KR101664171B1 - 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법 - Google Patents

몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법 Download PDF

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Abstract

1개의 레벨계를 이용하여, 1차, 2차 및 3차의 정재파 성분을 추출, 제거함으로써 본래 제어해야 하는 벌징성 탕면(湯面) 변동만을 추출하고, 그것을 탕면 레벨 제어에 이용함으로써 고정밀도의 탕면 레벨 제어를 실현하기 위해, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 모델(12, 14)을 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 모델(12, 14)의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 모델(12, 14)의 입력에 귀환함으로써 모델(12, 14)을 여진(勵振)하고, 얻어진 모델(12, 14)의 출력에 의해 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 모델(12, 14)의 출력과의 편차를 갖고 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하도록 했다.

Description

몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING IN-MOLD MOLTEN STEEL SURFACE LEVEL}
본 발명은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면(溶鋼湯面) 레벨 제어 방법에 관한 것이다.
연속 주조기에 있어서, 몰드 내의 용융 금속(용강)의 탕면 레벨의 변동을 억지(抑止)하여, 탕면 레벨이 일정해지도록 제어하는 것은, 조업의 안정상뿐만 아니라, 주편(鑄片)의 품질 관리상에서도 매우 중요하다.
통상, 이 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법으로서는, 몰드 내의 용강의 탕면 레벨을 탕면 레벨계에 의해 계측하고, 이 측정값에 기초하여 용강 유량 조정 장치로서의 슬라이딩 노즐의 개도를 조절하고, 몰드로부터 인발되어 가는 용강과 턴디시로부터 주입되는 용강의 매스 밸런스를 균형 잡히게 한다는 방법이 취해지고 있다.
도 8에, 슬래브 연속 주조기의 몰드 주변부 및 탕면 레벨 제어계의 대표예를 나타낸다. 슬래브 연속 주조기의 몰드(1)의 상방 소정 위치에는 턴디시(2)가 배치되고, 이 턴디시(2)의 저부(底部)에는, 슬라이딩 노즐(3) 및 침지 노즐(4)이 배치되어 있다. 이에 따라, 턴디시(2)에 일단 체류한 용강(5)은, 슬라이딩 노즐(3) 및 침지 노즐(4)을 개재하여 몰드(1)로 주입되게 되어 있다. 슬라이딩 노즐(3)은 고정판과 슬라이딩판으로 이루어지고, 슬라이딩판의 위치를 유압 서보계 등의 액추에이터(6)로 조작함으로써, 슬라이딩 노즐(3)의 개도가 증감하고, 턴디시(2)로부터 몰드(1)에 유입되는 용강(5)의 유량이 제어되게 되어 있다. 한편, 몰드(1) 내의 용강탕면의 상방에는, 탕면 레벨계(예를 들면, 와류 센서)(7)가 배치되어 있다. 탕면 레벨계(7)는 몰드(1)에 있어서의 용강탕면의 레벨(높이 위치)을 계측하는 장치이고, 탕면 레벨계(7)의 계측 신호(탕면 레벨 신호)는 탕면 레벨 제어 장치(8)에 입력되어 있다.
래들(도시하지 않음)로부터 턴디시(2)에 주입된 용강(5)은, 슬라이딩 노즐(3)의 개도에 따라서, 침지 노즐(4)을 거쳐 몰드(1)로 주입된다. 주입된 용강(5)은 몰드(1)에 의해 냉각되어 몰드(1)와의 접촉면에서 응고하여 응고 셸을 형성하고, 내부에 액상부를 갖는 주편은 가이드 롤 및 핀치 롤(9)에 지지되면서, 핀치 롤(9)에 의해 몰드(1)의 하방으로 인발된다. 그 때에, 탕면 레벨 제어 장치(8)는, 탕면 레벨계(7)로부터 얻어지는 탕면 레벨 신호와, 미리 설정되어 있는 탕면 레벨 설정값과의 편차에 PI 제어나 PID 제어 등의 연산을 행하여 슬라이딩 노즐 개도 조작량을 구하고, 액추에이터(6)에 출력함에 따라 슬라이딩 노즐 개도를 조작함으로써 턴디시(2)로부터 몰드(1)에 유입되는 용강 유량을 조정한다.
