KR100230083B1 - 연속 주조기에서 사용되는 주형의 진동을 자동적으로 조정할 수 있는 주형진동장치 - Google Patents

Abstract

연속적 주조기에서 사용되는 주형을 진동시키는 주형진동장치에 있어서, 가속도 센서(22)는 상기 진동을 나타내는 진동탐색신호를 생성하는 진동을 탐색하고 이 상기 진동탐색신호를 특정의 파형을 갖추고 있으며 상기 진동탐색신호에 응답하여 신호 생성회로(30)는 특정한 파형과 관련하여 조정신호를 생성하고, 조정신호를 참조로 하여, 제어유닛트(16)는 진동을 제어하고, 그리고 이 조정신호를 생성하기 위해서는, 신호 생성회로가 특정한 파형과 관련하여 주파수 분석을 수행하는 것이 바람직하다.

Description

연속 주조기에서 사용되는 주형의 진동을 자동적으로 조정할 수 있는 주형진동장치

제1도는 연속 주조기에서 사용되는 주형과 함께 종래 기술의 주형 진동 장치를 도시한 개략도이다.

제2도는 연속 주조기에서 사용되는 주형과 함께 본 발명의 실시예에 따른 주형 진동 장치를 도시한 개략도이다.

제3도는 제2도의 주형 진동 장치내에 포함된 신호생성회로의 블록선도이다.

제4(a)도 내지 제4(c)도는 각각 가속 검파 신호와 위치 검파 신호를 나타내는 파형을 보여주는 도표들이다.

제5(a)도 내지 제5(c)도는 각각 제3도의 신호 생성 회로에 포함된 주파수 분석 수단의 작동을 설명하기 위한 그래프들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 주형 12 : 구동대

13 : 받침대 14 : 변위로드

15 : 유압식 메카니즘 16 : 제어 장치

17 : 서보 증폭기 18 : 전기 유압식 전달기

21 : 위치 센서 22 : 가속도 센서

23 : 감산기 24 : 비례 이득값 설정 수단

25 : 상 보정기 26 : 피드백 이득값 설정 수단

27 : 가산기 30 : 신호 생성 회로

31 : 비정상 판단 수단 32 : 조절 수준 설정 수단

본 발명은 연속 주조기에서 사용되는 주형을 진동시키기 위한 주형 진동 장치에 관한 것이다.

이러한 연속 주조기에서 주조 작업을 안정화하기 위해, 주형과 주형의 내부에 위치된 주조물 사이에서 소위 "소착"(burning)이 형성되는 것을 방지하는 것이 필요하다. 이와 같이 "소착"이 형성되는 것을 피하기 위해서는, 주조 작업을 수행하는 동안에 주형을 진동시키는 것이 효과적이다. 이러한 상황하에서, 연속 주조기에는 주형을 진동시키기 위한 주형 진동 장치가 제공된다.

통상적으로 종래 기술의 주형 진동 장치는 구동장치, 진동 탐색장치, 그리고 제어 장치를 포함한다. 구동장치는 주형에 연결되어 있으며, 주형이 진동하도록 주형을 진동시킨다. 진동 탐색 장치는 주형과 작동적으로 연결되어 있으며, 진동을 나타내는 진동 탐색 신호를 발생시키기 위해서 진동을 탐색한다. 제어 장치는 구동 장치와 진동 탐색 장치에 연결되어 있는데, 도면을 참조로 앞으로 더 상세하게 기술되는 바와 같이 진동 탐색 장치가 작동되는 것을 제어하기 위해 진동 탐색 신호에 응답한다.

통상적인 주형 진동 장치에 있어서, 제어 장치는 구동장치 내에서의 "시효 열화(aged deterioration)"로 인하여 감소되는 안정성을 갖는 것으로 추정된다. 이 경우에, 주형은 비정상적으로 진동된다. 이런 상황하에서는, 작업자가 진동 탐색 장치를 제어하는데 적당한 파라메터에 의해서 제어 장치를 주기적으로 조정하는 것이 필수적이다.

