铸型内钢液液面水平控制方法
【专利摘要】使用1个水平仪，抽出并除去一次、二次及三次的驻波成分，由此仅抽出本来应控制的凸起性液面变动，将该凸起性液面变动使用于液面水平控制，由此实现高精度的液面水平控制，为此，通过二次振动系统来表示以与铸型宽度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的模型(12、14)，将通过液面水平仪测定的水平测定值与模型(12、14)的输出之间的偏差及其微分值中的至少一方向模型(12、14)的输入进行反馈，由此激励模型(12、14)，通过得到的模型(12、14)的输出来推定驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过液面水平仪测定到的水平测定值与模型(12、14)的输出之间的偏差为除去了驻波成分的水平信号，通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操作。
【专利说明】铸型内钢液液面水平控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及连续铸造机的铸型内钢液液面水平控制方法。
【背景技术】
[0002] 在连续铸造机中，抑制铸型内的熔融金属（钢液）的液面水平的变动而以使液面 水平成为恒定的方式进行控制不仅在操作的稳定上，而且在铸片的品质管理上都是极其重 要的。
[0003] 通常，作为该铸型内钢液液面水平控制方法，采用如下的方法：通过液面水平仪来 计测铸型内的钢液的液面水平，基于其测定值来调节作为钢液流量调整装置的滑动喷嘴的 开度，使从铸型抽出的钢液与从漏斗注入的钢液的配重相适称。
[0004] 图8表示扁坯连续铸造机的铸型周边部及液面水平控制系统的代表例。在扁坯连 续铸造机的铸型1的上方规定位置配置漏斗2,在该漏斗2的底部配置滑动喷嘴3及浸渍喷 嘴4。由此，暂时滞留于漏斗2的钢液5经由滑动喷嘴3及浸渍喷嘴4向铸型1注入。滑动 喷嘴3由固定板和滑动板构成，利用液压伺服系统等促动器6对滑动板的位置进行操作，由 此滑动喷嘴3的开度增减，从而控制从漏斗2向铸型1流入的钢液5的流量。另一方面，在 铸型1内的钢液液面的上方配置有液面水平仪（例如，涡流传感器）7。液面水平仪7是对 铸型1中的钢液液面的水平（高度位置）进行计测的装置，液面水平仪7的计测信号（液 面水平信号）向液面水平控制装置8输入。
[0005] 从铸桶（未图示）向漏斗2注入的钢液5根据滑动喷嘴3的开度，经由浸渍喷嘴4 向铸型1注入。注入的钢液5由铸型1冷却，在与铸型1接触的接触面上凝固而形成凝固 壳，内部具有液相部的铸片一边由引导辊及夹送辊9支承，一边由夹送辊9向铸型1的下方 抽出。此时，液面水平控制装置8对于通过液面水平仪7得到的液面水平信号与预先设定 的液面水平设定值之间的偏差实施PI控制或PID控制等的运算来求出滑动喷嘴开度操作 量，并向促动器6输出，由此对滑动喷嘴开度进行操作，由此来调整从漏斗2向铸型1流入 的钢液流量。
[0006] 由此，构成与铸型1内的钢液5的液面水平相关的反馈回路，因此向铸型1流入的 钢液5的流量、或者从铸型1流出的钢液5的流量即使因某种原因而发生变动，也能够以使 铸型1内的钢液5的液面水平成为恒定值（设定值）的方式进行控制。
[0007] -直以来，作为铸型内的钢液液面水平控制的较大的课题的是：由于在引导辊或 夹送辊等铸片支承辊之间产生的铸片的向厚度方向的膨胀（凸起），而存在从铸型流出的 钢液流量周期性地变动引起的液面水平变动（凸起性液面水平变动）。
[0008] 应通过铸型内钢液液面水平控制抑制的是上述那样的凸起等带来实质性的质量 流变动的干扰引起的液面水平的变动，液面的起伏那样的局部性的液面的变动在液面水平 控制中作为测定噪声起作用，无法随之反应而进行滑动喷嘴开度操作。
[0009] 尤其是铸型宽度增大时，液面以与铸型宽度相应的固有振动频率进行摆动的驻波 成为问题。特别成为问题的是图9(a)所示那样的振动的节点为1个且该节点处于铸型宽 度中央（铸型宽度1/2位置）的一次驻波、图9 (b)所示那样的振动的节点为2个且该节点 处于铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间（铸型宽度1/4位置）的二次驻波。尤其是铸型 宽度变宽时，其振动频率降低（在2m宽度的情况下，一次模式的振动频率为约0. 6Hz)，接近 于凸起频率（0. 1?0. 2Hz)。
[0010] 通常，在反馈控制系统中，需要在应除去的干扰的频率下通过提高增益来抑制干 扰的影响，并在测定噪声的频率下通过降低增益而避免对测定噪声进行反应。即，需要考虑 干扰和测定噪声来设计反馈控制系统的频率特性。然而，在本例中，本来应除去的干扰引起 的液面水平变动与测定噪声引起的液面变动的频率接近，因此难以进行液面水平控制装置 8中的控制参数（PI控制的增益等）的调整。即，当提高增益时，产生如下的循环：液面水平 控制装置8捡拾测定噪声而输出不必要的滑动喷嘴开度操作量，由此，液面水平发生变动， 水平仪7测定该变动而向液面水平控制装置8输出。这样反而会扩大液面水平变动，在极 端的情况下，控制系统不稳定而发散。反之，当降低液面水平控制装置8的增益时，对凸起 性液面变动的控制性能劣化，无法减少周期性的液面变动。
[0011] 因此，作为提高对凸起性液面变动的控制性能的方法，在专利文献1中记载了如 下的方法：对来自液面水平仪的液面水平信号进行频率解析，在检测到凸起的频率时，基于 该频率附近的成分的微分值来进行液面水平控制。然而，在该方法中，未考虑到将上述那样 的驻波作为测定噪声进行处理的情况，因此无法除去驻波的影响。
[0012] 针对这样的课题，在专利文献2中公开了如下的铸型内的液面驻波变动检测方 法：根据铸型宽度来算出液面水平变动的驻波变动量的驻波频率，将驻波记为该频率的 sin函数和cos函数，并对它们的系数进行在线推定，由此来求出驻波变动量。
[0013] 另外，在专利文献3中公开了如下的连续铸造机的铸型内钢液液面水平控制方 法：将液面水平仪设置在铸型的中心位置，由此计测除去了一次驻波成分后的液面水平，根 据该液面水平信号，求出使用频率滤波器除去了二次驻波的频率成分后的修正液面水平信 号，以使该求出的修正液面水平信号成为恒定的方式调节滑动喷嘴的开度。
[0014] 另外，在专利文献4中公开了如下的液面水平检测装置：在熔融金属的连续铸造 设备中，以配置在铸型中心部的浸渍喷嘴为中心将2个液面水平仪以测定铸型宽度方向的 对称位置的方式设置，并求出它们的测定值的求和平均值，由此将驻波的成分除去。
