CN1104943A - 连续铸造设备中的铸型振动装置 - Google Patents

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Abstract

在利用电动液压步进缸、通过连机机构使铸型振 动的振动装置中，向步进缸的驱动装置输出驱动信号 时，将铸型的实际加速度反馈到铸型的目标波形信号 中，同时还加上消除步进缸的动作滞后及连杆机构等 的弹性形变引起的信号传递滞后用的补偿信号，进行 前馈补偿。

Description

本发明涉及连续铸造时使铸型进行规定的振动用的铸型振动装置。
在连续铸造设备中的铸型是利用振动装置施加振动的。已知的这种振动装置有特开昭63-63562号公报中发表的振动装置。
在这种振动装置中，铸型是通过四边环框及连杆支持在垂直面以内，使其可以升降；在该连杆的前端连接着使铸型振动用的液压缸。在向该液压缸供给液压的液压回路中，装有伺服阀及控制该伺服阀用的控制电路。
在该控制电路中，利用传感器分别检测液压缸的缸杆位置及铸型的加速度。将这些检测到的检测值进行反馈，以便使铸型的振动呈规定的振动波形，以改善振动传递特性。
必须改善振动传递特性的理由如下。
即近来为了提高由连续铸造制成的铸件的表面质量，正在试图在铸型上产生使铸型上升慢、但下降快的锯齿形的振动波形。在这种锯齿形的非正弦波形中含有2次、3次等高次谐波成分。而且在某些振动条件下，由于支持铸型整体的连杆等机械支撑结构部件发生共振，从而使高次谐波成分不能形成规定的振动波形。因此，改善振动传递特性就是为了要防止上述现象的产生。
可是，如果采用上述结构，检测出液压缸的缸杆位置及铸型本身的加速度，并将这些检测值进行反馈，以便得到规定的振动波形。但是由于控制对象复杂，传感器的安装位置受到限制，所以存在难以获得规定振动波形的问题。
另外，在连续铸造设备中，由于环境条件差，传感器容易出故障。因此在传感器出现故障时，会使液压缸快速运行，因此必须停止振动，即必须停止铸造，于是会产生回炉、报废等问题，造成浪费。
因此本发明的目的是使铸型振动精度高，同时，即使传感器出现故障时也能继续对铸型进行控制。
为了达到这一目的，本发明的第一个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体对铸型施加振动的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置。在这种铸型振动装置中，上述液压缸是采用电动液压步进液压缸。
上述控制装置由下述部分构成：目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号通过加法运算加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，该机械系统补偿波形信号是用来消除由于支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后现象的；液压系统补偿信号发生器，用来将步进液压缸补偿波形信号通过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上，而该步进液压缸补偿波形信号则是用来改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形失真之用的；还有反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型的位移状态的位移状态检测器的位移状态信号后，计算出该位移状态信号与从上述目标波形信号发生器求出的目标位移状态信号之差，并将该算得的偏差信号加到从上述机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上。
本发明的第二个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置，以及向上述液压缸的驱动器输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中，上述液压缸是使用电动液压步进缸。
该控制装置由下述部分构成：目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号经过加法运算加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后现象；液压系统补偿信号发生器，用来将步进液压缸补偿波形信号加到从该机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后而产生的波形失真；还有反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型位移状态的位移状态检测器的位移状态信号后，算出该位移状态信号与从上述目标波形信号发生器得到的目标位移状态信号之差，并将该算出的偏差信号经过加法运算加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号上。
本发明的第3个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中所用的上述液压缸是电动液压步进缸。
该控制装置由下述部分构成：目标波形信号发生器，用来产生铸型目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后；液压系统补偿信号发生器，用来将步进液压缸补偿波形信号加到从该机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形失真；以及反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型位置的位置检测器的位置信号后，算出该位置信号与从上述目标波形信号发生部分得到的目标位置信号之差，并将该算出的偏差信号加到从上述机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号上。
本发明的第4个铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中，上述液压缸是采用电动液压步进缸。
该控制装置由下述部分构成：目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生部分，用来将机械系统补偿波形信号通过加法运算，加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后；液压系统补偿波型信号发生器，用来将步进液压缸补偿波型信号加到从该机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形失真；以及反馈信号发生器，用来输入来自检测上述铸型的位置的位置检测器的位置信号后，算出该位置信号与从上述目标波形信号发生器得到的目标位置信号之差，并将该算出的偏差信号，通过加法运算，加到从上述目标波形信号发生器输出的目标波形信号上。
如果采用上述的各种结构，则通过支承结构体，由电动液压步进缸将规定的振动波形即目标波形加给铸型时，采用加补偿信号的前馈补偿方式，这些补偿信号是用来消除由于支承结构体的弹性形变产生的运动传递滞后的被偿信号，以及用来改善电动液压步进缸的动作滞后的补偿信号，而且由于同时采用反馈控制来修正铸型的实际振动波形与目标波形信号或与从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号之差，所以能实时修正铸型的实际振动波形的偏差。从而能进行抗干扰强且精度非常高的控制。
另外，在反馈控制中，由于将铸型的位移状态、位置或它们的组合加以反馈，因此，例如，除了检测铸型的位移状态等之外，与反馈作为铸型振动用的驱动装置的液压缸的缸杆位置，或反馈电动液压步进缸的缸杆位置及其驱动用的伺服马达的旋转位置等时相比较，容易进行噪声等的信号处理。而且即使在传感器出现故障，反馈控制功能受到影响时，只需通过前馈补偿，就能继续进行铸型的振动控制。