더욱이, 비정상적인 진동은 구동장치 내의 "시효 열화"가 아닌 다른 원인에 의해 일어날 수 있다고도 추정된다. 이 경우에는, 작업자가 먼저 진동 상황을 발견하여야만 하고, 계속해서 시행 오차법에 의해 제어장치의 파라메터를 조절해야만 한다.

따라서, 비정상적인 진동이 일어날 때 주형 진동 장치를 주기적으로 유지 및 보수하는데 상당히 긴 시간이 소모된다. 또한, 작업자가 상당한 수준의 전문적 지식을 가져야만 한다.

이에따라, 본 발명의 목적은 주형의 진동을 자동적으로 조절할 수 있는 주형 진동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 주형 내부에서 비정상적인 진동이 일어날지라도 제어 장치를 조절할 필요가 없는 주형 진동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시 형태(또는 양태)에 따르면, 연속 주조기에서 사용되는 주형을 진동시키기 위한 주형 진동 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 주형 진동 장치는 진동을 나타내는 진동 탐색 신호를 탐색하여 주형을 작업할 수 있게 연결된 진동 탐색 수단을 포함한다. 이 진동 탐색 신호는 특별한 파형을 갖는다. 이 주형 진동 장치는 상기 진동 탐색 수단에 연결되고 특정한 파형과 관련하여 조절 신호를 생성하도록 진동 탐색 신호에 응답하는 신호 생성 수단, 그리고 조절 신호에 관련하여 진동을 제어하는 주형과 신호 생성 수단에 연결된 제어 수단을 추가로 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 주형의 진동을 일으키는 진동 구동 장치 및 피드백 제어 시스템을 포함하는 연속 주조 장치용 주형 진동 장치에 관한 것으로서, 상기 피드백 제어 시스템은 가속도 탐색신호를 생성하도록 주형의 진동을 수반하는 가속도를 탐색하기 위한 가속도 센서 및 위치 탐색 신호를 생성하도록 진동 구동 장치내에서 구동부분의 위치를 탐색하기 위한 위치센서를 포함하고, 탐색 피드백 신호로서, 적어도 하나의 가속도 탐색신호 그리고 위치탐색신호를 진동 구동 장치의 제어 장치로 다시 공급하여 주형의 진동을 제어하도록 한다. 이 주형 진동 장치는 비정상 진동 판단 수단과 조절 수준 생성 수단을 포함하며, 상기 비정상 진동 판단 수단은 판단 결과에 대응하는 판단 결과 신호를 생성하도록 탐색 피드백 신호의 주파수 분석으로 인해 주형의 비정상 진동의 유무를 판단하기 위한 탐색 피드백 신호가 공급되고, 그리고, 조정 레벨 생성 수단은 피드백 제어 시스템에 포함된 피드백 이득값 설정 수단의 피드값 이득값을 지시하는 비정상 진동 판단 수단으로 부터의 판단 결과 신호에 응답된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 종래 기술의 주형 진동 장치를 제1도에 도시하였다. 종래 기술의 주형 진동 장치는 주조 작업을 수행하는 연속 주조기에서 사용되는 주형(11)을 진동시키기 위한 것이다. 주조 작업을 수행함에 있어서, 주형(11)에는 당해 기술 분야에서 공지된 방법으로 용융 금속이 부어진다. 주조 작업 중에, 주형(11)과 주형(11)의 내부에 위치되는 용융 금속 또는 주조물 사이로 "소착"이 발생되는 것을 방지해야 한다. 이것은 주형(11)이 종래 기술의 주형 진동 장치에 의해 진동하기 때문이다.

제1도에 있어서, 주형(11)은 상하 방향의 요동을 실행할 수 있도록 받침대(13)에 의해 지지된 구동대(12)의 한쪽 단부에 부착된다. 이 구동대(12)의 다른쪽 단부는 유압식 메카니즘(15)의 변위 로드(14)의 상단부에 의해 피봇되게 지지되어 있다. 이들 구동대(12), 변위 로드(14), 및 유압식 메카니즘(15)의 조합체는 주형(11)을 구동시키는 "구동 장치"로서 제1도의 화살표로 도시된 바와같이 주형(11)을 수직방향으로 진동시킨다.