[0015] 另外，在专利文献5及6中公开了如下的连续铸造机的液面水平控制方法：规定基 于稳定化控制器的参数化的考虑方法的控制系统的结构（液面水平偏差修正值运算部、开 度指令修正值运算部、开度变更修正值运算部），基于鲁棒控制理论对其进行设计，由此将 灵敏度函数呈陷波滤波器状地进行频率整形，从而不受驻波成分的影响。
[0016] 另外，在专利文献7中公开了如下的液面水平控制方法：检测液面水平信号包含 的周期性水平变动的频率，基于使检测到的频率的成分衰减的信号与目标水平之间的偏差 来运算向铸型的入口的开度变更量，并生成具有使周期性水平变动抵消的相位和振幅的、 与检测到的频率为相同频率的信号，将该信号向开度变更量加入进行修正。
[0017] 【在先技术文献】
[0018] 【专利文献】
[0019] 【专利文献1】日本特开2007-260693号公报
[0020] 【专利文献2】日本特开2009-241150号公报
[0021] 【专利文献3】日本特开2010-69513号公报
[0022] 【专利文献4】日本特开2005-28381号公报
[0023] 【专利文献5】日本特开2001-129647号公报
[0024] 【专利文献6】日本特开2002-248555号公报
[0025] 【专利文献7】日本特开2002-59249号公报
【发明内容】
[0026] 【发明要解决的课题】
[0027] 铸型液面上出现的驻波的振幅时时刻刻发生变化。相对于此，在专利文献2的方 法中，关于推定的驻波，规定时间的期间设置振幅恒定的假定。这是为了适用最小二乘法， 但由此推定的响应延迟，存在无法追随驻波的振幅变化的问题。
[0028] 而且，在专利文献3的方法中，通过将液面水平仪设置在铸型的中心位置来实现 一次驻波成分的除去，但是在铸型上表面的开口部附近存在铸型粉末投入装置，有时难以 在中心部设置水平仪，因此关于一次驻波也希望通过信号处理来除去。
[0029] 而且，在专利文献4的方法中，由于必须设置2个水平仪，因此与设置1个水平仪 相比，设置成本、维护费用成为2倍。而且，由于在高温且严格的环境下使用，因此存在2个 水平仪会产生机差而本来同一水平的情况而出现不同的值的问题，性能维持用的校准的精 度比到目前为止要求得更高。
[0030] 而且，在专利文献5及6的方法中，规定基于稳定化控制器的参数化的考虑方法的 控制系统的结构，使用鲁棒控制理论，将包含铸造工艺的控制系统整体的特性（灵敏度函 数）整形为陷波滤波器状，因此结构复杂，无法观测除去了驻波的液面水平信号，由于这样 的理由，存在难以进行控制系统的参数调整这样的问题。
[0031] 而且，作为专利文献7的方法的对象的液面水平信号中的周期性变动是凸起性液 面变动，驻波不是对象。因此，将使特定的频率成分衰减的液面水平信号使用于液面水平控 制的情况、生成使该频率成分抵消的信号而使用于液面水平控制的情况同时进行。即，当使 用于液面水平控制的液面水平信号包含周期性变动时，PID控制等运算变得不稳定，液面水 平变动反而被放大，因此将使该频率成分衰减后的液面水平信号使用于液面水平控制。这 样的话，在液面水平控制中无法进行周期性变动的抑制，因此产生该频率成分的信号，调整 相位和振幅而向液面水平控制的输出加入，由此使周期性水平变动的成分抵消。对于驻波 那样的非质量流变动的周期性水平变动，通过控制无法操作向铸型的钢液流量，在应用本 方法时，以该频率操作向铸型的钢液流量，会激发铸型内的钢液的摆动，使驻波加强，在控 制上成为反效果。
[0032] 本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供一种铸型内钢液液面水平控制方法， 使用1个水平仪，从中抽出并除去一次、二次及三次的驻波成分，由此仅抽出本来应控制的 凸起性液面变动，并将该凸起性液面变动使用于液面水平控制，从而实现高精度的液面水 平控制。
[0033]【用于解决课题的手段】
[0034] 为了解决上述的课题、实现目的，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的特征 在于，在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来表示以与铸型宽 度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的模型，将通过液面水平仪测定 的水平测定值与所述模型的输出之间的偏差及其微分值中的至少一方向所述模型的输入 进行反馈，由此激励该模型，通过得到的该模型的输出来推定所述驻波引起的液面水平变 动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平测定值与所述模型的输出之间的偏差为 除去了所述驻波成分的水平信号，通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入 的钢液流量的促动器进行操作。
[0035] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法以上述发明为基础，其特征在于，所 述液面水平仪配置在成为铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间的铸型宽度1/4的位置。
[0036] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的特征在于，在控制连续铸造机的 铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型宽度对应的固有的周期进 行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型及二次驻波模型，将通过液面水平仪测 定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差及其微分值中的至少一方向所述 一次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过得到的该一次驻波模型的 输出来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平 测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分的水平信号，将 除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差及其微分值 中的至少一方向所述二次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通过得到 的该二次驻波模型的输出来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了所述一 次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成 分及所述二次驻波成分的水平信号，通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流 入的钢液流量的促动器进行操作。