이에 따라, 몰드(1) 내의 용강(5)의 탕면 레벨에 관한 피드백 루프가 구성되기 때문에, 몰드(1)에 유입되는 용강(5)의 유량, 혹은 몰드(1)로부터 유출되는 용강(5)의 유량이 어떠한 요인에 의해 변동되어도, 몰드(1) 내의 용강(5)의 탕면 레벨이 일정값(설정값)이 되도록 제어할 수 있다.
종래부터 몰드 내의 용강탕면 레벨 제어의 큰 과제로 되고 있던 것으로서, 가이드 롤이나 핀치 롤 등의 주편 지지 롤의 사이에서 발생하는 주편의 두께 방향으로의 부풀어 오름(벌징)에 의해 몰드로부터 유출되는 용강 유량이 주기적으로 변동하는 것에 따른 탕면 레벨 변동(벌징성 탕면 레벨 변동)이 있다.
몰드 내 용강탕면 레벨 제어에서 억제해야 하는 것은, 전술한 바와 같은 벌징 등, 실질적인 매스 플로우 변동을 초래하는 외란(外亂)에 의한 탕면 레벨의 변동이고, 탕면의 물결치는 것 같은 국소적인 탕면의 변동은 탕면 레벨 제어에 있어서는 측정 노이즈로서 작용하는 것이고, 그것에 반응하여 슬라이딩 노즐 개도 조작을 행해서는 안된다.
특히 몰드 폭이 커지면, 몰드 폭에 따른 고유 진동수로 탕면이 요동하는 정재파가 문제가 된다. 특히 문제가 되는 것이, 도 9(a)에 나타내는 바와 같은, 진동의 마디가 1개로서, 그 마디가 몰드 폭 중앙(몰드 폭 1/2 위치)에 있는 1차 정재파와, 도 9(b)에 나타내는 바와 같은, 진동의 마디가 2개로서, 그 마디가 몰드 폭 중앙과 몰드 폭단의 중간(몰드 폭 1/4 위치)에 있는 2차 정재파이다. 특히, 몰드 폭이 넓어지면 그 진동 주파수는 낮아지고(2m 폭의 경우, 1차 모드의 진동수가 약 0.6㎐), 벌징 주파수(0.1∼0.2㎐)와 근접해진다.
일반적으로, 피드백 제어계에서는, 제거해야 하는 외란의 주파수에서는 게인을 올림으로써 외란의 영향을 억압하고, 측정 노이즈의 주파수에서는 게인을 내림으로써 측정 노이즈에 반응하지 않도록 할 필요가 있다. 즉, 피드백 제어계의 주파수 특성을 외란과 측정 노이즈를 고려하여 설계할 필요가 있다. 그러나, 본 케이스에서는, 본래 제거해야 하는 외란에 의한 탕면 레벨 변동과, 측정 노이즈에 의한 탕면 변동의 주파수가 근접하고 있기 때문에, 탕면 레벨 제어 장치(8)에 있어서의 제어 파라미터(PI 제어의 게인 등)의 조정은 어려워진다. 즉, 게인을 올리면 탕면 레벨 제어 장치(8)는 측정 노이즈를 캐치하여 불필요한 슬라이딩 노즐 개도 조작량을 출력하게 되어, 그에 따라 탕면 레벨이 변동되고, 그것을 레벨계(7)가 측정하여 탕면 레벨 제어 장치(8)에 출력한다는 루프가 발생해 버린다. 이에 따라 오히려 탕면 레벨 변동을 확대해 버리거나, 극단적인 경우에는 제어계가 안정되지 않아 발산되어 버리는 경우가 있다. 반대로, 탕면 레벨 제어 장치(8)의 게인을 내리면, 벌징성 탕면 변동에 대한 제어 성능이 열화되어, 주기적인 탕면 변동을 저감할 수 없다.
그래서, 벌징성 탕면 변동에 대한 제어 성능을 향상시키는 방법으로서, 특허문헌 1에는, 탕면 레벨계로부터의 탕면 레벨 신호를 주파수 해석하고, 벌징의 주파수가 검출된 경우, 그 주파수 근방만의 성분의 미분값에 기초하여 탕면 레벨 제어를 행하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 방법에 있어서는, 상기와 같은 정재파를 측정 노이즈로서 처리하는 것은 고려되고 있지 않기 때문에, 정재파의 영향을 제거할 수는 없다.
