与える影響を第１及び第２の外乱の周波数における伝達
関数として求め、前記周波数において、第１の外乱の振
幅と第１の外乱による偏差の振幅との比の値及び第２の
外乱の振幅と第２の外乱による偏差の振幅との比の値に
対しては、所定周波数以下における比の値を増大させ、
また 第１の外乱の振幅と第１の外乱による操作量の振
幅との比の値及び第２の外乱の振幅と第２の外乱による
操作量の振幅との比の値に対しては、所定周波数以上に
おける比の値を増大させ、前記周波数における前記４つ
の比の値の最大値をそれぞれ求め、求めた４つの最大値
が全て１より小さくなるように、求めることを特徴とす
る。
面レベル制御方法は、前記操作量を、前記鋳型内の溶湯
の表面波に起因する第１の外乱及び前記鋳型内の溶湯の
体積変動に起因する第２の外乱に対する操作量と湯面レ
ベルとの関係及び湯面レベルにおける前記偏差と操作量
との関係より、第１及び第２の外乱が偏差及び操作量に
与える影響を第１及び第２の外乱の周波数における伝達
関数として求め、前記周波数において、第１の外乱の振
幅と第１の外乱による偏差の振幅との比の値及び第２の
外乱の振幅と第２の外乱による偏差の振幅との比の値に
対しては、所定周波数以下における比の値を増大させ、
また 第１の外乱の振幅と第１の外乱による操作量の振
幅との比の値及び第２の外乱の振幅と第２の外乱による
操作量の振幅との比の値に対しては、所定周波数以上に
おける比の値を増大させ、前記周波数における前記４つ
の比の値の最大値をそれぞれ求め、求めた４つの最大値
が全て１より小さくなるように、求めることを特徴とす
る。
【００１７】
【００１８】
【作用】第１の発明にあっては、周波数に関連させて測
定した偏差に対する溶湯供給手段の操作量を、所定周波
数以上では測定された偏差に応じて予め定めた関係によ
り求められる操作量よりも減少させ、また所定周波数以
下では測定された偏差に応じて予め定めた関係により求
められる操作量よりも増大させるため、目標湯面レベル
に対する湯面レベルの振動を抑制し、また体積変動に対
して素早く対処できる。また第２の発明にあっては、外
乱の振幅とその外乱による偏差の振幅との比の値の最大
値を１以下とするため、増大された比の値は増大率の逆
数以下となり、同様に外乱の振幅とその外乱による操作
量の振幅との比の値の最大値を１以下とするため、増大
された比の値は増大率の逆数以下となり、これによって
湯面レベルの振動を抑制しつつ体積変動に対して素早く
湯面レベルを制御することができる。
定した偏差に対する溶湯供給手段の操作量を、所定周波
数以上では測定された偏差に応じて予め定めた関係によ
り求められる操作量よりも減少させ、また所定周波数以
下では測定された偏差に応じて予め定めた関係により求
められる操作量よりも増大させるため、目標湯面レベル
に対する湯面レベルの振動を抑制し、また体積変動に対
して素早く対処できる。また第２の発明にあっては、外
乱の振幅とその外乱による偏差の振幅との比の値の最大
値を１以下とするため、増大された比の値は増大率の逆
数以下となり、同様に外乱の振幅とその外乱による操作
量の振幅との比の値の最大値を１以下とするため、増大
された比の値は増大率の逆数以下となり、これによって
湯面レベルの振動を抑制しつつ体積変動に対して素早く
湯面レベルを制御することができる。
【００１９】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。図１は本発明に係る連続鋳造機鋳型
の湯面レベル制御方法を適用した制御系を示すブロック
線図であり、図中１は制御装置、２はアクチュエータ、
３は鋳型、４はレベル計である。目標湯面レベルｒと湯
面レベルｙとの差，所謂制御偏差を無くすべく制御装置
１が操作量Ｕn の指令信号をアクチュエータ２に与える
と、アクチュエータ２はそれに基づいて浸漬ノズルのゲ
ートを開閉し、鋳型３はそれによって溶鋼の注入量が調
節され、鋳片として連続的に引き抜かれて溶鋼に対する
湯面レベルｙが制御される。一方鋳型３においては、溶
鋼の体積変化又はバルジング等による低周波数外乱Ｗ2
と溶鋼表面の波立ちによる高周波数外乱Ｗ1 とが湯面レ