유압식 메카니즘(15)에는 제어 장치(16)로부터 서보 증폭기(17)와 전기 유압식 전달기(18)를 통해 "위치 명령"이 공급된다. 유압식 메카니즘(15)은 이러한 "위치 명령"에 응답하여 변위 로드(14)의 변위를 제공한다. 변위 로드(14)의 변위에 따라서, 소정의 변위 또는 진폭을 갖는 진동이 구동대(12)에 전달되어서 주형(11)의 진동을 일으킨다.

이와 같은 종래 기술의 주형 진동 장치는 가속도 센서(22)와 위치센서(21)를 더 포함하고 있는데, 이들 부재를 소위 진동 탐색 장치라고 한다. 위치센서(21)는 변위 로드(14)에 연결되어서 변위 로드(14)의 변위를 탐색하고, 탐색된 변위 로드(14)의 위치를 나타내는 위치 탐색 신호를 생성한다. 가속도 센서(22)는 작동적으로 주형(11)에 연결되어 있는데, 주형(11)의 진동에 수반되는 가속도를 탐색하여 가속도를 나타내는 가속도 탐색신호를 생성한다. 다시 말해서, 가속도 센서(22)는 주형(11)의 진동을 탐색하여 이러한 진동을 나타내는 진동 탐색 신호를 가속도 탐색 신호로서 생성한다.

이후 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 제어 장치(16)는 감산기(23), 비례 이득값 설정 수단(24), 상 보정기(phase compensator)(25), 피드백 이득값 설정 수단(26), 그리고 가산기(27)로 구성된다. 감산기(23)는 위치 센서(21)에 연결되어 있는데, 소정의 위치를 나타내는 위치 지시기(도시되지 않음)에서 생성되는 위치 명령 신호와 위치 탐색 신호가 감산기(23)로 공급된다. 감산기(23)는 이들 위치 탐색 신호와 위치 명령 신호에 응답하여, 소정의 위치로부터 탐색되는 위치를 감산하여 감산기 출력 신호를 생성한다. 비례 이득값 설정 수단(24)은 감산기(23)에 연결되어 있으며, 감산기 출력 신호에 따라 비례 이득값(Kp)을 설정하고 비례 이득값(Kp)을 나타내는 비례 이득값 신호를 생성한다. 상 보정기(25)는 비례 이득값 설정 수단(24)에 연결되어 있고, 당해 기술분야에서 공지된 방법으로 제어 장치(16) 내의 전체 제어 시스템을 안정화시키는데 사용되는 상 보정된 신호를 비례 이득값 신호에 응답하여 생성한다. 피드백 이득값 설정 수단(26)은 가속도 센서(22)에 연결되어 있고, 제어 장치(16)의 입력 신호에 따라 가속도 피드백 이득값(Ka)을 설정하여 가속도 피드백 이득값(Ka)을 나타내는 가속도 피드백 이득값 신호를 생성한다. 종래 기술의 주형 진동 장치에서, 주목하여야 할 점은 가속도 탐색 신호가 주형 진동 장치의 입력 신호로서 사용된다는 것이다. 가산기(27)는 상 보정기(25)와 피드백 이득값 설정 수단에 연결되는데, 상 보정 신호와 가속도 피드백 이득값 신호를 합산하여 이를 나타내는 합계신호를 생성한다. 이 합계 신호는 서보 증폭기(17)와 전기 유압식 전달기(18)를 통해서 유압식 메카니즘(15)에 공급되는, 즉 앞서 언급된 "위치 명령"이다.

다시 말하면, 종래 기술의 주형 진동 장치는 위치 센서(21)로부터 제어 장치(16)로 위치 탐색 신호를 공급하고 이러한 위치 정보 신호에 응답하여 진동을 제어가능하게 구동시키는 위치 피드백 제어 시스템을 갖추고 있다. 또한, 이러한 위치 피드백 제어 시스템에는 가속도 센서(22)로부터 가속도 탐색 신호가 공급된다.