이러한 과제에 대하여, 특허문헌 2에서는, 탕면 레벨 변동의 정재파 변동분의 정재파 주파수를 주형 폭으로부터 산출하고, 정재파를 그 주파수의 sin 함수와 cos 함수로 기술하여, 그들 계수를 온라인 추정함으로써, 정재파 변동분을 구하도록 한 주형 내의 탕면 정재파 변동 검출 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에서는, 탕면 레벨계를 몰드의 중심 위치에 설치함으로써 1차 정재파 성분을 제거한 탕면 레벨을 계측하고, 그 탕면 레벨 신호로부터, 주파수 필터를 이용하여 2차 정재파의 주파수 성분을 제거한 보정 탕면 레벨 신호를 구하고, 그 구한 보정 탕면 레벨 신호가 일정해지도록, 슬라이딩 노즐의 개도를 조절하도록 한 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 4에서는, 용융 금속의 연속 주조 설비에 있어서, 주형 중심부에 배치한 침지 노즐을 중심으로 하여 2개의 탕면 레벨계를 주형 폭방향의 대칭 위치를 측정하도록 설치하고, 그들 측정값의 가산 평균값을 구함으로써 정재파의 성분을 제거하는 탕면 레벨 검출 장치가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 5 및 6에서는, 안정화 제어기의 파라미터리제이션의 사고방식에 기초한 제어계의 구조(탕면 레벨 편차 보정값 연산부, 개도 지령 보정값 연산부, 개도 변경 보정값 연산부)를 규정하고, 그것을 로버스트 제어 이론에 기초하여 설계함에 따라, 감도 함수를 노치 필터 형상으로 주파수 정형함으로써 정재파 성분의 영향을 받지 않도록 한 연속 주조기의 탕면 레벨 제어 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 7에서는, 탕면 레벨 신호에 포함되는 주기성 레벨 변동의 주파수를 검지하고, 검지한 주파수의 성분을 감쇠시킨 신호와 목표 레벨의 편차에 기초하여 몰드로의 입구의 개도 변경량을 연산함과 함께, 주기성 레벨 변동을 상쇄하는 바와 같은 위상과 진폭을 갖는, 검지한 주파수와 동일한 주파수의 신호를 생성하고, 그 신호를 개도 변경량으로 가산하여 보정하는 탕면 레벨 제어 방법이 개시되어 있다.
일본공개특허공보 2007-260693호 일본공개특허공보 2009-241150호 일본공개특허공보 2010-69513호 일본공개특허공보 2005-28381호 일본공개특허공보 2001-129647호 일본공개특허공보 2002-248555호 일본공개특허공보 2002-59249호
몰드 탕면에 나타나는 정재파의 진폭은 시시각각 변화한다. 이에 대하여, 특허문헌 2의 방법에서는, 추정하는 정재파에 관해서는, 소정 시간 동안은 진폭이 일정하다는 가정을 마련하고 있다. 이것은 최소 제곱법을 적용하고 있기 때문이지만, 그 때문에 추정의 응답이 늦어져, 정재파의 진폭 변화에 추종할 수 없다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 3의 방법에서는, 탕면 레벨계를 몰드의 중심 위치에 설치함으로써 1차 정재파 성분의 제거를 도모한 것이지만, 몰드 상면의 개구부 부근에는 몰드 파우더 투입 장치가 있어, 중심부에 레벨계를 설치하는 것이 곤란한 경우가 있기 때문에, 1차 정재파에 대해서도 신호 처리에 의해 제거하는 것이 바람직하다.
또한, 특허문헌 4의 방법에서는, 2개의 레벨계를 설치하지 않으면 안되기 때문에, 1개의 레벨계를 설치하는 데에 비하여 설치 비용, 보수 비용이 2배가 된다. 또한, 고온이고 엄격한 환경에서 사용하기 때문에, 2개의 레벨계에 기차(機差)가 발생하여, 본래 동일 레벨인 것이 상이한 값으로 나오는 문제가 있어, 성능 유지를 위한 캘리브레이션의 정밀도가 지금까지 이상으로 요구된다.