本发明的第5至第8种铸型振动装置是在上述第1至第4种铸型振动装置中，用电动液压伺服缸替代电动液压步进马达。
这时具有与第1至第4种铸型振动装置同样作用的效果。
本发明的第9种铸型振动装置设有以机械方式支撑铸型的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动加到铸型上的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动器输出驱动信号用的控制装置。在该铸型振动装置中作为上述液压缸，使用的是电动液压步进缸。
上述控制装置由下述部分构成：目标波形信号发生部分，用来产生铸型的目标波形信号；液压系统第1补偿信号发生器，用来将液压缸补偿波形信号加到从该目标波形信号发生器输出的目标波形信号上，以便改善由于上述电动液压步进缸的动作滞后产生的波形紊乱；机械系统补偿信号发生器，用来将机械系统补偿波形信号加到来自该液压系统第1补偿信号发生部分的波形信号上，以便消除由于上述支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后；输出修正波形信号的滤波电路，用来输入来自上述目标波形信号发生器的目标波型信号后，使该频率特性时的增益平滑化；自适应控制电路部分，用来根据目标波形信号和位移状态信号的偏差信号，将该滤波电路中的控制系数控制在最佳值；反馈控制器，用来根据从上述滤波电路输出的修正波形信号通过减法运算得到的偏差信号，产生反馈控制信号；以及液压系统第2补偿信号发生器，用来将液压系统补偿信号加到从该反馈控制部分输出的反馈控制信号上。同时将来自该液压系统第2补偿信号发生器的输出信号通过加法运算求出的偏差信号加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上。
如果采用上述结构，由电动液压步进缸通过支撑结构体，将规定的振动波形即目标波形输送给铸型时，由于采用前馈控制方式，以便对消除电动液压步进缸的动作滞后用的补偿信号及消除由于支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后用的补偿信号进行加法运算，而且同时采用将铸型的实际振动波形与消除由铸型振动系统的固有频率产生的共振用的修正波形信号之差作为偏差信号输出的反馈控制，同时在通过滤波电路对该修正波形信号进行运算时，对滤波电路中的控制参数进行实时最佳化处理，所以能可靠地对铸型实际的振动波形的偏差及共振进行修正。从而能进行抗干扰强且精度非常高的控制。
在反馈控制中，由于将根据铸型的位移状态得到的信号加以反馈，因此由于传感器出现故障而不能进行控制等现象明显地减少。另外，例如，即使在传感器出现故障致使反馈控制功能无法发挥作用的情况下，通过前馈补偿方式，仍然可以继续进行铸型的振动控制，因此能够防止发生由于铸造停止而产生报废等现象。
另外，由于实时修正滤波电路的控制参数，所以，例如，在电动液压步进缸的特性与时间同时变化的情况下，或者在更换同样重量、尺寸的铸型时，即使铸型振动系统的固有频率稍有变化时，也能经常进行最佳的振动控制。
本发明的第10种铸型振动装置是在上述第9种铸型振动装置中，用电动液压伺服缸代替电动液压步进马达。
这时具有与第9种铸型振动装置同样的作用效果。
通过根据后面的附图说明的实施例，就能明白本发明的几个特征和效果。
图1是与本发明的第1实施例有关的铸型振动装置的总体结构图。
图2是与第1个实施例有关的铸型振动装置变化后的总体结构图。
图3是与第1个实施例有关的铸型振动装置变化后的总体结构图。
图4是与第1个实施例有关的铸型振动装置变化后的总体结构图。
图5是与本发明的第2个实施例有关的铸型振动装置的总体结构图。
图6是与第2个实施例有关的铸型振动装置变化后的总体结构图。
图7是与第2个实施例有关的铸型振动装置变化后的总体结构图。
图8是与第2个实施例有关的铸型振动装置变化后的总体结构图。
图9是与本发明的第3个实施例有关的铸型振动装置的总体结构图。
图10是表示第3个实施例中的铸型振动装置的主要部分的动作的框图。
图11是表示第3个实施例中的铸型振动装置变化后的主要部分的动作框图。
图12是与本发明的第4个实施例有关的铸型振动装置的总体结构图。
图13是表示第4个实施例中的铸型振动装置的主要部分的动作的框图。
图14是表示第4个实施例中的铸型振动装置变化后的主要部分的动作的框图。
下面根据图1至图4，说明与本发明的第1个实施例有关的铸型振动装置。
在图1中，1是连续铸造设备中的铸型，它被装在底座2上。该铸型1通过底座2和连杆机构3被支撑在垂直面上，并可与台架4作相对摇动，同时通过连接该连杆机构3的电动液压步进缸5，能够沿上下方向进行振动。
连杆机构3由上连杆11和下连杆12构成。上、下连杆11及12的一端分别利用销钉连接在底座2的一个侧面上。上连杆11的另一端及下连杆12的中点部分分别用销钉支撑在台架4上，下连杆12的另一端用销钉连接在步进缸5的缸杆5a上。
供给工作油用的液压装置21通过液压配管连接在液压步进缸5上。另外设有使阀塞24动作的电动式步进马达（驱动部分）25，用来将来自液压装置21的工作油按规定量不断供入液压缸体内腔23内，还设有驱动该步进马达25用的驱动装置26。
另外设有控制该步进马达25的驱动装置26用的控制装置（采用高速数字控制方式）27。
控制装置27由下述部分构成：目标波形信号发生器31，用来产生使铸型1进行振动用的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器32，用来将补偿波形信号施加到从该目标波形信号发生器31输出的目标波形信号中，以便消除由于连杆机构3以及底座2的机械支撑结构体的弹性形变所产生的运动传递滞后现象；液压步进缸补偿信号发生器（液压系统补偿信号发生器）33，用来将补偿波形信号加到来自该机械系统补偿信号发生器32的波形信号上，以便改善由于液压步进缸5的动作滞后而产生的波形失真；反馈电路（反馈信号发生器）35，用来将来自加速度传感器（位移状态检测器）34的加速度信号（位移状态信号）变换成（例如）速度信号输入。该加速度传感器安装在铸型1上，是用来检测铸型1的位移状态，例如，加速度之用的，然后从目标波形位置信号发生器31输出的目标速度信号（目标位移状态信号）中减去上述的速度信号，并且将经过该减法运算后的偏差信号变换成位置信号，然后再加到从机械系统补偿信号发生器32输出的波形信号上；还有脉冲变换器36，用来在输入业已计入上述各种补偿信号之后的驱动信号后，向驱动装置26输出脉冲信号。
上述反馈电路35由下述部分构成：A/D变换器41，用来对来自安装在铸型1上的加速度传感器34的加速度信号进行A/D变换；数据处理器42，用来对业已进行过A/D变换的数字加速度信号进行规定的处理（例如积分处理等）；异常判断器43，用来对于来自该数据处理器42输出的处理信号是否异常进行判断；信号变换器44，用来对从目标波形信号发生器31输出的目标波形信号进行规定的运算，并变换成与上述处理信号属于同一类型的目标信号；以及变换处理器45，用来对从该信号变换部分44输出的目标信号减去上述处理信号后得到的偏差信号再进行规定的变换处理，即从处理信号变换成位置信号，而且将作为该变换后的位置数据的偏差信号，通过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器32输出的波形信号上。另外还设有信号开闭器46，用来当异常判断器43判定处理信号异常时，便在从异常判断器43输出的信号经过的途径中，阻断该信号的输出。另外，通过机械系统补偿信号发生器32及液压步进缸补偿信号发生器33进行前馈补偿。
在上述结构中，将从铸型1的目标波形信号发生器31输出的目标波形信号设为X0，将从反馈电路35输出的偏差信号设为（△X0），将从构成前馈补偿电路的机械系统补偿信号发生器32及从液压步进缸补偿信号发生器33输出的补偿信号分别设为（△X1）、（△X2），则输入到脉冲变换器36中的信号（驱动信号）X便为（X0+△X0+△X1+△X2）。