이와 같이 구성되 종래 기술의 주형 진동 장치에 있어서, 전기 유압식 전달기(18) 및 구동 장치의 기계적 시스템내에서 발생되는 소위 "시효 열화(aged deterioration)"로 인하여 안정성이 감소된다. 이에 따라서, 비례 이득값(Kp)이나 가속도 피드백 이득값(Ka)과 같은 제어 파라메터를 작업자가 주기적으로 필히 조절해야만 한다. 비정상 진동이 발생할 때, 작업자는 먼저 이러한 비정상 진동의 상황을 발견하고, 계속해서 시행 오차법에 의해 제어 파라메터를 조절해야만 한다. 따라서, 이와 같은 비정상 상태의 발생시 주형 진동 장치를 주기적으로 유지 및 보수하는 데에는 상당히 시간이 소요된다. 또한, 작업자는 상당한 전문지식을 필요로 한다.

이제 제2도를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 주형 진동 장치에 대해 설명한다. 본 발명의 주형 진동 장치에서 앞서 설명된 종래 기술의 주형 진동 장치와 동일한 부품은 동일한 부호로 지칭된다. 본 발명의 주형 진동 장치에서, 주형(11)의 진동은 소정의 진동 주파수와 진동 강도를 갖는다. 진동 주파수는 0 내지 10Hz의 주파수 번위내에서 선택적으로 결정된다. 진동 강도는 진동 주파수와 관련하여 최고치와 최저치 사이에서 변화한다.

본 발명의 주형 진동 장치는 가속도 센서(22)와 피드백 이득값 설정수단(26) 사이에 연결된 신호 생성 회로(30)를 추가로 더 포함한다. 신호 생성 회로(30)는 가속도 탐색 신호에 응답하여, 이후에 더 상세하게 설명되는 바와 같이 회로 장치의 입력 신호로서 조절 신호를 생성한다. 이러한 조절 신호에 따라서, 피드백 이득값 설정 수단(26)이 가속도 피드백 이득값(Ka)을 설정하고 가속도 피드백 이득값 신호를 생성한다. 따라서, 피드백 이득값 설정 수단(26)을 조절 장치라고 언급할 수 있다. 가속도 탐색 신호는 이후에 더 상세하게 설명되는 바와 같이 다양한 파형 형태 중 어느 하나의 파형 형태에 대응하는 특정의 파형을 갖는 것으로 가정될 수 있다.

제2도와 함께 제3도를 참조하여, 본 발명에 따른 신호 생성 회로(30)를 보다 상세하게 설명한다. 다음에 설명되는 바와 같이, 신호 생성 회로(30)는 비정상 판단 수단(31) 및 조절 수준 설정 수단(32)을 포함한다. 비정상 판단 수단(31)은 가속도 센서(22)에 연결되어 있으며, 가속도 탐색 신호에 대해 응답하여 특정의 파형을 근거로 진동이 비정상적인지 아닌지를 판단한다. 진동이 비정상적일 때, 비정상 판단 수단(31)은 비정상 신호를 생성한다. 그렇지 않으면, 비정상 판단 수단(31)이 정상신호를 생성한다. 더 상세하게 설명하면, 비정상 판단 수단(31)은 특정의 파형을 근거로 진동의 정밀 검사를 수행하고 이러한 정밀 검사의 결과 신호를 수집하여 하나의 비정상 또는 정상신호를 생성한다. 따라서, 비정상 판단 수단(31)은 "정밀 검사 장치"라고 언급될 것이다.

이러한 비정상 판단 수단(31)은 주파수 분석 수단(33) 및 신경망(neural network)으로 이루어진 이득값 수준 조정 수단(34)을 포함한다. 주파수 분석 수단(33)은 진동 센서에 연결되어 있는데, 이후 더 상세하게 설명되는 바와 같이 진동 탐색 신호의 특정의 파형에 대한 주파수 분석을 수행한다. 주파수 분석 수단(33)은 주파수 분석의 결과를 나타내는 분석 결과 신호를 생성한다.

더 상세하게 설명하면, 주파수 분석 수단(33)에 가속도 탐색 신호가 공급되며, 주파수 분석 수단(33)은 이러한 가속도 탐색 신호에 대한 진동 강도와 관련하여 정형화(normalization)를 수행함으로써 다음과 같은 분석 결과 신호를 생성한다. 먼저, 주파수 분석 수단(33)은 기준값으로서 진동 강도 중 가장 큰 것을 결정한다. 그리고 나서, 주파수 분석 수단(33)은 진동 강도의 전류를 기준값으로 나누어 분석 결과신호로서 정형화된 신호를 생성한다.

