JP2016182607A - 状態推定方法および状態推定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る連続鋳造機の鋳型部分の構成を示す図である。図1を参照すると、連続鋳造機1では、取鍋から供給される溶鋼2がタンディッシュ3に貯留された後、浸漬ノズル4を介して鋳型5内に連続的に注入される。溶鋼2は、表面が凝固した状態で鋳型5の下方からピンチロール6によって引き抜かれる。その後、搬送ロール7によって搬送される過程で溶鋼2は内部まで冷却されて凝固し、これによってスラブ、ブルーム、ビレットなどの鋳片8が製造される。
続いて、上記の連続鋳造機1において状態推定装置13によって実行される湯面変動のモデル化の処理について、さらに説明する。
n:偶数 fn(x)=cos(2πnx/2W)、
n:奇数 fn(x)=sin(2πnx/2W)
本実施形態では、上記のようにして生成された湯面変動に関する状態空間モデルにおいて、モデル内部の状態変数を逐次的に推定する手法としてカルマンフィルタを適用する。カルマンフィルタは、対象プロセスのダイナミクスが線型の状態空間モデルに従う場合に、限られた観測点の情報からモデル内部の状態変数を逐次的に推定する手法である。本実施形態における湯面変動の状態空間モデルは線形であるため、カルマンフィルタを適用することができる。
xt=X(t),
Ft=AD,
Gt=BD,
vt=d(t),
yt=y(t),
Ht=HD,
wt=w(t)
図4は、本発明の一実施形態に係る連続鋳造機に設けられる状態推定装置の構成を示すブロック図である。図4を参照すると、本実施形態において連続鋳造機1に設けられる状態推定装置13は、測定値取得部131と、演算部132と、制御部133と、記憶部134とを含む。以下、各部の機能について説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係る状態推定装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図5の例において、状態推定装置13は、CPU901と、ROM903と、RAM905と、を備える。状態推定装置13は、さらに、バス907と、入力装置909と、出力装置911と、ストレージ装置913と、ドライブ915と、接続ポート917と、通信装置919とを備える。
2 溶鋼
3 タンディッシュ
4 浸漬ノズル
5 鋳型
6 ピンチロール
11 湯面レベル計
12 スライディングノズル
13 状態推定装置
131 測定値取得部
132 演算部
133 制御部
134 記憶部
Claims (6)
- 連続鋳造機の鋳型内の湯面変動の状態を推定する状態推定方法であって、
前記鋳型内の湯面レベルを少なくとも2つの異なる測定点で測定するステップと、
前記湯面レベルの変動プロセスを、全体上下動成分と、前記鋳型の両端が波の腹となる波長2W/n(但しWは鋳型の幅、nは1以上の整数)の正弦波の波長成分とを含む状態空間モデルによって表現するステップと、
前記状態空間モデルに対して前記測定された湯面レベルを観測値としてカルマンフィルタを適用することによって、前記湯面変動の状態を逐次推定するステップと
を含み、
前記状態空間モデルは、前記波長成分の振幅を、定在波成分と外乱成分とによって表現し、
前記カルマンフィルタは、前記外乱成分をシステムノイズとして扱う、状態推定方法。 - 前記少なくとも2つの異なる測定点は、湯面レベル制御用の湯面レベル計の設置位置と、前記鋳型の幅方向端部と、である、請求項1に記載の状態推定方法。
- 前記状態空間モデルは、観測方程式に前記湯面レベルの測定誤差の項を含み、
前記カルマンフィルタは、前記測定誤差を観測ノイズとして扱う、請求項1または2に記載の状態推定方法。 - 前記逐次推定された湯面変動の状態に含まれる前記全体上下動成分に基づいて、前記鋳型への溶鋼注入量または前記鋳型からの鋳片引き抜き速度を制御するステップをさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の状態推定方法。
- 前記逐次推定された湯面変動の状態に基づいて、前記鋳型内の湯面形状を推定するステップをさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の状態推定方法。
- 連続鋳造機の鋳型内の湯面変動の状態を推定する状態推定装置であって、
前記鋳型内の湯面レベルを異なる位置で測定する少なくとも2つの湯面レベル計から測定結果を取得する測定値取得部と、
前記湯面レベルの変動プロセスを、全体上下動成分と、前記鋳型の両端が波の腹となる波長2W/n(但しWは鋳型の幅、nは1以上の整数)の正弦波の波長成分とを含む状態空間モデルによって表現し、前記状態空間モデルに対して前記測定結果を観測値としてカルマンフィルタを適用することによって、前記湯面変動の状態を逐次推定する演算部と
を備え、
前記状態空間モデルは、前記波長成分の振幅を、定在波成分と外乱成分とによって表現し、
前記カルマンフィルタは、前記外乱成分をシステムノイズとして扱う、状態推定装置。
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