另外，在从机械系统补偿信号发生器32输出的波形信号中加上了来自反馈电路35的偏差信号，这时的信号是处于业已进行过函数处理以后的状态。另外，在液压步进缸补偿信号发生器33中，时时都在进行位置数据的变换处理。
在反馈电路35中，在输入铸型1的实际加速度信号的同时，将其变换成数字信号，而且由数据处理器42进行积分处理，在成为速度信号之后，由异常判断器43判断该信号是否异常。当该速度信号正常时，便直接输出。另一方面，在信号变换器44中，作为位置数据输入的目标波形信号被变换（运算）成目标速度信号之后输出。而且从该变换处理后的目标速度信号中减去通过异常判断器43的速度信号。经过减法运算后的该偏差信号由变换处理器45变换成作为位置数据的偏差信号，然后通过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器32输出的波形信号上。
在前馈补偿器中，根据上述以机械方式支撑的结构体的弹性形变，对消除信号传递滞后用的补偿信号（△X1）及改善液压步进缸5的动作滞后用的补偿信号（△X2）进行运算。该补偿信号（△X1）、（△X2）是从理论上求出的补偿成分，以便使铸型1的振动波形成为与规定目标振动波形相同的波形，（△X1）及（△X2）可以通过液压步进缸5的输入信号与以机械方式支撑结构体的输出信号之间的传递函数的倒数等求得。该补偿成分也可以是傅里叶级数等函数形式。如上所述，在由步进液压缸补偿信号发生器33得到的补偿信号（△X2）中加进时间值，作为位置数据输出。
下面具体地说明上述结构中的控制过程。
首先，由于机械支撑结构体并非是完全刚体，例如当液压步进缸5的缸杆5a的输出波形成分中含有高次成分时，则会由该成分引起机械支撑结构体，例如，连杆机构3等的共振现象。
特别是在信号波形为锯齿形等非正弦波形的情况下，由于目标波形信号本身就含有相当高的高次成分，因此容易产生共振。
因此，要使液压步进缸5的输出信号成为含有能消除由连杆机构3、底座2等构成的机械支撑结构体的共振的信号成分的波形信号。
其次，在液压步进缸5中进行液压系统的动作滞后的补偿。即通过控制阀及活塞24的动作，来控制缸杆5a的动作，但为了使缸杆5a按规定的速度动作，必须使阀的开度达到某一数值以上。因此，由于在输入与输出之间产生动作滞后（相位滞后），就要对输入波形进行补偿，以消除其动作滞后，使液压步进缸5的输出波形成为与规定的波形相位相同、且同属一种波形。
即在上述补偿信号（△X1）中含有消除由于连杆机构3、底座2等机械支撑结构体产生的共振用的信号成分。而在上述补偿信号（△X2）中含有改善由液压步进缸5产生的动作滞后用的信号成分。
当由异常判断器43判定速度信号异常时，即当加速度传感器34出现故障时，就通过信号开闭器46的作用，使速度信号停止输出。即由于反馈控制功能停止起作用，所以就避免了整个系统失控。当然，这时只有前馈补偿功能还在起作用。
这样，由于与采用前馈补偿的同时，还采用反馈控制，以便根据实际作用在铸型1上的加速度，实时修正与目标波形信号的偏差，所以就可以不再像例如，旧有实施例说明的那样需要采用检测液压缸的缸杆位置的位置检测传感器，同时能够实时修正仅只用前馈控制所不能消除的铸型1的实际振动波形同目标波形的偏差。因此能够进行抗干扰强且精度非常高的控制。
由于不需要检测液压步进缸的缸杆位置的位置传感器，所以就不用担心例如，位置传感器出现故障时所发生的液压步进缸等的失控。
在该第1个实施例中，虽然说明在检测铸型1的位置时，使用的是加速度传感器34，同时将加速度信号变换成速度信号，求出偏差信号，但是，也可以将加速度信号直接作为偏差信号使用。这时，在信号变换器45中，目标波形信号变换成加速度数据后，同加速度信号之间进行减法运算，而且在变换处理器44中，变换成波形信号后，作为偏差信号，进行加法运算加到从机械系统补偿信号发生部分32输出的波形信号上。
在该第1个实施例中，虽然说明加速度传感器（位移状态检测器）34是安装在铸型1上，但是，也可以安装在例如底座2上，或者如图1中的假设线所示，也可将其安装在上连杆11的一端。
在该第1个实施例中，虽然说明了将从反馈电路35获得的偏差信号（△X0）进行加法运算，加在从机械系统补偿信号发生器32输出的波形信号上，但也可以如图2所示那样，例如，将该偏差信号（△X0）进行加法运算加在从目标波形信号发生器31输出的目标波形信号（输入到机械系统补偿信号发生器32之前的信号）上。这时也能获得与第1个实施例同样的效果。
在该第1个实施例中，为了检测铸型1的位置而设置了加速度传感器，但也可以如图3所示那样，设置直接检测铸型1的位置的位置检测传感器（位置检测器）34’，利用从该位置检测传感器得到的位置信号进行反馈控制。这时对通过异常判断器43的位置信号和从目标波形信号发生器31输出后经过信号变换器45的目标波形信号进行减法运算，而且经过减法运算后的该偏差信号再同从目标波形信号发生器31输出的目标波形信号进行加法运算（或者如图4所示，也可以同从机械系统补偿信号发生器32输出的波形信号进行加法运算）。因此就不再需要变换处理器44。但是，虽然图中未示出，最好还是要设置使偏差信号得到规定增益的放大部分。
另外，也可以使用加速度传感器34来替代位置检测传感器，同时通过数据处理器42，对加速度信号进行2次积分，然后变换成位置数据，利用该位置数据，求出偏差信号。
另外，虽然在说明中指出在反馈电路35中，分别以加速度信号、速度信号及位置信号作为反馈信号，但也可以使用，例如，将这些信号进行适当组合之后的信号。例如，可以使用将全部信号经过组合之后的信号（加速度信号+速度信号+位置信号）。
在该第1个实施例中，虽然说明是通过底座和连杆机构，将振动传递给铸型，但也可以将步进缸直接连接在例如支撑铸型的底座上。这时就要将底座作为传递信号用的机械支撑结构体来考虑。
其次，根据图5至图8说明本发明的第2个实施例。
与第1个实施例不同的地方是对铸型施加振动的液压缸，在第1个实施例中，使用的是电动液压步进缸，在第2个实施例中与之不同，使用的是电动液压伺服缸。
在图5中，101是连续铸造设备中的铸型，被设置在底座102上。而且该铸型101通过底座102及连杆机构103被支撑在垂直面内，可以与台架作相对摇动，同时，利用与该连杆机构103相连接的电动液压伺服缸105，可以沿上下方向进行振动。
连杆机构103由上连杆111和下连杆112构成。该上、下连杆111、112的一端用销钉分别连接在底座102的一个侧面上。上连杆111的另一端和下连杆112的中点部分通过销钉分别支撑在台架104一端。下连杆112的另一端用销钉连接在伺服缸105的缸杆105a上。
供给工作油用的液压装置121通过液压配管122连接在伺服缸105上。另外，设有使阀塞124动作的电动式伺服马达（驱动部分）125，用来将来自液压装置121的工作油按规定量不断供给液压缸内腔123内，还设有驱动该伺服马达125用的驱动装置126。
而且备有控制该伺服马达125的驱动装置126用的控制装置（采用高速数字控制方式）127。
该控制装置127由下述部分构成：目标波形信号发生器131，用来产生使铸型101振动用的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器132，用来将补偿波形信号通过加法运算加到从目标波形信号发生器131输出的目标波形信号上，以便消除由于包括连杆机构103及底座102的机械支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后现象；液压缸补偿信号发生器（液压系统补偿信号发生器）133，用来将补偿波形信号经过加法运算加到来自机械系统补偿信号发生器132的波形信号中，以便改善由于伺服缸105的动作滞后产生的波形失真；反馈电路（反馈信号发生器）135，用来将来自安装在铸型101上并检测铸型101的位移状态（例如加速度）的加速度传感器（位移状态检测器）134的加速度信号（位移状态信号）变换成，例如，速度信号之后再进行输入，从目标波形位置信号发生器131输出的目标速度信号（目标位移状态信号）中减去上述速度信号，再将求出的偏差信号变换成位置信号，然后加到从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号中；以及伺服马达旋转角度变换器136，用来输入上述各补偿信号经过加法运算后的驱动信号，并将旋转角度信号输出给驱动装置126。