주파수 분석 수단(33)은 당해 기술 분야에서 공지된 주파수 분석기로 구성될 수 있다. 이와 달리, 주파수 분석 수단(33)이 당해 기술분야에 공지된 "신속한 퓨우리에 변환(FFT)" 분석을 수행하는 컴퓨터에서 가속도 탐색 신호가 제공되는 구조로 구성될 수도 있다.

이득값 수준 판단 수단(34)은 주파수 분석 수단(33) 및 조절 수준 설정 수단(33)에 연결되어 있으며, 이후에 보다 명백하게 설명되는 바와 같이 분석 결과 신호에 따라 가속도 피드백 이득값(Kp)이 최적 수준보다 더 큰 이득값 수준을 갖는지 또는 그렇지 않은지를 판단한다. 이득값 수준이 최적 수준과 동일할 때, 이득값 수준 판단 수단(34)은 정상 신호를 생성한다. 이득값 수준이 최 적수준보다 낮을 때 이득수준 판단 수단(34)은 비정상 신호로서 낮은 신호 수준을 생성한다. 이득값 수준이 최적 수준 보다 높을 때는, 이득값 수준 판단 수단(34)이 비정상 신호로서 높은 수준의 신호를 생성한다. 앞으로 본원 명세서에서, 이러한 이득 수준 판단 수단(34)은 "판단장치"로서 언급될 것이며, 이는 당해 기술분야에 널리 공지된 신경망으로 구성될 수 있다.

더 상세하게 설명하면, 이득값 수준 판단 수단(34)에 정형화된 신호가 공급되는데, 이러한 신호는 상술한 바와 같은 주파수 분석 수단(33)에서 주파수 분석에 의해 얻어지는 것이며, 가속도 피드백 이득값(Ka)이 최적의 수준, 최적의 수준 보다 더 높은 고수준, 또는 최적의 수준보다 더 낮은 저수준을 갖는 지를 판단한다. 이득값 수준 판단 수단(34)은 계층의 신경망으로 이루어져 있다. 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 학습 공정과 실행 공정에서의 작동은 각기 다르다.

조절 수준 설정 수단(32)은 정밀 검색 신호에 응답하여 조절 신호를 생성하도록 이득값 수준 판단 수단(34) 및 피드백 이득값 설정 수단(26)에 연결되어 있다. 다시 말해서, 조절 수준 설정 수단(32)은 정밀 검사의 결과 신호에 응답하여 가속도 피드백 이득갓(Ka)을 피드백 이득값 설정 수단(26)에 표시한다. 앞으로, 조절 수준 설정 수단(32)을 "지역적 생성장치"로 언급할 것이다.

다시 제2도를 참조하면, 제어 장치(16)가 위치 정보 신호에 응답하여 주형(11)을 진동시키며, 주형(11)은 기본 주파수의 사인파 또는 이러한 사인파의 동기화된 파형과, 그리고 그 위에 중립된 조화파로 이루어진 진동 패턴을 갖는다. 이에 따라, 가속도 신호는 기본파 및 조화파의 주파수 성분을 포함한다. 이러한, 주파수 성분을 이후에는 "기본 주파수 성분"으로 지칭할 것이다.

진동이 비정상일 때, 가속도 신호는 기본 주파수 성분 이외에 비정상 주파수 성분을 포함한다. 비정상 주파수 성분은 가속도 피드백 이득값(Ka)이 매우 높거나 매우 낮은 경우에 서로 다른 주파수를 갖는다.

이제, 제4(a)도 내지 제4(c)도를 참조하여 이와 같은 파형 패턴을 설명한다. 이들 파형 패턴 중 제4(a)도에 도시된 것은 가속도 피드백 이득값(Kp)의 이득값 수준이 최적 수준과 동일한 첫 번째 경우를 나타낸다. 두 번째로, 제4(b)도에 도시된 파형 패턴은 이득값 수준이 소정의 수준 보다 더 낮은 두 번째 경우를 나타낸다. 제4(c)도에 나타낸 파형 패턴은 이득값 수준이 소정의 수준 보다 더 높은 세 번째 경우를 나타내고 있다.