ベルｙに影響を与えており、レベル計４にてこれらを測
定して湯面レベルｙとした信号を前記制御装置１に与え
ている。
具体的に説明する。図１は本発明に係る連続鋳造機鋳型
の湯面レベル制御方法を適用した制御系を示すブロック
線図であり、図中１は制御装置、２はアクチュエータ、
３は鋳型、４はレベル計である。目標湯面レベルｒと湯
面レベルｙとの差，所謂制御偏差を無くすべく制御装置
１が操作量Ｕn の指令信号をアクチュエータ２に与える
と、アクチュエータ２はそれに基づいて浸漬ノズルのゲ
ートを開閉し、鋳型３はそれによって溶鋼の注入量が調
節され、鋳片として連続的に引き抜かれて溶鋼に対する
湯面レベルｙが制御される。一方鋳型３においては、溶
鋼の体積変化又はバルジング等による低周波数外乱Ｗ2
と溶鋼表面の波立ちによる高周波数外乱Ｗ1 とが湯面レ
ベルｙに影響を与えており、レベル計４にてこれらを測
定して湯面レベルｙとした信号を前記制御装置１に与え
ている。
【００２０】次に制御装置１における湯面レベルの制御
方法を説明する。メモリに記憶された過去のノズル開度
実績，湯面レベルｙ及びアクチュエータ２の実動量か
ら、連続時間系における操作量Ｕが湯面レベルｙに与え
る影響を（４）式の状態方程式により求める。
方法を説明する。メモリに記憶された過去のノズル開度
実績，湯面レベルｙ及びアクチュエータ２の実動量か
ら、連続時間系における操作量Ｕが湯面レベルｙに与え
る影響を（４）式の状態方程式により求める。
【００２１】
【数４】
【００２２】
但し、ｘ ：Ｍ次元ベクトル状態変数
ｃ1 ，…ｃM ：係数
ｄ1 ，…ｄM ：係数
ｆ1 ，…ｆM ：係数
【００２３】また連続時間系における操作量Ｕを、未知
係数ａ1 ，…ａN 及びｂ1 ，…ｂNを用いた（５）式の
状態方程式にて求める。
係数ａ1 ，…ａN 及びｂ1 ，…ｂNを用いた（５）式の
状態方程式にて求める。
【００２４】
【数５】
【００２５】但し、ｚ：Ｎ次元ベクトル状態変数
そして高周波数外乱Ｗ1 及び低周波数外乱Ｗ2 が、制御
偏差及び操作量Ｕに与える影響を（４）式及び（５）式
を変換してＷ1 ，Ｗ2 の周波数領域Ｆの伝達関数として
求める。ここで制御系全体が前記周波数領域で満たすべ
き特性を次のように定める。 （１）鋳型３から引き抜かれる溶鋼量とこれに注入され
る溶鋼量とが等しい場合のノズル開度を操作量Ｕ＝０と
する。そして前記周波数領域Ｆにおける制御偏差の振幅
（Ｈ）と高周波数外乱Ｗ1 の振幅（ＬW1）との比の値
（Ｈ／ＬW1）が、所定周波数（Ｐ）では１以下（Ｈ／Ｌ
W1≦１）であり、それより低い周波数領域では周波数が
小さくなるにつれて前記比の値（Ｈ／ＬW1）が減少し、
かつＰより周波数が高い他の所定周波数（Ｑ：Ｑ＞Ｐ）
以上では予め定めた値を越えずにそれより高い周波数領
域では周波数が大きくなるにつれて前記比の値が１に漸
近（Ｈ／ＬW1→１）する。 （２）前記周波数領域Ｆにおける操作量Ｕの幅（Ｉ）と
高周波数外乱Ｗ1 の振幅（ＬW1）との比の値（Ｉ／
ＬW1）が、高周波数領域の前記所定周波数（Ｑ）以上で
は周波数が大きくなるにつれて０に漸近（Ｉ／ＬW1→
０）する。
偏差及び操作量Ｕに与える影響を（４）式及び（５）式
を変換してＷ1 ，Ｗ2 の周波数領域Ｆの伝達関数として
求める。ここで制御系全体が前記周波数領域で満たすべ
き特性を次のように定める。 （１）鋳型３から引き抜かれる溶鋼量とこれに注入され
る溶鋼量とが等しい場合のノズル開度を操作量Ｕ＝０と
する。そして前記周波数領域Ｆにおける制御偏差の振幅
（Ｈ）と高周波数外乱Ｗ1 の振幅（ＬW1）との比の値
（Ｈ／ＬW1）が、所定周波数（Ｐ）では１以下（Ｈ／Ｌ
W1≦１）であり、それより低い周波数領域では周波数が
小さくなるにつれて前記比の値（Ｈ／ＬW1）が減少し、
かつＰより周波数が高い他の所定周波数（Ｑ：Ｑ＞Ｐ）
以上では予め定めた値を越えずにそれより高い周波数領
域では周波数が大きくなるにつれて前記比の値が１に漸
近（Ｈ／ＬW1→１）する。 （２）前記周波数領域Ｆにおける操作量Ｕの幅（Ｉ）と
高周波数外乱Ｗ1 の振幅（ＬW1）との比の値（Ｉ／