[0037] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法以上述发明为基础，其特征在于，所 述液面水平仪配置在比成为铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间的铸型宽度1/4的位置 靠铸型宽度端部且能够取得驻波成分的位置。
[0038] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的特征在于，在控制连续铸造机的 铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型宽度对应的固有的周期进 行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型、二次驻波模型及三次驻波模型，将通 过液面水平仪测定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差及其微分值中的 至少一方向所述一次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过得到的该 一次驻波模型的输出来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平 仪测定到的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成 分的水平信号，将除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的 偏差及其微分值中的至少一方向所述二次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该二次驻波 模型，通过得到的该二次驻波模型的输出来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且 以除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了 所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号，将除去了所述一次驻波成分及所述二 次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模型的输出之间的偏差及其微分值中的至少一方 向所述三次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该三次驻波模型，通过得到的该三次驻波 模型的输出来推定三次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了所述一次驻波成分及 所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次 驻波成分、所述二次驻波成分及所述三次驻波成分的水平信号，通过使用了该水平信号的 反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操作。
[0039] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的特征在于，在控制连续铸造机的 铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来表示以与铸型宽度对应的固有的周期进行摆 动的驻波引起的液面水平变动的模型，将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述模型的 输出之间的偏差向所述模型的状态变量进行反馈，由此激励该模型，通过得到的该模型的 输出来推定所述驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平 测定值与所述模型的输出之间的偏差为除去了所述驻波成分的水平信号，通过使用了该水 平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操作。
[0040] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的特征在于，在控制连续铸造机的 铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型宽度对应的固有的周期进 行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型及二次驻波模型，将通过液面水平仪测 定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差向所述一次驻波模型的状态变量 进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过得到的该一次驻波模型的输出来推定一次驻波 引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平测定值与所述一次驻 波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分的水平信号，将除去了所述一次驻波 成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差向所述二次驻波模型的状态变量 进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通过得到的该二次驻波模型的输出来推定二次驻波 引起的液面水平变动成分，并且以除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模 型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号，通过使 用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操作。