이제, 제3도와 함께 제5(a)도 내지 제5(c)도를 참조하여, 주파수 분석 수단(33)의 작동에 관해 설명한다. 첫 번째 경우에는, 주파수 구성 성분이 가속도 탐색 신호상에 거의 나타나지 않는다. 따라서, 주파수 분석 수단(33)은 제5(a)도에 도시된 바와 같이 주파수 분석의 결과를 나타내는 분석결과 신호를 생성한다. 두 번째 경우에는, 가속도 탐색 신호가 상대적으로 낮은 주파수를 갖는다. 이에 따라, 주파수 분석 수단(33)은 제5(b)도에 도시된 바와 같은 주파수 분석의 결과를 나타내는 분석 결과 신호를 생성한다. 세 번째 경우에는, 가속도 탐색 신호가 상대적으로 높은 주파수를 갖는다. 이에 따라, 주파수 분석 수단(33)은 제5(c)도에 도시된 바와 같은 주파수 분석 결과를 나타내는 분석 결과 신호를 생성한다.

다시 제3도를 참조하면, 비정상 진동 판단 수단(31)은 신경망에 의해 실행되는 이득값 수준 판단 수단(34)을 이용하여 비정상 진동에 대한 판단을 수행한다. 주형 진동 장치의 구동 장치를 조절하는 동안에 최적 수준, 고수준, 및 저수준에 대한 각각의 가속도 피드백 이득값(Ka)에 대응하여 가속도 센서로부터 각각의 가속도 탐색 신호를 포함하는 자료가 수집된다. 이와 같이 수집된 자료를 사용함으로써, 이득값 수준 판단 수단(34)은 당해 기술 분야에서 공지된 학습 공정을 수행하게 된다. 이에 따라, 비정상적인 진동의 실제적 판단이 가능하게 된다.

보다 상세히 설명하면, 학습 공정은 주형 진동 장치를 조절하는 동안 수행된다. 그리고 나서, 수집된 가속도 탐색 신호가 주파수 분석 수단(33)을 통해 통과하여 정형화된 신호가 수득된다. 동시에, 가속도 탐색신호와 가속도 피드백 이득값(Ka)의 수준사이의 관계가 이미 알려져 있다. 이러한 자료들을 사용함으로써, 신경망은 정형화된 신호가 공급될 때 원하는 판단 결과를 생성하도록 학습 공정을 수행하게 된다. 반면에, 실행 공정을 수행하는 동안에는, 상술한 바와 같이 학습 공정을 이미 수행한 신경망이 이용된다. 주파수 분석 수단(33)으로부터 정형화된 신호가 공급되면, 이득값 수준 판단 수단(34)은 가속도 피드백 이득값(34)이 최적 수준, 고수준, 또는 저수준 중에서 어느 수준을 갖는 지를 즉시 판단한다.

다음으로, 조절 수준 설정 수단(32)의 작동과 관련하여 설명한다. 조절 수준 설정 수단(32)에는 비정상 진동 판단 수단(31)의 출력, 즉 가속도 피드백 이득값(Ka)이 최적 수준, 고수준, 또는 저수준을 갖는 지의 여부, 그리고 가속도 피드백 이득값(Ka)의 지시된 수준이 피드백 이득값 설정 수단(26)에 전달되는 지를 나타내는 판단 결과 신호가 공급된다. 예를 들어, 조절 수준 설정 수단(32)은 기억 장치(321) 및 판독 회로(322)로 구성된다. 기억장치(321)는 가속도 피드백 이득값(Ka)이 최적 수준, 고수준, 또는 저수준인지의 여부와, 그리고 각각의 다수의 조절 수준을 갖는 지의 판단 결과들 사이의 1대1 관계를 나타내는 표를 기억한다. 다시 말해서, 기억 장치(321)를 서로 일대일로 대응하여 조절 수준과 파형 패턴을 기억시킨다. 판독 회로(322)는 기억장치(321), 이득값 수준 판단 수단(34), 그리고 제어 장치(16)에 연결되어 있으며, 선택된 조절 수준을 나타내는 신호를 제어 장치(16)에 공급하기 위해서 여러 파형 형태들중 어느 하나와 관련하여 기억장치(321)로부터 하나의 선택된 조절 수준을 판독한다.

