浇注控制系统，所以在浇包形状、熔融金属的种类不同的浇 包倾动式自动浇注装置中，也能够通过共享参数，进行短时间的启动、浇注工序解析。
[0115] 另外，本发明也应用于能够通过计算机执行上述控制的浇注控制程序、以能够通 过计算机读取的方式存储有该程序的存储介质。
[0116] 实施例
[0117] 为了显示本发明的浇注控制方法的有用性，进行了浇注实验。实验条件如以下所 述。
[0118] 浇包形状：扇形浇包
[0119] 对象液体：水
[0120] 目标流出重量：1. 55kg
[0121] 目标浇注流量（定常时）：5Xl(T4m3/s
[0122] 浇注控制：前馈型浇注流量控制
[0123] 加权系数界1:3
[0124] 加权系数界2:0. 01
[0125] 实验结果如图6、7所示。在图6中，适当地给出流量系数以及液体密度，注出开始 角度是给出了相对于从浇包形状附图导出的浇包内液体重量的注出开始角度的第一次浇 注实验的结果，在图7中，是进行了参数被确定以及更新后的浇注控制的第四次浇注实验 的结果。完成三次浇注以后，再次向浇包内供给熔融金属。图6(A)以及图7(A)是通过旋 转编码器测量出的浇包倾动角度，图6(B)以及图7(B)是通过测压元件测量出的流出重量。 实线是实验结果，虚线表示基于浇注工序的数学模型的模拟结果。
[0126] 在图6所示的第一次浇注实验中，对于用于浇注控制的初始参数，流量系数是 0.98,液体密度是IXIO3 [kg/m3]，注出开始角度是21. 70XJT/180 [rad]。在第一次浇注实 验后参数确定的结果是，流量系数成为〇. 98,液体密度成为IX103[kg/m3]，注出开始角度 成为20. 20XJT/180 [rad]。在参数确定前后，虽然在流量系数以及液体密度中，差异较小， 但是注出开始角度较大不同。
[0127] 该注出开始角度的不同对图6(B)所示的流出重量的模拟结果与实验结果的不同 影响较大。
[0128] 在进行图7所示的参数被确定以及更新以后的浇注控制的第四次浇注中，因为将 用于浇注控制的流量系数设为0. 99,将液体密度设为IXIO3 [kg/m3]，浇包内液体重量为 5. 58kg，所以对于注出开始角度，将30. 86XJT/180[rad]作为推断值来使用。在第四次浇 注实验之后的参数确定中，用于浇注控制的流量系数为0. 99,液体密度为IXIO3[kg/m3]， 注出开始角度为30. 90XJi/180 [rad]。用于浇注控制的流量系数、液体密度、注出开始角度 为与参数确定结果几乎相同的值，因为处于浇注状态的参数用于浇注控制，所以能够确认 到实验与模拟的结果一致，高精度地被浇注。
[0129] 浇注前浇包内液体重量与注出开始角度的关系如图8所示。虚线表示根据浇包形 状附图导出的浇包内液体重量与注出开始角度的关系，黑点" ?"表示所确定的注出开始角 度与浇注前浇包内液体重量，实线表示将确定结果近似为线性。被近似为线性的浇包内液 体重量与注出开始角度的关系如式（17)所示。
[0130][式 17]
[0131] 0S= -4. 046Wb+53. 4332 (17)
[0132] 在第四次浇注实验中，使用近似线性的注出开始角度与浇注前浇包内液体重量的 关系，预测注出开始角度。根据图8能够确认到，从浇包形状附图导出的注出开始角度与基 于参数确定的注出开始角度大幅度不同。虽然考虑这是因为在从浇包形状附图导出注出开 始角度时将形状简单化所产生的模型化的误差、浇包形状的老化变化产生而引起的，但是 根据本发明的浇注控制方法，能够把握正确的注出开始角度与浇注前浇包内液体重量的关 系，用于浇注控制。
[0133] 如以上所述，确认到通过使用本发明的浇注控制方法能够实现高精度的浇注。
[0134] 附图标记的说明
[0135] 1…自动浇注装置；10…浇包；IOa…注出口；11、12、13…伺服马达；14…计算机； 20…铸型；20a…铸型内浇口。