또한, 특허문헌 5 및 6의 방법에서는, 안정화 제어기의 파라미터리제이션의 사고방식에 기초한 제어계의 구조를 규정하고, 로버스트 제어 이론을 이용하여 주조 프로세스를 포함하는 제어계 전체의 특성(감도 함수)을 노치 필터 형상으로 정형하는 것이기 때문에, 구조가 복잡하고, 정재파가 제거된 탕면 레벨 신호를 관측할 수 없다는 이유에 의해, 제어계의 파라미터 조정이 어렵다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 7의 방법의 대상이 되어 있는 탕면 레벨 신호 중의 주기성 변동은 벌징성 탕면 변동이고, 정재파가 대상은 아니다. 그 때문에, 특정한 주파수 성분을 감쇠시킨 탕면 레벨 신호를 탕면 레벨 제어에 이용하는 것과, 그 주파수 성분을 상쇄하는 바와 같은 신호를 생성하여 탕면 레벨 제어에 이용하는 것이 동시에 행해진다. 즉, 탕면 레벨 제어에 이용하는 탕면 레벨 신호에 주기성 변동이 포함되면 PID 제어 등의 연산이 불안정해지고, 탕면 레벨 변동이 오히려 증폭되기 때문에, 그 주파수 성분을 감쇠시킨 탕면 레벨 신호를 탕면 레벨 제어에 이용하도록 하고 있다. 그렇게 하면, 탕면 레벨 제어에서는 주기성 변동의 억제를 행할 수 없게 되어 버리기 때문에, 그 주파수 성분의 신호를 발생시켜, 위상과 진폭을 조정하여 탕면 레벨 제어의 출력에 가산함으로써, 주기성 레벨 변동의 성분을 상쇄하도록 하고 있다. 정재파와 같은 매스 플로우 변동이 아닌 주기성 레벨 변동에 대해서는, 몰드로의 용강 유량을 제어에 의해 조작해서는 안되지만, 본 수법을 적용하면, 그 주파수로 몰드로의 용강 유량이 조작되어, 몰드 내의 용강의 요동을 여기하고, 정재파를 강하게 해버려, 제어적으로는 역효과가 되어 버린다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 1개의 레벨계를 이용하고, 그리고 1차, 2차 및 3차의 정재파 성분을 추출, 제거함으로써 본래 제어해야 하는 벌징성 탕면 변동만을 추출하고, 그것을 탕면 레벨 제어에 이용함으로써 고정밀도의 탕면 레벨 제어를 실현하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 모델을 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 모델을 여진(勵振)하고, 얻어진 당해 모델의 출력에 의해 상기 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 탕면 레벨계는, 몰드 폭 중앙과 몰드 폭단과의 중간이 되는 몰드 폭 1/4의 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델 및 2차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 1차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 2차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 탕면 레벨계는, 몰드 폭 중앙과 몰드 폭단과의 중간이 되는 몰드 폭 1/4의 위치보다도 몰드 폭단 쪽에서 정재파 성분이 취해지는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델, 2차 정재파 모델 및 3차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 1차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 2차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 3차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 3차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 3차 정재파 모델의 출력에 의해 3차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분, 상기 2차 정재파 성분 및 상기 3차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 모델을 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차를 상기 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 모델을 여진하고, 얻어진 당해 모델의 출력에 의해 상기 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델 및 2차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 1차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 2차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델, 2차 정재파 모델 및 3차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고, 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 1차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 2차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 3차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 3차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 3차 정재파 모델의 출력에 의해 3차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차를 갖고 상기 1차 정재파 성분, 상기 2차 정재파 성분 및 상기 3차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호로 하고, 당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법은, 1차, 2차 및 3차의 정재파의 모델을 각각의 주파수를 고유 주파수로 하는 2차 진동계로 나타내고, 그들 출력과, 각각에 대비해야 하는 실(實)프로세스의 출력(1차 정재파 모델에서는 레벨 측정값, 2차 정재파 모델에서는 레벨 측정값으로부터 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호, 3차 정재파 모델에서는 레벨 측정값으로부터 1차 정재파 성분 및 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호)과의 편차에 비례 미분 연산을 행하여 각각의 모델에 입력하고 모델을 여진함으로써 모델의 출력으로부터 정재파 성분을 추정하고 있다. 이때, 상기한 모델과 실프로세스와의 편차는, 해당하는 정재파 성분이 제거된 레벨 신호가 된다. 이와 같이, 본 발명에서는, 정재파 성분을 추출하는 것과, 그것을 제거한 레벨 신호를 얻는 것이 병행하여 행해진다. 이에 따라, 정재파 성분의 추출 상황을 육안으로 확인하면서 본 발명에 있어서의 조정 파라미터인 2차 진동계의 감쇠 정수와 상기 편차에 행하는 비례 미분 연산의 게인을 조정할 수 있기 때문에, 정재파 추출을 적정하게 행할 수 있다. 또한, 상기 조정 파라미터는, 정재파 추출에 있어서의 선택 특성(대역 통과 필터에 있어서의 밴드 폭)에 상당하는 것이지만, 각 파라미터와 특성과의 관계가 명확하기 때문에, 조정을 용이하게 행할 수 있다는 이점도 갖는다.