이와달리, 조절 수준 설정 수단(32)이 소정의 계산을 수행하는 위해 컴퓨터에 의해 작동될 수도 있다.

피드백 이득값 설정 수단(26)은 선택된 조절 수준에 의해 지시된 수준에 대한 가속도 피드백 이득값(Ka)을 조절한다. 비정상 진동 판단 수단(31)이 다시 가속도 센서(22)로부터 가속도 탐색 신호를 취하여 비정상 진동의 존재 유무를 판단하기 위해 비정상 진동의 판단을 수행한다. 이와 같은 작동은 가속도 피드백 이득값(Ka)이 최적 수준을 갖는 것으로 판단될 때 까지 반복된다.

지금까지 설명한 바와같이, 비정상 진동 판단 수단(31)은 가속도 탐색 신호에 대한 주파수 분석을 수행한다. 이러한 주파수 분석 결과로부터, 비정상 진동의 유무가 판단된다. 이와 같은 판단의 결과는 가속도 피드백 이득값(Ka)의 수준과 관련하여 판단 결과 신호로서 생성된다. 조절 수준 설정수단(32)은 판단 결과 신호에 응답하여 가속도 피드백 이득값(Ka)을 자동적으로 조절한다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 숙련된 전문가들에 의해 본 발명을 다양한 다른 방법으로 실제적으로 용이하게 달성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 위치 탐색 신호와 합계 신호 중 어느 하나가 주파수 분석 수단(33)에 공급되는 가속도 탐색 신호를 대신하여 사용될 수도 있다. 비례 이득값 설정 수단(24)에서의 비례 이득값(Kp) 또는 상 보정기(25)에서의 파라메터와 관련하여 조절이 수행될 수도 있다. 또한, 이득값 수준 판단 수단(34)이 4개 이상의 판단 결과를 생성하도록 구성될 수도 있다.

Claims (10)