驱动装置126由D/A变换器141和伺服放大器142构成。D/A变换器141用来将从伺服马达旋转角度变换器136输出的旋转角度信号变换成模拟信号。伺服放大器142用来将来自D/A变换器141的输出信号放大。而且由设置在伺服马达125上的角度检测器143检测伺服马达125的实际旋转角度，同时将该检测旋转角度信号反馈到输入给伺服放大器142的控制信号中。
反馈电路135由下述部分构成：A/D变换器151，用来对来自安装在铸型101上的加速度传感器134的加速度信号进行A/D变换；数据处理器152，用来对进行过A/D变换的数字加速度信号进行规定的处理（例如积分处理等）；异常判断器153，用来判断从数据处理器152输出的处理信号是否异常；信号变换器154，用来对从目标波形信号发生器131输出的目标波形信号进行规定的运算后，变换成与上述处理信号属于同一类型的目标信号；以及变换处理器155，用来对从信号变换器154输出的目标信号减去上述处理信号所得到的偏差信号进行规定的变换处理，即从处理信号变换成位置信号，而且将该作为变换后的位置数据的偏差信号经过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号上。另外还备有信号开闭器156，用来当由异常判断器153判定处理信号异常时，将从异常判断器153输出的信号在其输出途径中予以阻断。另外还由机械系统补偿信号发生器132及缸补偿信号发生器133进行前馈补偿。
在上述结构中，分别设从铸型101的目标波形信号发生器131输出的目标波形信号为X0、从反馈电路135输出的偏差信号为（△X0）、从构成前馈补偿电路的机械系统补偿信号发生器132输出的补偿信号为（△X1）、从液压缸补偿信号发生器133输出的补偿信号为（△X2），则输入到伺服马达旋转角度变换器136的信号（驱动信号）X便为（X0+△X0+△X1+△X2）。
另外，将来自反馈电路135的偏差信号经过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号上，由此输出的信号已经进行过函数处理。另外，在液压缸补偿信号发生器133中，每时每刻都在进行位置数据的变换处理。
在反馈电路135中，输入铸型101的实际加速度信号，同时变换成数字信号，在数据处理器152中进行积分处理，经过变换成速度信号之后，由异常判断器153判断该信号是否异常。如果该速度信号正常，便直接输出。另一方面，在信号变换器154中，作为位置数据输入的目标波形信号经过运算，变换成目标速度信号之后再行输出。而且从经过该变换处理后的目标速度信号减去通过异常判断器153的速度信号。经过该减法运算求出的偏差信号由变换处理器155变换成偏差信号作为位置数据，经过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号上。
在前馈补偿部分，根据上述的机械支撑结构体的弹性形变，对消除信号传递滞后用的补偿信号（△X1）和改善伺服缸105的动作滞后用的补偿信号（△X2）进行运算。该补偿信号（△X1）、（△X2）是从理论上求出的补偿成分，以便使铸型101的振动波形成为与所规定的目标振动波形同样的波形，该补偿信号（△X1）、（△X2）可以通过伺服缸105的输入信号与机械支撑体的输出信号之间的传递函数的倒数等求得。该补偿成分可以采用傅里叶级数等函数形式。如上所述，将时间值经过加法运算加到由液压缸补偿信号发生器133求出的补偿信号（△X2）中，作为位置数据输出。
下面具体地说明上述结构中的控制过程。
首先，由于机械支撑结构体不是完全的刚体，例如在伺服缸105的缸杆105a的输出波形成分中含有高次成分，于是会由该成分引起机械支撑结构体，例如，连杆机构103等的共振现象。
特别是当信号波形为锯齿形等非正弦波形时，由于目标波形信号本身就含有相当高的高次成分，因此容易引起共振。
因此，应使从伺服缸105输出的波形信号含有能以消除由连杆机构103、底座102构成的机械支撑结构体的共振的信号成分。
在伺服缸105中对液压系统的动作滞后进行补偿。即通过控制阀及活塞124的动作来控制杆105a的动作，但为了使杆105a按规定的速度动作，必须使阀的开度在某一数值以上。因此，在输入与输出之间会产生动作滞后（相位滞后）现象。这就要对输入波形进行补偿，消除其动作滞后，使伺服缸105的输出波形成为与规定的波形相位相同且为同一波形。
即在补偿信号（△X1）中含有消除由于连杆机构103、底座102等机械支撑结构体产生的共振用的信号成分。而在补偿信号（△X2）中含有改善由伺服缸105产生的动作滞后用的信号成分。
当由异常判断器153判定速度信号异常时，即加速度传感器134发生故障时，利用信号开闭器156停止速度信号的输出。即反馈控制功能停止起作用，借以避免使整个系统失控。当然，这时只有前馈补偿功能还在起作用。
这样，由于采用前馈补偿，同时还采用反馈控制，用来根据实际作用在铸模101上的加速度，实时修正与目标波形信号的偏差，因此，例如，就可以不必像旧有的实施例说明的那样，不再需要检测液压缸的缸杆的位置用的位置检测传感器，同时能够实时修正只有前馈控制所不能消除的铸型101的实际波形同目标波形的偏差。因此能够进行抗干扰强且精度非常高的控制。
另外，由于不需要检测伺服缸的缸杆的位置用的位置传感器，所以就不用担心，例如，位置传感器出现故障时所发生的伺服缸等的失控现象。
在该第2个实施例中，虽然说明在检测铸型101的位置时，是使用加速度传感器134，同时进行将加速度信号变换成速度信号的处理，求出偏差信号，但也可以将加速度信号直接作为偏差信号使用。这时，在信号变换部分153中，目标波形信号经过变换成加速度数据之后，同加速度信号之间进行减法运算，而且在变换处理部分154中变换成波形信号之后，作为偏差信号，加到从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号上。
在该第2个实施例中，虽然说明加速度传感器（位移状态检测器）134是安装在铸型101上的，但也可以安装在，例如，底座102上，或者如图5中的假设线所示，将其安装在上连杆111的一端。
在该第2个实施例中，虽然说明从反馈电路135求出的偏差信号（△X0）是经过加法运算加到从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号上，但也可以如图6所示，将该偏差信号（△X0）加到从目标波形信号发生器131输出的目标波形信号（输入到机械系统补偿信号发生器132之前的信号）上。这时也能获得与上述第2个实施例同样的效果。
在该第2个实施例中，虽然为了检测铸型101的位置，设置了加速传感器，但也可以如图7所示，设置直接检测铸型101的位置的位置传感器（位置检测器）134’，利用由该位置检测传感器求出位置信号进行反馈控制。这时，对通过异常判断器153的位置信号和从目标波形信号发生器131输出后经过信号变换器153的目标波形信号进行减法运算。并将该减得的偏差信号再同从目标波形信号发生器131输出的目标波形信号进行加法运算（或者如图8所示，也可以同从机械系统补偿信号发生器132输出的波形信号进行加法运算）。因此不需要变换处理器154。但是，虽然图中未示出，最好还是设置使偏差信号得到规定的增益的放大部分。
另外还可以使用加速度传感器134，替代上述位置检测传感器，同时通过数据处理器152，经过对加速度信号进行2次积分处理后，变换成位置数据，利用该位置数据求出偏差信号。另外虽然在说明中提出过在反馈电路135中，作为反馈信号，分别以加速度信号、速度信号及位置信号作为反馈信号使用，但也可以使用，例如，将这些信号进行适当的组合后的信号。例如可以使用将全部信号进行组合后的信号（加速度信号+速度信号+位置信号）。