[0041] 另外，本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的特征在于，在控制连续铸造机的 铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型宽度对应的固有的周期进 行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型、二次驻波模型及三次驻波模型，将通 过液面水平仪测定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差向所述一次驻波 模型的状态变量进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过得到的该一次驻波模型的输出 来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平测定 值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分的水平信号，将除去 了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差向所述二次驻波 模型的状态变量进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通过得到的该二次驻波模型的输出 来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了所述一次驻波成分的水平信号与 所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的 水平信号，将除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模 型的输出之间的偏差向所述三次驻波模型的状态变量进行反馈，由此激励该三次驻波模 型，通过得到的该三次驻波模型的输出来推定三次驻波引起的液面水平变动成分，并且以 除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模型的输出之 间的偏差为除去了所述一次驻波成分、所述二次驻波成分及所述三次驻波成分的水平信 号，通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操作。
[0042] 【发明效果】
[0043] 本发明的铸型内钢液液面水平控制方法将一次、二次及三次的驻波的模型通过以 各自的频率为固有频率的二次振动系统表示，对于它们的输出和应与之对比的实际工艺的 输出（在一次驻波模型中为水平测定值，在二次驻波模型中为从水平测定值除去了一次驻 波成分的水平信号，在三次驻波模型中为从水平测定值除去了一次驻波成分及二次驻波成 分的水平信号）之间的偏差实施比例微分运算，并向各自的模型输入而激励模型，由此根 据模型的输出来推定驻波成分。此时，所述的模型与实际工艺之间的偏差成为除去了对应 的驻波成分的水平信号。这样，在本发明中，抽出驻波成分和得到除去了驻波成分的水平信 号并行进行。由此，能够一边目视确认驻波成分的抽出状况，一边调整本发明中的调整参数 即二次振动系统的衰减常数和对所述偏差实施的比例微分运算的增益，因此能够适当地进 行驻波抽出。而且，所述调整参数相当于驻波抽出中的选择特性（带通滤波器中的带宽）， 各参数与特性的关系明确，因此具有调整可容易进行的优点。
[0044] 另外，抽出并除去的驻波的次数只要根据液面水平测定值包含的实际的驻波成分 进行选择即可。驻波成分的确认能够通过对液面水平测定值进行频率解析而容易地进行。
[0045] 另外，本发明的驻波成分除去与专利文献5、6不同，可以附加于任何的液面水平 控制系统，因此无需变更原有的控制系统。例如，若液面水平控制系统为PI控制，则只要将 PI控制使用的液面水平信号设为通过本发明除去了驻波成分的液面水平信号即可。而且， 并不局限于PI控制，可以附加于公知的各种各样的液面水平控制系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0046] 图1是表示将本发明应用于连续铸造机的铸型内钢液液面水平控制系统的实施 方式的结构例的说明图。
[0047] 图2是表示本实施方式的驻波成分除去装置的结构的框图。
[0048] 图3是表示通过本实施方式进行了驻波的抽出、除去的例子的线图。
[0049] 图4是表示本实施方式的进行了液面水平控制时的液面水平变动的例子的线图。
[0050] 图5是表示将本发明应用于连续铸造机的铸型内钢液液面水平控制系统的实施 方式的结构例的说明图。
[0051] 图6是表示一次驻波模型的传递函数的框图。
[0052] 图7是表示使用图6的表现进行一次驻波除去时的结构例的框图。
[0053] 图8是表示以往的连续铸造机的铸型内钢液液面水平控制系统的例子的结构的 说明图。
[0054] 图9是表示驻波的说明图。
[0055] 图10是表示以往的进行了液面水平控制时的液面水平变动的例子的线图。
【具体实施方式】
[0056] 以下，基于附图，详细说明本发明的铸型内钢液液面水平控制方法的实施方式。需 要说明的是，本发明并不限定于该实施方式。
[0057] 首先，对本发明的概要进行说明。在本发明中，将一次、二次的驻波模型表示为以 各自的频率为固有频率的二次振动系统，根据其输出而推定时时刻刻变化的驻波。首先， 关于一次驻波，将水平仪的水平测定值与一次驻波模型的输出之间的偏差及其微分值中的 至少一方乘以增益，向一次驻波模型的输入进行反馈。由此，一次驻波模型的输出成为一次 驻波成分的时时刻刻的推定值，因此所述偏差成为从水平测定值除去了一次驻波成分后的 值。此时，通过调整与所述偏差及其微分值中的至少一方相乘的增益，能够设定包含多少驻 波附近的频率进行推定。