1. 연속 주조기에서 사용되는 주형(11)을 진동시키기 위한 주형 진동 장치로서, a) 진동을 나타내는 특정 파형의 진동 탐색 신호를 발생시키기 위해 상기 진동을 탐색하도록 상기 주형(11)에 작동적으로 연결된 진동 탐색 수단(22)과, b) 상기 진동 탐색 수단(30)에 연결되고, 상기 진동 탐색 신호에 대해 응답하여 상기 특정 파형과 관련하여 조절 신호를 생성하도록 하는 신호 생성 수단(30)과, 그리고 c) 상기 신호 생성 수단(30)과 상기 주형(11)에 연결되어 상기 조절 신호와 관련하여 상기 진동을 제어하도록 하는 제어 장치(16, 17, 18, 15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 신호 생성 수단(30)이, a) 상기 특정 파형과 관련하여 상기 진동을 검색하여 검색 결과를 나타내는 검색 결과 신호를 생성하도록 상기 진동 탐색 수단(22)에 연결되고 상기 진동 탐색 신호에 응답하는 검색 수단(31)과, 그리고 b) 상기 검색 결과 신호에 응답하는 상기 조절 신호를 생성하여 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)에 상기 조절 신호를 공급하도록 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)과 상기 검색 수단(31)에 연결된 로컬 생성 수단(32)을 포하하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)이 피드백 이득값에 따라 상기 진동을 제어하고, 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)이 상기 조절 신호에 응답하는 상기 피드백 이득값을 조절하도록 상기 로컬 생성 수단(32)에 연결된 조절 수단(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 검색 수단(31)이 a) 진동 탐색 신호의 특정 파형과 관련하여 주파수 분석을 수행하여 상기 주파수 분석 결과를 나타내는 분석 결과 신호를 생성하도록 상기 진동 탐색 수단(22)에 연결되어 있는 주파수 분석 수단(33)과, 그리고 b) 상기 분석 결과 신호에 응답하여 상기 피드백 이득값이 비정상인지 아닌지를 판단하도록 상기 주파수 분석 수단(33)과 상기 로컬 생성 수단(32)에 연결되어 있는 판단 수단(34)으로서, 상기 판단 수단(34)은 상기 피드백 이득값이 비정상일때는 상기 검색 결과 신호로서 비정상 신호를 생성하고, 상기 피드백 이득값이 정상일때는 상기 검색 결과 신호로서 정상 신호를 생성하는 판단 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 진동 탐색 신호의 상기 특정 파형이 다수의 파형 패턴 중의 하나이고, 상기 로컬 생성 수단(32)이, a) 서로 1대1로 대응하여 상기 파형 패턴과 조절 수준을 기억시키기 위한 기억 장치(321)와, 그리고, b) 상기 기억 장치(321), 상기 판단 수단(34), 그리고 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)에 연결되어 있는 판독 수단으로서, 상기 비정상 신호에 응답하여 상기 조절 신호로서 조절 수준들 중 상기한 하나의 조절 수준을 나타내는 신호를 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)에 공급하여 상기 파형 패턴들 중의 하나와 관련하여 상기 기억 장치(321)로부터 상기 이득값 패턴 중 하나를 판독하는 판독 수단(322)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 주형(11)은 상기 진동에 따른 주형 위치를 가지며, 상기 주형 진동 장치는 상기 주형 위치를 탐색하여 상기 주형 위치를 나타내는 위치 탐색 신호를 생성하도록 상기 주형(11)에서 작업할 수 있게 연결된 위치 탐색 수단(21)을 추가로 더 포함하며, 상기 제어 수단(16, 17, 18, 15)은 상기 위치 탐색 수단(21)에 연결되고, 그리고 상기 위치 탐색 신호와 상기 조절 신호와 관련하여 상기 진동을 제어하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 진동 탐색 수단이 상기 진동의 가속도를 탐색하여 상기 판단 수단(34)에 공급되는 상기 진동 탐색 신호로서 가속도 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
8. 주형(11)을 진동시키는 진동 구동 장치 및 피드백 제어 시스템으로 구성된 연속 주조 장치용 주형 진동 장치로서, 상기 피드백 제어 시스템은 가속도 센서(22)와 위치 센서(21)를 구비하며, 상기 가속도 센서(22)는 상기 주형(11)의 진동에 수반되는 가속도를 탐색하여 가속도 탐색 신호를 생성하도록 하고, 상기 위치 센서(21)는 상기 진동 구동 장치내의 구동부의 위치를 탐색하여 위치 탐색 신호를 생성하도록 하고, 그리고 상기 피드백 제어 시스템은 탐색 피드백 신호로서, 적어도 하나의 상기 가속도 탐색 신호 및 상기 위치 탐색 신호를 상기 진동 구동 장치의 제어 수단(16)에 다시 공급하여 상기 주형(11)의 상기 진동을 제어하며, 상기 주형 진동 장치는 a) 상기 탐색 피드백 신호의 주파수 분석으로 인해 상기 주형의 비정상적인 진동의 존재 유무를 판단하기 위해 판단 결과에 대응하는 판단 결과 신호를 생성하도록 상기 탐색 신호가 공급되는 비정상 진동 판단 수단(31)과, 그리고, b) 상기 피드백 제어 시스템에 포함된 피드백 이득값 설정 수단의 피드백 이득값을 지시하기 위해 상기 비정상적 진동 판단 수단으로부터 상기 판단 결과 신호에 응답하는 조절 수준 생성 수단(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 비정상 진동 판단 수단(31)은 a) 상기 피드백 탐색 신호를 주파수 분석하기 위한 주파수 분석 수단(33)과, 그리고 b) 신경망으로 구성되는 이득값 수준 판단 수단(34)으로서, 상기 주파수 분석 결과에 응답하여 상기 주형의 상기 비정상 진동과 관련하여 상기 피드백 이득값의 수준을 판단하여 상기 판단 결과의 신호로서 상기 피드백 이득값의 상기 수준을 지시하는 이득값 수준 지시 신호를 생성하는 이득값 수준 판단 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 조절 수준 생성 수단(32)이 상기 판단 결과 신호와 상기 피드백 이득값의 조절 수준 사이의 관계를 나타내는 테이블을 기억하는 기억 장치(321)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형 진동 장치.