在该第2个实施例中，虽然说明振动是通过底座和连杆机构传递给铸型的，但也可以将伺服缸直接连接在，例如，支撑铸型的底座上。这时，就要将底座作为传递信号用的机械支撑结构体来考虑。
下面根据图9-图11说明本发明的第3个实施例。
图9及图10中，201是连续铸造设备中的铸型，设置在底座202上。而且该铸型201通过底座202和连杆机构203支撑在垂直面内，且可与台架204作相对摇动，同时利用连接着该连杆机构203的电动液压步进缸205，可以沿上下方向进行振动。
连杆机构203由上连杆211和下连杆212构成。该上、下连杆211、212的一端分别用销钉连接在底座202上。上连杆211的另一端及下连杆212的中点部分通过销钉分别支撑在台架204上，下连杆212的另一端用销钉连接在液压步进缸205的缸杆205a上。
供给工作油用的液压装置221通过液压配管222连接在液压步进缸205上。另外设有使阀塞224动作的电动式步进马达（驱动部分）225，用来将来自液压装置221的工作油按规定量不断地供给缸体内腔223中，还备有驱动该步进马达225用的驱动装置226。
另外备有控制该步进马达225的驱动装置226用的控制装置227。
控制装置227由下述部分构成：有A/D变换器的信号输入器231，安装在铸型201上、用来检测铸型201的位移状态，例如，振动位置用的位置传感器（位移状态检测器）228借以输入实际的铸型位置信号（位移状态信号的一个示例，以下简称实际位置信号），同时将该实际位置信号变换成数字信号；第1控制器232，用来产生铸型的目标波形信号；第2控制器233，用来将使频率特性的增益平滑化的修正波形信号输出至来自信号输入器231的位置信号中；第3控制部分234，用来对铸型的实际位置信号和来自第2控制部分233的修正波形信号进行减法运算，求出偏差信号，同时根据该偏差信号，进行规定的反馈控制信号运算，而且将该反馈控制信号经过加法运算加到从第1控制部分232输出的信号中；还有脉冲变换器235，用来输入来自两个控制器232、234的输出信号相加而求出的驱动信号，而将脉冲信号输向驱动装置226。
第1控制器232由下述部分构成：目标波形信号发生器241，用来产生使铸型201进行振动用的目标波形信号；液压步进缸第1补偿信号发生器（液压系统第1补偿信号发生器）242，用来将补偿波形信号经过加法运算加到从目标波形信号发生器241输出的目标波形信号中，以便改善由于液压步进缸205的动作滞后（例如由于阀门的切换、油的压缩等引起的滞后）产生的波形失真；还有机械系统补偿信号发生器（例如进行铸型的加速度补偿）243，用来将补偿波形信号经过加法运算加到从液压步进缸第1补偿信号发生器242输出的波形信号上，以便消除由于连杆机构203及底座202的机械支撑结构体的弹性形变而产生的运动传递滞后现象。
第2控制器233中设有滤波电路251，经过输入来自目标波形信号发生器241的目标波形信号，根据该目标波形信号输出修正波形信号（具体地说，是消除铸型振动系统的固有频率用的波形信号），以便使该频率特性的增益平滑化。还设有自适应控制电路252，用来根据铸型201的实际振动状态，使该滤波电路251中的特性、即控制参数达到最佳化。作为滤波电路251，可以使用例如目标值滤波器或陷波滤波器等。
自适应控制电路部分252由下述部分构成：波形诊断电路253，经过输入来自信号输入器231的实际位置信号，进行快速傅里叶变换等傅里叶级数展开，并进行实际位置信号的频率分析；以及自学习电路254，经过输入来自波形诊断电路253的输出信号及来自目标波形信号发生器241的目标波形信号，根据这两个波形信号的偏差信号，使滤波电路251中的控制参数（具体地说，是控制用的传递函数的各系数值）达到最佳值。
自学习电路254中使用数字式信号处理器等。在该自学习电路254中，从混入，例如，实际位置信号中的若干峰值中选出原来的固有频率，经常输出使滤波电路251中的控制参数成为最佳值的实时信号，以便消除铸型201的振动系统的固有频率。在该自学习电路254中，采用适用于自适应滤波器等的算法。
在自学习电路254和波形诊断电路253之间装有自学习判断器255，用来判断是否使用自学习电路254。例如，当输入的波形与前一次的波形信号不同时，便经过自学习电路254输出信号。
第3控制器234由反馈控制器261和液压步进缸第2补偿信号发生器（液压系统第2补偿信号发生器）262构成。该反馈控制器261经过输入来自信号输入器231的实际位置信号，输出反馈控制信号（PID控制信号）及反馈补偿信号（例如以速度及位置信号为根据的补偿信号）。该液压步进缸第2补偿信号发生器262经过输入从反馈控制器261输出的位置信号，改善由于液压步进缸205的动作滞后而产生的波形失真。另外，经过液压步进缸第2补偿信号发生器262补偿的偏差信号，被加到经过液压系统和机械系统补偿的目标波形信号中。
反馈控制器261由进行PID控制的反馈控制电路263和根据速度及位置信号而输出补偿信号的反馈补偿电路264构成。该反馈补偿电路264是用来使控制系统稳定，同时提高控制精度之用的。另外，由液压步进缸第1补偿信号发生器242及机械系统补偿信号发生器243进行前馈补偿。
在上述结构中，分别将从铸型201的目标波形信号发生器241输出的目标波形信号设为X0，从构成前馈补偿电路器的液压步进缸第1补偿信号发生器242输出的补偿信号设为（△X1），从机械系统补偿信号发生器243输出的补偿信号设为（△X2），以及根据来自信号输入器231的实际位置信号，由反馈控制器261及液压步进缸第2补偿信号发生器262进行反馈控制，同时将进行补偿的偏差信号设为（△X0），于是输入到脉冲变换器235中的信号为（X0+△X0+△X1+△X2）。
来自信号输入器231的波形信号由第2控制器233中的波形诊断电路253进行频率分析后，输入到自学习判断器255中。在此判断是需要还是不需要进行自学习。而且当断定需要自学习时，该波形信号及来自目标波形信号发生器241的目标波形信号输入到自学习电路254中，同时运算出两个波形信号的偏差信号。这时根据该偏差信号，采用适用于自适应滤波器的算法进行规定的运算。例如求出波形信号的频率特性中的峰值、既共振频率（固有频率）与目标波形信号的偏差信号，并根据该偏差信号，将控制参数输出至滤波电路251，以使输出消除共振频率的波形信号。因此在铸型201的实际振动状态下，从滤波电路251输出消除固有频率的修正波形信号（△X3）。
在前馈补偿电路部分，根据改善步进缸205的动作滞后用的补偿信号（△X1）以及机械支撑结构体的弹性形变，运算出消除信号传递滞后用的补偿信号（△X2）。该补偿信号（△X1）、（△X2）是从理论上求出的补偿成分，以便使铸型201的振动波形与规定的目标振动波形为同一波形，（△X1）、（△X2）可以通过液压步进缸205的输入与机械支撑结构体的输出之间的传递函数的倒数等求得。
下面具体地说明上述结构中的控制方式。
首先，在液压步进缸205中补偿液压系统的动作滞后。即通过对阀门及活塞224的动作进行控制，来控制缸杆205a的动作；但是为了使缸杆205a按规定的速度动作，必须使阀门的开度在某一数值以上。因此在输入与输出之间产生动作滞后（相位滞后）现象。这就是要对输入波形进行补偿，以便消除该动作滞后现象，使液压步进缸205的输出波形与规定的波形相位相同、且同属一种波形。
其次，由于机械支撑结构体并非完全的刚体，例如当液压步进缸205的缸杆205a的输出波形成分中含有高次成分时，则会由该成分引起机械支撑结构体，例如，连杆机构203等的共振现象。特别是当信号波形为锯齿形的非正弦波形时，目标波形信号本身含有相当高的高次成分，所以容易引起共振。
于是，在液压步进缸205输出的波形信号中含有消除由连杆机构203、底座202等构成的机械支撑结构体共振的信号成分。
即在补偿信号（△X1）中含有改善由液压步进缸205产生的动作滞后用的信号成分，另外在补偿信号（△X2）中含有消除由连杆机构203、底座202等机械支撑结构体产生的共振用的信号成分。
这样，由于采用前馈补偿，同时根据铸型201的实际位置，同时还采用了反馈控制的方式对目标波形信号的偏差进行实时修正，因此例如，可以不必像旧有的实施例中说明的那样，可以不再需要采用检测液压缸的缸杆位置的位置传感器，同时能够对于只用前馈控制不能消除的铸型201的实际振动波形同目标波形的偏移进行实时修正。因此能有效地控制干扰，而且控制精度非常之好。