또한, 추출, 제거하는 정재파의 차수는, 탕면 레벨 측정값에 포함되어 있는 실제의 정재파 성분에 의해 선택하면 좋다. 정재파 성분의 확인은, 탕면 레벨 측정값을 주파수 해석함으로써 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 정재파 성분 제거는, 특허문헌 5, 6과는 상이하게, 어떠한 탕면 레벨 제어계에 대해서도 부가할 수 있기 때문에, 기설(旣設)의 제어계를 변경할 필요는 없다. 예를 들면, 탕면 레벨 제어계가 PI 제어이면, PI 제어에 이용하는 탕면 레벨 신호를 본 발명에 의해 정재파 성분을 제거한 탕면 레벨 신호로 하는 것만으로 좋다. 또한, PI 제어에 한정되지 않고, 공지의 여러가지 탕면 레벨 제어계에 부가하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명을 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨 제어계에 적용한 실시 형태의 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 실시 형태의 정재파 성분 제거 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 실시 형태에 의해 정재파의 추출과 제거를 행한 예를 나타내는 선도이다.
도 4는 본 실시 형태에 의한 탕면 레벨 제어를 행했을 때의 탕면 레벨 변동의 예를 나타내는 선도이다.
도 5는 본 실시 형태의 정재파 성분 제거 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 1차 정재파 모델의 전달 함수를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 표현을 이용하여 1차 정재파 제거를 행하는 경우의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 종래의 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨 제어계의 예의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 9는 정재파를 나타내는 설명도이다.
도 10은 종래의 탕면 레벨 제어를 행했을 때의 탕면 레벨 변동의 예를 나타내는 선도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하에, 본 발명에 따른 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
우선, 본 발명의 개요에 대해서 설명한다. 본 발명에서는, 1차, 2차의 정재파 모델을 각각의 주파수를 고유 주파수로 하는 2차 진동계로 나타내고, 그 출력에 의해 시시각각 변화하는 정재파를 추정한다. 우선, 1차 정재파에 대해서는, 레벨계에 의한 레벨 측정값과 1차 정재파 모델의 출력의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽에 게인을 곱하고 1차 정재파 모델의 입력에 피드백한다. 이에 따라, 1차 정재파 모델의 출력은, 1차 정재파 성분의 시시각각의 추정값이 되기 때문에, 상기 편차는, 레벨 측정값으로부터 1차 정재파 성분을 제거한 것이 된다. 이때, 상기 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 곱하는 게인을 조정함으로써, 정재파 근방의 주파수를 어느 정도 포함하여 추정하는지를 설정할 수 있다.
다음으로, 2차 정재파에 대해서는, 레벨계에 의한 레벨 측정값과 1차 정재파 모델의 출력의 편차, 즉 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 측정값과 2차 정재파 모델의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽에 게인을 곱하고 2차 정재파 모델의 입력에 피드백한다. 이에 따라, 2차 정재파 모델의 출력은, 2차 정재파 성분의 시시각각의 추정값이 되기 때문에, 상기 편차는, 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 측정값으로부터 2차 정재파 성분을 제거한 것이 된다. 즉, 레벨계의 측정값으로부터 1차, 2차의 정재파 성분을 제거한 레벨 신호를 얻을 수 있다. 이때, 상기 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 곱하는 게인을 조정함으로써, 정재파 근방의 주파수를 어느 정도 포함하여 추정하는지를 설정할 수 있다.