ＬW1）が、高周波数領域の前記所定周波数（Ｑ）以上で
は周波数が大きくなるにつれて０に漸近（Ｉ／ＬW1→
０）する。
【００２６】周波数を横軸、振幅の比を縦軸とした座標
系において、前記（１）を満足する周波数特性曲線を包
絡する周波数−ゲインの関係式である伝達関数G1、前記
（２）を満足する周波数特性曲線を包絡する周波数−ゲ
インの関係式である伝達関数G2を求める。また伝達関数
G1の逆関数として伝達関数G3及び伝達関数G2の逆関数と
して伝達関数G4を求める。更に高周波数外乱Ｗ1 が偏差
及び操作量に与える影響をそれぞれ計算した伝達関数G5
及び伝達関数G6、低周波数外乱Ｗ2 が偏差及び操作量に
与える影響をそれぞれ計算した伝達関数G7及び伝達関数
G8を求める。そして伝達関数G5に伝達関数G3を乗じた伝
達関数G9、伝達関数G6に伝達関数G4を乗じた伝達関数G1
0 、伝達関数G7に伝達関数G3を乗じた伝達関数G11 及び
伝達関数G8に伝達関数G4を乗じた伝達関数G12 を、マト
リックスとした（６）式の伝達関数マトリックスＨ(s)
を求める。
系において、前記（１）を満足する周波数特性曲線を包
絡する周波数−ゲインの関係式である伝達関数G1、前記
（２）を満足する周波数特性曲線を包絡する周波数−ゲ
インの関係式である伝達関数G2を求める。また伝達関数
G1の逆関数として伝達関数G3及び伝達関数G2の逆関数と
して伝達関数G4を求める。更に高周波数外乱Ｗ1 が偏差
及び操作量に与える影響をそれぞれ計算した伝達関数G5
及び伝達関数G6、低周波数外乱Ｗ2 が偏差及び操作量に
与える影響をそれぞれ計算した伝達関数G7及び伝達関数
G8を求める。そして伝達関数G5に伝達関数G3を乗じた伝
達関数G9、伝達関数G6に伝達関数G4を乗じた伝達関数G1
0 、伝達関数G7に伝達関数G3を乗じた伝達関数G11 及び
伝達関数G8に伝達関数G4を乗じた伝達関数G12 を、マト
リックスとした（６）式の伝達関数マトリックスＨ(s)
を求める。
【００２７】
【数６】
【００２８】そして（６）式のｓをｊωで置き換えたマ
トリックスに対して、それぞれの角周波数ωにおける最
大特異値を求めて得られる（７）式の評価関数を最小に
する
トリックスに対して、それぞれの角周波数ωにおける最
大特異値を求めて得られる（７）式の評価関数を最小に
する
【００２９】
【数７】
【００３０】
但し、σ（ ）：マトリックスの最大特異値
ｊ ：虚数単位
ように前記（５）式の未知係数を求める。なお前記伝達
関数G9及び伝達関数G11は、制御偏差に対して高周波数
外乱Ｗ1 及び低周波数外乱Ｗ2 が与える影響の低周波数
領域の周波数成分を増幅したことを意味しており、また
前記伝達関数G10及び伝達関数G12 は、操作量Ｕに対し
て高周波数外乱Ｗ1 及び低周波数外乱Ｗ2が与える影響
の高周波数領域の周波数成分を増幅したことを意味して
いる。
関数G9及び伝達関数G11は、制御偏差に対して高周波数
外乱Ｗ1 及び低周波数外乱Ｗ2 が与える影響の低周波数
領域の周波数成分を増幅したことを意味しており、また
前記伝達関数G10及び伝達関数G12 は、操作量Ｕに対し
て高周波数外乱Ｗ1 及び低周波数外乱Ｗ2が与える影響
の高周波数領域の周波数成分を増幅したことを意味して
いる。
【００３１】前述の如く連続時間系において求めた操作
量Ｕを次式（８）にて、離散時間系における等価な操作
量Ｕn を求める。
量Ｕを次式（８）にて、離散時間系における等価な操作
量Ｕn を求める。
【００３２】
【数８】
【００３３】式（８）の各項の係数ａ′1 ，…ａ′N 及
びｂ′1 ，…ｂ′N は、（５）式による操作量Ｕ及び制
御偏差を一定時間間隔でサンプリングした値よりそれぞ
れ求める。上述した如き本発明方法と従来方法との比較
試験を行った結果を図２，図３，図４及び図５に示す。
びｂ′1 ，…ｂ′N は、（５）式による操作量Ｕ及び制
御偏差を一定時間間隔でサンプリングした値よりそれぞ
れ求める。上述した如き本発明方法と従来方法との比較
試験を行った結果を図２，図３，図４及び図５に示す。
【００３４】図２及び図３は、それぞれ高周波数外乱Ｗ