由于可以不需要检测步进缸的缸杆的位置用的位置传感器，所以没有必要担心，例如，当设置在步进缸的缸杆上的位置传感器出现故障时发生的步进缸的失控现象。
在第3个实施例中，虽然说明是通过采用了自适应滤波器中的算法的自学习电路254，使滤波电路251中的控制参数达到是佳值，但也可以对于，例如，各液压步进缸补偿器中的时间常数及反馈控制器（反馈控制电路、反馈补偿电路）中的增益进行实时调整，使其达到最佳化。
在第3个实施例中，虽然说明检测铸型201的位置、速度及加速度时，是用位置传感器228输出位置信号，但也可以使用，例如，加速度传感器，同时对该加速度信号进行1次积分，作为位置信号；或者进行2次积分，作为位置信号。也可以将加速度信号直接输入到控制装置中，另外也可以使用速度信号，还可以同时使用位置传感器和加速度传感器。
在第3个实施例中，虽然说明是将位置传感器（位移状态检测器）228安装在铸型201上，但也可以安装在，例如，底座202的一个侧面上。另外，如图9中的假设线所示，也可以安装在上连杆211的一端。在此情况下，就以根据铸型的振动波形推断出的底座波形作为目标波形信号使用。
在第3个实施例中，虽然说明是通过底座及连杆机构，将振动传递给铸型，但也可以将一个或数个步进缸直接连接在，例如，支撑铸型的底座上。这时应考虑以底座作为传递信号用的机械支撑结构体。
以下根据图12至图14说明本发明的第4个实施例。
与第3个实施例的不同之处在于向铸型施加振动的液压缸，在第3个实施例中使用的是电动液压步进缸，而在第4个实施例中使用的则是电动液压伺服缸。
在图12及图13中，301是连续铸造设备中的铸型，安装在底座302上。该铸型301通过底座302及连杆机构303支撑在垂直面内，可与台架304作相对摇动，同时可利用与该连杆机构303连接的电动液压伺服缸305沿上下方向进行振动。
上述连杆机构303由上连杆311和下连杆312构成。该上、下连杆311、312的一端分别用销钉连接在底座302的一个侧面上。上连杆311的另一端和下连杆312的中点部分，通过销钉分别支撑在台架304的一端，下连杆312的另一端用销钉连接在伺服缸305的缸杆305a上。
供给工作油用的液压装置321通过油压配管322连接在伺服缸305上。另外设有使活塞324动作的电动式伺服马达（驱动部分）325，用来将来自液压装置321的工作按规定量不断供给到缸体内腔323中，还设有供驱动该伺服马达325之用的、由伺服放大器等构成的驱动装置326。
另外设有控制该伺服马达325的驱动装置326用的控制装置327。该控制装置327由下述部分构成：信号输入器331，其中设有安装在铸型301上的、用来从检测铸型301的位移状态，例如，振动位置的位置传感器（位移检测器）328，用来输入铸型实际位置信号（这是位移状态信号的一个示例，以下简称实际位置信号），同时将该实际位置信号变换成数字信号的A/D变换器；第1控制器332，用来产生铸型目标波形信号；第2控制器333，用来将使频率特性的增益平滑化的修正波形信号输出到来自信号输入器331的位置信号中；第3控制器334，用来从上述铸型的实际位置信号中减去来自第2控制器333的修正波形信号，求出偏差信号，同时根据该偏差信号，计算出规定的反馈控制信号，而且将该反馈控制信号经过加法运算加到来自第1控制器332的输出信号中；还有伺服马达旋转角度变换器335，经过输入由来自两个控制器332、334的输出信号相加而成的驱信号，将旋转角度信号输出到驱动装置326。
第1控制器332由下述部分构成：目标波形信号发生器341，用来产生使铸型301振动用的目标波形信号；伺服缸第1补偿信号发生器（液压系统第1补偿信号发生器）342，用来将改善伺服缸305的动作滞后现象（例如阀门的切换、油的压缩等引起的滞后现象）产生的波形失真用的补偿波形信号通过加法运算加到从目标波形信号发生器341输出的目标波形信号中；以及机械系统补偿信号发生器（例如进行铸型1的加速度补偿的部分）343，用来将消除由连杆机构303及底座302的机械支撑结构体的弹性形变产生的运动传递滞后用的补偿波形信号，通过加法计算，加到从伺服缸第1补偿波形信号，发生器342输出的波形信号中。
在第2控制器333中，设有滤波电路351，经过输入来自目标波形信号发生器341的目标波形信号，同时根据该目标波形信号，输出使频率特性的增益平滑化的修正波形信号（具体地说，是消除铸型振动系统的固有频率用的波形信号）。另外还设有自适应控制电路部分352，用来根据铸型301的实际振动状态，使滤波电路351的特性、即控制参数进行实时调整，使其达到最佳化。上述滤波电路351，是使用，例如，目标值滤波器或陷波滤波器等。
自适应控制电路部分352由下述部分构成：波形诊断电路353，经过输入来自信号输入部分331的实际位置信号，进行快速傅里叶变换等傅里叶级数展开，以及进行实际位置信号的频率分析；还有自学习电路354，经过输入来自波形诊断电路353的输出信号及来自目标波形信号发生器341的目标波形信号，根据这两个波形信号的偏差信号，使滤波电路351中的控制参数（具体地说，是控制用的传递函数的各系数值）达到最佳值。
在该自学习电路354中，使用数字信号处理器等。利用该自学习电路354，从例如，混入实际位置信号中的若干峰值中选出原来的固有频率，输出能对滤波电路351中的控制参数进行实时调整，使其成为达到最佳值的信号，以便能经常消除铸型301的振动系统的固有频率。在自学习电路354中，采用适合于自适应滤波器等的算法。
在自学习电路354和波形诊断电路353之间，设有用来判断是否需要使用自学习电路354的自学习判断器355。例如，当输入了与前一次的波形信号不同的波形时，便要通过自学习电路354输出信号。
第3控制器334由反馈控制器361和伺服缸第2补偿信号发生器（液压系统第2补偿信号发生器）362构成。该反馈控制器361经过输入来自信号输入部分331的实际位置信号，输出反馈控制信号（PID控制信号）及反馈补偿信号（例如以速度及位置为根据的补偿信号）。该伺服缸第2补偿信号发生器362经过输入从反馈控制器361输出的位置信号，改善由于伺服缸305的动作滞后所产生的波形失真。另外，经过伺服缸第2补偿信号发生器362补偿的偏差信号，通过加法运算，加到进行液压系统及机械系统补偿的目标波形信号中。
反馈控制器361由进行PID控制的反馈控制电路363以及根据速度和位置信号输出补偿信号的反馈补偿电路364构成。该反馈补偿电路364是用来使控制系统稳定，同时提高控制精度的。
驱动装置326由D/A变换器371和伺服放大器372构成，该D/A变换器371用来将从伺服马达旋转角度变换器335输出的旋转角度信号变换成数字信号，该伺服放大器372用来放大来自D/A变换器371的输出信号。而且由设置在伺服马达325上的角度检测器325a检测伺服马达325的实际旋转角度，同时将该检测旋转角度信号反馈输入到伺服放大器372的控制用信号中。另外，由伺服缸第1补偿信号发生器342及机械系统补偿信号发生器343进行前馈补偿。
在上述结构中，分别将从铸型301的目标波形信号发生器341输出的目标波形信号设为X0，将从构成前馈补偿电路部分的伺服缸第1补偿信号发生器342输出的补偿信号设为（△X1），将从机械系统补偿信号发生器343输出的补偿信号设为（△X2），而将根据来自信号输入器331的实际位置信号、由反馈控制器361及伺服缸第2补偿信号发生器362进行反馈控制并经过补偿的偏差信号设为（△X0），则输入到伺服马达旋转角度变换器335中的信号为（X0+△X0+△X1+△X2）。
来自信号输入器331的波形信号，由第2控制器333中的波形诊断电路353进行频率分析后，输入到自学习判断器355中。在此判断是需要还是不需要自学习。当判定需要自学习时，该波形信号及来自目标波形信号发生器341的目标波形信号便输入到自学习电路354中，同时运算出这两个波形信号的偏差信号。这时根据该偏差信号，利用自适应滤波器中使用的算法进行规定的运算。例如，求出实际的波形信号的频率特性的峰值，即共振频率（固有频率）同目标波形信号的偏差信号，根据该偏差信号，向滤波电路351输出控制参数，以便输出用于消除共振频率的波形信号。因此，在铸型301的实际振动状态下，从滤波电路351输出消除固有频率的修正波形信号（△X3）。