[0058] 接着，关于二次驻波，将水平仪的水平测定值与一次驻波模型的输出之间的偏差、 即除去了一次驻波成分的水平测定值与二次驻波模型之间的偏差及其微分值中的至少一 方乘以增益，向二次驻波模型的输入进行反馈。由此，二次驻波模型的输出成为二次驻波成 分的时时刻刻的推定值，因此所述偏差成为从除去了一次驻波成分的水平测定值将二次驻 波成分除去后的值。即，能够得到从水平仪的测定值除去了一次、二次的驻波成分的水平信 号。此时，通过调整与所述偏差及其微分值中的至少一方相乘的增益，能够设定包含多少驻 波附近的频率进行推定。
[0059] 当使用上述得到的除去了一次、二次的驻波成分的水平信号进行液面水平控制 时，控制系统不会对驻波进行反应，因此能够提高增益，能够抑制凸起性液面变动。而且，水 平仪仅为1个即可，因此能够抑制设置、维护的成本。
[0060] 接着，将本发明应用于连续铸造机的铸型内钢液液面水平控制时的结构例如图1 所示。对于与图8所示的部分相同的部分，标注同一标号来表示，并省略说明。在图1中， 驻波成分除去装置11算出从由水平仪7测定的液面水平测定值除去了一次及二次驻波成 分的水平信号，并向液面水平控制装置8输出。与图8的现有技术的差异是在本实施方式 中，液面水平控制装置8不是直接使用由水平仪7测定的液面水平测定值，而是使用由驻波 成分除去装置11除去了驻波成分后的水平信号。而且，水平仪7若是仅以一次驻波为对象 的情况，则只要配置于二次驻波的节点的位置（成为铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间 的铸型宽度1/4的位置）即可，若是以一次及二次驻波为对象的情况，则可以配置在比成为 铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间的铸型宽度1/4的位置靠铸型宽度端部且能取得驻 波成分的位置（例如，铸型宽度1/8的位置）。
[0061] 驻波成分除去装置11如图2那样构成。即，驻波成分除去装置11具备一次驻波 模型12、ro运算器13、二次驻波模型14、ro运算器15、加法器16、17。一次驻波模型12对 于以与铸型宽度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动，将一次的模式的 模型通过二次振动系统表示。一次驻波的频率由（1)式表示。
[0062]
【权利要求】
1. 一种铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来表示以与铸型宽度 对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的模型， 将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述模型的输出之间的偏差及其微分值中的 至少一方向所述模型的输入进行反馈，由此激励该模型，通过得到的该模型的输出来推定 所述驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平测定值与所 述模型的输出之间的偏差为除去了所述驻波成分的水平信号， 通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操 作。
2. 根据权利要求1所述的铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 所述液面水平仪配置在成为铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间的铸型宽度1/4的 位置。
3. -种铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型 宽度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型及二次驻波 模型， 将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差及其微 分值中的至少一方向所述一次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过 得到的该一次驻波模型的输出来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述 液面水平仪测定到的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一 次驻波成分的水平信号， 将除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差及其 微分值中的至少一方向所述二次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通 过得到的该二次驻波模型的输出来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了 所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次 驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号， 通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操 作。
4. 根据权利要求3所述的铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 所述液面水平仪配置在比成为铸型宽度中央与铸型宽度端部的中间的铸型宽度1/4 的位置靠铸型宽度端部且能够取得驻波成分的位置。