1 が操作量及び制御偏差に与える影響を示したグラフで
ある。図２から明らかな如く本発明は、操作量に対する
高周波数外乱Ｗ1 の周波数0.1 Hz以上の高周波成分の影
響を従来方法より大幅に低減している。また図３から明
らかな如く本発明は、制御偏差に対する高周波数外乱Ｗ
1 の周波数0.01 Hz 以下の低周波成分の影響を従来方法
より低減している。図４及び図５はレベル計による湯面
レベルの測定結果であり、図４は目標湯面レベルが一定
の場合、図５は目標湯面レベルを変更した場合を示して
いる。図４から明らかな如く本発明は、湯面レベルの最
大変動幅を従来方法の10mmから7.8mmに縮小している。
また図５から明らかな如く本発明は、変更後の目標湯面
レベルへ移行する時間が従来方法の60秒から10秒に短縮
している。
1 が操作量及び制御偏差に与える影響を示したグラフで
ある。図２から明らかな如く本発明は、操作量に対する
高周波数外乱Ｗ1 の周波数0.1 Hz以上の高周波成分の影
響を従来方法より大幅に低減している。また図３から明
らかな如く本発明は、制御偏差に対する高周波数外乱Ｗ
1 の周波数0.01 Hz 以下の低周波成分の影響を従来方法
より低減している。図４及び図５はレベル計による湯面
レベルの測定結果であり、図４は目標湯面レベルが一定
の場合、図５は目標湯面レベルを変更した場合を示して
いる。図４から明らかな如く本発明は、湯面レベルの最
大変動幅を従来方法の10mmから7.8mmに縮小している。
また図５から明らかな如く本発明は、変更後の目標湯面
レベルへ移行する時間が従来方法の60秒から10秒に短縮
している。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明の連続鋳造機鋳
型の湯面レベル制御方法にあっては、高周波数外乱に対
する操作量が大幅に低減されるため、高周波数外乱に追
従性の悪いアクチュエータに対しても有効であり、また
高周波数外乱の存在下にて低周波数外乱に対する操作量
が増大されるため、低周波数外乱が湯面レベルに与える
影響の残存時間を短縮し、鋳片がパウダーを巻き込むこ
とによる鋳片圧延時の疵の発生率を抑制する、等本発明
は優れた効果を奏する。
型の湯面レベル制御方法にあっては、高周波数外乱に対
する操作量が大幅に低減されるため、高周波数外乱に追
従性の悪いアクチュエータに対しても有効であり、また
高周波数外乱の存在下にて低周波数外乱に対する操作量
が増大されるため、低周波数外乱が湯面レベルに与える
影響の残存時間を短縮し、鋳片がパウダーを巻き込むこ
とによる鋳片圧延時の疵の発生率を抑制する、等本発明
は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御
方法を適用した制御系を示すブロック線図である。
方法を適用した制御系を示すブロック線図である。
【図２】高周波数外乱が操作量に与える影響を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図３】高周波数外乱が制御偏差に与える影響を示した
グラフである。
グラフである。
【図４】目標湯面レベルが一定の場合の湯面レベルの測
定結果を示すグラフである。
定結果を示すグラフである。
【図５】目標湯面レベルを変更した場合の湯面レベルの
測定結果を示すグラフである。
測定結果を示すグラフである。
【図６】連続鋳造における鋳型の湯面レベル制御装置を
示す模式図である。
示す模式図である。
１ 制御装置
２ アクチュエータ
３ 鋳型
４ レベル計
Ｗ1 高周波数外乱
Ｗ2 低周波数外乱
ｒ 目標湯面レベル
ｙ 湯面レベル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−105760（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−174961（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−110051（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−192863（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−54566（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/16 104