【主权项】
1. 一种浇注控制方法，在使保持有熔融金属的浇包倾动而向铸型浇注所述熔融金属的 浇包倾动式自动浇注装置中，基于从控制参数的输入至利用所述浇包浇注为止的浇注工序 的数学模型，对浇注进行控制， 所述浇注控制方法的特征在于，包括： 基于在饶注时测量出的从所述饶包流出的液体重量、饶包倾动角度以及控制饶包倾动 的指令信号，通过最优化方法确定数学模型内的所述控制参数亦即流量系数、液体密度以 及注出开始角度的工序，其中，所述注出开始角度是从浇包开始注出时的浇包的倾斜角；以 及 将所述控制参数更新为所述确定的控制参数的工序。2. 根据权利要求1所述的浇注控制方法，其特征在于， 所述流量系数、液体密度以及注出开始角度通过将下式所表示的评价函数最优化而被 确定，其中，Cld:所确定的流量系数，Θ Sid:所确定的注出开始角度，p Id:所确定的液体密度， T :向一个铸型浇注的浇注动作时间，Wux:从浇包倾动式自动浇注装置取得的从浇包的流出 重量数据，Wb3ini:使用浇包倾动角度用数学模型模拟时的流出重量，Csini:在模拟时所使用的 流量系数，S ssini:在模拟时所使用的注出开始角度，p sini:在模拟时所使用的液体密度，Cavg: 至上次为止的流量系数的平均值，P avg:至上次为止的液体密度的平均值，w1:用于对每次 浇注的流量系数的变动进行控制的加权系数，w 2:用于对每次浇注的液体密度的变动进行 控制的加权系数。3. 根据权利要求1或2所述的浇注控制方法，其特征在于， 每结束一次浇注，确定并且更新所述流量系数以及液体密度， 对于所述注出开始角度，在所述浇包的连续的浇注结束后，计算所确定的所述注出开 始角度与对应的饶包内液体重量的近似函数并更新。4. 根据权利要求1所述的浇注控制方法，其特征在于， 所述最优化方法是下降单纯形法。5. 根据权利要求2所述的浇注控制方法，其特征在于， 所述最优化方法是下降单纯形法。6. 根据权利要求3所述的浇注控制方法，其特征在于， 所述最优化方法是下降单纯形法。7. -种计算机可读记录介质，其存储有程序，该程序用于使计算机在使保持有熔融金 属的浇包倾动而向铸型浇注所述熔融金属的浇包倾动式自动浇注装置中，作为基于从控制 参数的输入至利用所述浇包的浇注为止的浇注工序的数学模型来控制浇注的浇注控制单 元发挥功能， 所述计算机可读记录介质的特征在于， 存储有用于执行以下处理的程序，即： 基于在饶注时所测量出的从所述饶包流出的液体重量、饶包倾动角度以及控制饶包 倾动的指令信号，通过最优化方法确定数学模型内的所述控制参数亦即流量系数、液体密 度以及注出开始角度的处理，其中，所述注出开始角度是从浇包开始注出时的浇包的倾斜 角； 将所述控制参数更新为所述确定的控制参数的处理。
【专利摘要】在浇包倾动式自动浇注装置中，提供缩短需要很多作业时间的参数确定作业并且依次更新与浇注状态对应的浇注模型的参数从而能够进行高精度的浇注的浇注控制方法。根据本浇注控制方法，在使浇包倾动而向铸型浇注的浇包倾动式自动浇注装置中，基于从控制参数的输入至利用浇包的浇注为止的浇注工序的数学模型控制浇注，该浇注控制方法包括：基于在浇注时被测量出的从上述浇包流出的液体重量、浇包倾动角度以及控制浇包倾动的指令信号，通过最优化方法，确定数学模型内的控制参数亦即流量系数、液体密度以及从浇包开始注出时的浇包的倾斜角即注出开始角度的工序；以及更新被确定的控制参数的工序。
【IPC分类】B22D41/06, B22D37/00
【公开号】CN105073305
【申请号】CN201480018267
【发明人】野田善之, 辻高明, 铃木薪雄, 寺嶋一彦
【申请人】国立大学法人山梨大学, 新东工业株式会社, 国立大学法人丰桥技术科学大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年3月27日
【公告号】WO2014174977A1