在前馈补偿电路部分，根据改善伺服缸305的动作滞后用的补偿信号（△X1）及机械支撑结构体的弹性形变，运算出消除信号传递滞后用的补偿信号（△X2）。该补偿信号（△X1）、（△X2）是从理论上求出的补偿成分，以便使铸型301的振动波形与规定的目标振动波形为同一波形，这可通过伺服缸305的输入与机械支撑结构体的输出之间的传递函数的倒数等求得。
下面具体地说明上述结构中的控制方法。
首先，在伺服缸305中补偿液压系统的动作滞后。即通过控制阀及活塞324的动作，来控制缸杆305a的动作，但为了使缸杆305a按规定的速度动作，阀门的开度必须在某一数值以上。因此在输入与输出之间产生动作滞后（相位滞后）。这就要补偿输入波形，以便消除其动作滞后现象，使伺服缸305的输出波形与规定的波形相位相同，且为同一波形。
由于机械支撑结构体并非完全的刚体，例如，在伺服缸305的杆305a的输出波形成分中含有高次成分时，会由该成分引起机械支撑结构体，例如，连杆机构303等的共振现象。特别是当信号波形是锯齿形等非正弦波形时，由于目标波形本身含有相当大的高次成分，所以容易引起共振。
因此，从伺服缸305输出含有消除由连杆机构303、底座302等构成的机械支撑结构体的共振的信号成分的波形信号。
即在补偿信号（△X1）中含有改善由伺服缸305产生的动作滞后用的信号成分，而在补偿信号（△X2）中含有消除由连杆机构303、底座302等机械支撑结构体产生的共振用的信号成分。
这样，由于采用前馈补偿，同时还根据铸型301的实际的位置，按照与目标波形信号之间存在的偏差进行实时修正的反馈控制，就不用像旧有的实施例中说明的那样，可以不需要检测液压缸的缸杆位置用的位置检测传感器，同时能够实时修正仅只用前馈控制所不能消除的铸型301的实际振动波形同目标波形之间的偏差。因此，能够进行抗干扰性强且精度非常高的控制。
由于可以不要检测伺服缸的缸杆位置用的位置传感器，所以不必担心，例如，设置在伺服缸的缸杆上的位置传感器出现故障时发生的伺服缸的失控。
在第4个实施例中，虽然说明在检测铸型301的位置、速度及加速度时是使用位置传感器328输出位置信号，但也可以使用，例如，加速度传感器，同时对该加速度信号进行1次积分，作为速度信号，还可以经过2次积分，然后作为位置信号。另外也可以将加速度信号直接输入控制装置，也可以使用速度信号，另外也可以同时使用位置传感器和加速度传感器。
在第4个实施例中，虽然说明位置传感器（位移状态检测器）328是安装在铸型301上，但也可以安装在底座302上，或者如图12中的假设线所示，也可以安装在上连杆312的端部。这时，将从铸型的振动波形推断的底座振动波形作为目标波形信号使用。
在第4个实施例中，虽然说明自适应控制电路部分是采用自适应滤波器的算法，但也可以如图14所示，采用模糊推导，或采用以纽拉尔（Noral）网络为根据的快速傅里叶变换进行的分析方法，来代替前面所述的算法。
另外，在第4个实施例中，虽然说明通过底座及连杆机构，将振动传递给铸型，但也可以将伺服缸直接连接在，例如，支撑铸型的底座上。这时，应考虑以底座作为传递信号用的机械支撑结构体。

Claims (16)

1、一种连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向上述液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压步进缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于上述支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号，通过加法计算，加到由目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善由于电动液压步进缸的动作滞后所引起的波形失真用的步进缸补偿波形信号，通过加法运算，加到来自机械系统补偿信号发生器的波形信号上；还有反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型位移状态的位移状态检测器的位移状态信号，通过减法运算，求出该位移状态信号与来自目标波形信号发生器的目标位移状态信号之间的差值，再将减得的该偏差信号通过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中。
2、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置，以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压步进缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形迹所引起的运动滞后用的机械系统补偿波形信号通过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善由于电动液压步进缸的动作滞后所引起的波形失真用的步进缸补偿波形信号通过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中；还有反馈信号发生部分，经过输入来自检测铸型的位移状态的位移状态检测器的位移状态信号，通过减法运算，求出该位移状态信号同从目标波形信号发生器得出的目标位移状态信号之间的差值，而且将减得的该偏差信号通过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中。
3、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置，以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，使用电动液压步进缸作为上述液压缸，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号通过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善电动液压步进缸的动作滞后所引起的波形失真用的步进缸补偿波形信号通过加法运算，加到来自机械系统补偿信号发生器的波形信号中；以及反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型的位置的位置检测器的位置信号，运算出该位置信号同从目标波形信号发生器得到的目标位置信号之差，而且将减得的该偏差信号经过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中。
4、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支持铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压步进缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善电动液压步进缸的动作滞后所引起的波形失真用的步进缸补偿波形信号，经过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上；以及反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型位置的位置检测器的位置信号，运算出该位置信号同目标波形信号发生器得出的目标位置信号之差，而且将减得的该偏差信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生部分输出的目标波形信号中。