B22D 11/18
Claims (2)
- 【請求項１】 周期的な外乱によって生じる、鋳型内の
湯面レベルと目標湯面レベルとの偏差に基づいて、鋳型
への溶湯供給手段を操作し、鋳型内の湯面レベルを目標
湯面レベルに一致させるべく湯面レベルを制御する方法
において、前記外乱の 周波数に関連させて前記偏差を測定し、 該偏差に対する前記溶湯供給手段の操作量を、 所定周波数以上では前記測定された偏差に応じて予め定
めた関係により求められる操作量よりも減少させ、 また所定周波数以下では前記測定された偏差に応じて予
め定めた関係により求められる操作量よりも増大させる
ことを特徴とする連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方
法。 - 【請求項２】 前記操作量を、 前記鋳型内の溶湯の表面波に起因する第１の外乱及び前
記鋳型内の溶湯の体積変動に起因する第２の外乱に対す
る操作量と湯面レベルとの関係及び湯面レベルにおける
前記偏差と操作量との関係より、第１及び第２の外乱が
偏差及び操作量に与える影響を第１及び第２の外乱の周
波数における伝達関数として求め、 前記周波数において、第１の外乱の振幅と第１の外乱に
よる偏差の振幅との比の値及び第２の外乱の振幅と第２
の外乱による偏差の振幅との比の値に対しては、所定周
波数以下における比の値を増大させ、また 第１の外乱
の振幅と第１の外乱による操作量の振幅との比の値及び
第２の外乱の振幅と第２の外乱による操作量の振幅との
比の値に対しては、所定周波数以上における比の値を増
大させ、前記周波数における前記４つの比の値の最大値
をそれぞれ求め、 求めた４つの最大値が全て１より小さくなるように、 求めることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造機鋳型
の湯面レベル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30948792A JP3381280B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30948792A JP3381280B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126408A JPH06126408A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3381280B2 true JP3381280B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=17993582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30948792A Expired - Lifetime JP3381280B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381280B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3277864B2 (ja) * | 1997-06-25 | 2002-04-22 | 日本鋼管株式会社 | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP30948792A patent/JP3381280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06126408A (ja) | 1994-05-10 |
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