5. -种铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型 宽度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型、二次驻波模 型及三次驻波模型， 将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差及其微 分值中的至少一方向所述一次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过 得到的该一次驻波模型的输出来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述 液面水平仪测定到的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一 次驻波成分的水平信号， 将除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差及其 微分值中的至少一方向所述二次驻波模型的输入进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通 过得到的该二次驻波模型的输出来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了 所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次 驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号， 将除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模型的 输出之间的偏差及其微分值中的至少一方向所述三次驻波模型的输入进行反馈，由此激励 该三次驻波模型，通过得到的该三次驻波模型的输出来推定三次驻波引起的液面水平变动 成分，并且以除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模 型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分、所述二次驻波成分及所述三次驻波成分 的水平号， 通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操 作。
6. -种铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来表示以与铸型宽度 对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的模型， 将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述模型的输出之间的偏差向所述模型的状 态变量进行反馈，由此激励该模型，通过得到的该模型的输出来推定所述驻波引起的液面 水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的水平测定值与所述模型的输出之间的 偏差为除去了所述驻波成分的水平信号， 通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操 作。
7. -种铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型 宽度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型及二次驻波 模型， 将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差向所述 一次驻波模型的状态变量进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过得到的该一次驻波模 型的输出来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的 水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分的水平信 号， 将除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差向所 述二次驻波模型的状态变量进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通过得到的该二次驻波 模型的输出来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了所述一次驻波成分的 水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分及所述二次 驻波成分的水平信号， 通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操 作。
8. -种铸型内钢液液面水平控制方法，其特征在于， 在控制连续铸造机的铸型内钢液液面水平时，通过二次振动系统来分别表示以与铸型 宽度对应的固有的周期进行摆动的驻波引起的液面水平变动的一次驻波模型、二次驻波模 型及三次驻波模型， 将通过液面水平仪测定的水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差向所述 一次驻波模型的状态变量进行反馈，由此激励该一次驻波模型，通过得到的该一次驻波模 型的输出来推定一次驻波引起的液面水平变动成分，并且以通过所述液面水平仪测定到的 水平测定值与所述一次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分的水平信 号， 将除去了所述一次驻波成分的水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差向所 述二次驻波模型的状态变量进行反馈，由此激励该二次驻波模型，通过得到的该二次驻波 模型的输出来推定二次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了所述一次驻波成分的 水平信号与所述二次驻波模型的输出之间的偏差为除去了所述一次驻波成分及所述二次 驻波成分的水平信号， 将除去了所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模型的 输出之间的偏差向所述三次驻波模型的状态变量进行反馈，由此激励该三次驻波模型，通 过得到的该三次驻波模型的输出来推定三次驻波引起的液面水平变动成分，并且以除去了 所述一次驻波成分及所述二次驻波成分的水平信号与所述三次驻波模型的输出之间的偏 差为除去了所述一次驻波成分、所述二次驻波成分及所述三次驻波成分的水平信号， 通过使用了该水平信号的反馈控制，对调节向铸型流入的钢液流量的促动器进行操 作。
【文档编号】G05D9/12GK104334298SQ201280073731
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2012年6月7日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】浅野一哉, 岛本拓幸 申请人:杰富意钢铁株式会社