5、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸，通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压伺服缸作为上述液压使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标信号发生器，用来产生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善电动液压伺服缸的动作滞后所引起的波形失真用的缸体补偿波形信号施加到来自机械系统补偿信号发生器的波形信号中；以及反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型位移状态的位移状态检测器的位移状态信号，运算出该位移状态信号同从目标波形信号发生器得出的目标位移状态信号之差，而且将减得的该偏差信号，经过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中。
6、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支持结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，使用电动液压缸作为上述液压伺服缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后之用的机械系统补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善电动液压伺服缸的动作滞后所引起的波形失真用的液压缸补偿波形信号经过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号上；以及反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型位移状态的位移状态检测器的位移状态信号，运算出该位移状态信号同从目标波形信号发生器得出的目标位移状态信号之差，而且将减得的该偏差信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生部分输出的目标波形信号中。
7、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压伺服缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善电动液压伺服缸的动作滞后所引起的波形失真用的液压缸补偿波形信号，经过加法运算，加到来自机械系统补偿信号发生器的波形信号中；以及反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型的位置的位置检测器的位置信号，经过减法运算求出该位置信号同从目标波形信号发生器得出的目标位置信号之差，而且将减得的该偏差信号，经过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生部分输出的波形信号中。
8、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动加到铸型上之用的液压缸、通过液压回路向液压缸供给工作油的液压装置，以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压伺服缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；液压系统补偿信号发生器，用来将改善电动液压伺服缸的动作滞后所引起的波形失真用的液压缸补偿波形信号，经过加法运算，加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中；以及反馈信号发生器，经过输入来自检测铸型位置的位置检测器的位置信号，经过减法运算求出该位置信号同从目标波形信号发生器得出的目标位置信号之差，而且将减得的该偏差信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中。
9、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支持结构体将振动施加到铸型上之用的液压缸，通过液压回路向该液压缸供给工作油的液压装置、以及向液压缸的驱动装置输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压步进缸作为上述的液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；液压系统第1补偿信号发生器，用来将改善电动液压步进缸的动作滞后所引起的波形失真用的液压缸补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形所引起的运动传递滞后用的机械系统补偿波形信号，经过加法运算，加到来自液压系统第1补偿信号发生器的波形信号中；滤波电路，经过输入来自目标波形信号发生器的目标波形信号，输出使其频率特性的增益平均化用的修正波形信号；自适应控制电路部分，用来根据目标波形信号同位移状态信号之间的偏差信号，将滤波电路中的控制系统控制在最佳值；反馈控制器，用来进行减法运算从来自位移状态检测器的位移状态信号，减去从滤波电路输出的修正波形信号，求出偏差信号，由此产生反馈控制信号；以及液压系统第2补偿信号发生器，用来将液压系统补偿信号加到来自反馈控制器的反馈控制信号中，同时将来自液压系统第2补偿信号发生器的输出信号经过加法运算后求出的偏差信号加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中。
10、根据权利要求9所述的连续铸造设备中的铸型振动装置，其自适应控制电路部分采用自适应滤波器中所用的算法。
11、根据权利要求9所述的连续铸造设备中的铸型振动装置，其自适应控制电路部分采用模糊推导法。
12、根据权利要求9所述的连续铸造设备中的铸型振动装置，其自适应控制电路部分采用以纽拉尔网络为依据的按快速傅里叶变换进行的分析方法。
13、连续铸造设备中的铸型振动装置，设有以机械方式支撑铸型用的支撑结构体、通过该支撑结构体将振动施加到铸型上的液压缸、通过液压回路向液压缸供给工作油的液压装置，以及向液压缸的驱动部分输出驱动信号用的控制装置，在该铸型振动装置中，以电动液压伺服缸作为上述液压缸使用，上述控制装置由下述各部分构成：目标波形信号发生器，用来发生铸型的目标波形信号；液压系统第1补偿信号发生器，用来将改善电动液压伺服缸的动作滞后所引起的波形失真用的液压缸补偿波形信号，经过加法运算，加到从目标波形信号发生器输出的目标波形信号中；机械系统补偿信号发生器，用来将消除由于支撑结构体的弹性形变所引起的运动传递滞后之用的机械系统补偿波形信号经过加法运算，加到来自液压系统第1补偿信号发生器的波形信号中；滤波电路，经过输入来自目标波形信号发生器的目标波形信号，输出使其频率特性的增益平均化用的修正波形信号；自适应控制电路部分，用来根据目标波形信号同位移状态信号的偏差信号，将滤波电路的控制系数控制在最佳值；反馈控制器，用来进行减法运算，从来自位移状态检测器的位移状态信号中减去从滤波电路输出的修正波形信号，求出偏差信号，由此产生反馈控制信号；以及液压系统第2补偿信号发生器，用来将液压系统补偿信号，经过加法运算加到来自反馈控制器的反馈控制信号中，同时，将来自液压系统第2补偿信号发生器的输出信号，经过加法运算后求出的偏差信号加到从机械系统补偿信号发生器输出的波形信号中。
14、根据权利要求13所述的连续铸造设备中的铸型振动装置，其自适应控制电路部分采用自适应滤波器中所用的算法。
15、根据权利要求13所述的连续铸造设备中的铸型振动装置，其自适应控制电路部分采用模糊推导法。
16、根据权利要求13所述的连续铸造设备中的铸型振动装置，其自适应控制电路部分采用以纽拉尔网络为依据、按快速傅里叶变换进行的分析方法。
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