상기에서 얻어진 1차, 2차의 정재파 성분을 제거한 레벨 신호를 이용하여 탕면 레벨 제어를 행하면, 제어계가 정재파에 반응하는 일이 없어지기 때문에, 게인을 올릴 수 있게 되고, 벌징성 탕면 변동을 억압할 수 있다. 또한, 레벨계는 1개만이면 되기 때문에, 설치나 보수의 비용을 억제할 수 있다.
다음으로, 본 발명을 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨 제어에 적용한 경우의 구성예를 도 1에 나타낸다. 도 8에 나타낸 부분과 동일 부분은 동일 부호를 이용하여 나타내고, 설명도 생략한다. 도 1에 있어서, 정재파 성분 제거 장치(11)는, 레벨계(7)로 측정한 탕면 레벨 측정값으로부터 1차 및 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호를 산출하고, 탕면 레벨 제어 장치(8)에 출력한다. 도 8의 종래 기술과의 차이는, 본 실시 형태에서는, 탕면 레벨 제어 장치(8)가 레벨계(7)로 측정한 탕면 레벨 측정값을 그대로 사용하는 것이 아니라, 정재파 성분 제거 장치(11)에 의해 정재파 성분이 제거된 레벨 신호를 사용하는 것이다. 또한, 레벨계(7)는, 1차 정재파만을 대상으로 하는 경우라면, 2차 정재파의 마디의 위치(몰드 폭 중앙과 몰드 폭단의 중간이 되는 몰드 폭 1/4의 위치)에 배치하면 좋지만, 1차 및 2차 정재파를 대상으로 하는 경우라면, 이것보다 더 몰드 폭단 쪽에서 정재파 성분이 취해지는 위치(예를 들면, 몰드 폭 1/8의 위치)에 배치하는 것이 좋다.
정재파 성분 제거 장치(11)는, 도 2와 같이 구성되어 있다. 즉, 정재파 성분 제거 장치(11)는, 1차 정재파 모델(12)과 PD 연산기(13)와 2차 정재파 모델(14)과 PD 연산기(15)와 가산기(16, 17)를 구비한다. 1차 정재파 모델(12)은, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동에 대해서 1차의 모드의 모델을 2차 진동계로 나타낸 것이다. 1차 정재파의 주파수 f1은, (1) 식으로 나타난다.
f1＝√(G/4πL)…………(1)
여기에서, G는 중력 가속도, L은 몰드 폭이다.
1차 정재파 모델(12)의 전달 함수 G1은, 1차 정재파의 주파수 f1을 고유 주파수로 하는 2차 진동계이고, (2) 식과 같이 나타난다.
G1＝ω1 2/(s2＋2ζ1ω1s＋ω1 2)……(2)
여기에서, ω1＝2πf1이고, ζ1은 감쇠 계수이다.
PD 연산기(13)는, 1차 정재파 모델(12)의 출력과 레벨계(7)의 측정값으로부터 가산기(16)에 의해 연산된 편차에 비례 미분 연산을 행하여 1차 정재파 모델(12)에 입력한다. 이에 따라, 1차 정재파 모델(12)은 여진되고, 1차 정재파 성분 추정값을 출력한다. 이때, 1차 정재파 모델(12)과 레벨계(7)의 측정값과의 편차(가산기(16)의 출력)는, 1차 정재파 성분이 제거된 레벨 신호가 된다.
또한, 2차 정재파 모델(14)은, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동에 대해서 2차의 모드의 모델을 2차 진동계로 나타낸 것이다. 2차 정재파의 주파수 f2는, (3) 식으로 나타난다.
f2＝√(G/2πL)…………(3)
2차 정재파 모델(14)의 전달 함수 G2는, 2차 정재파의 주파수 f2를 고유 주파수로 하는 2차 진동계이고, (4) 식과 같이 나타난다.
G2＝ω2 2/(s2＋2ζ2ω2s＋ω2 2)……(4)
여기에서, ω2＝2πf2이고, ζ2는 감쇠 계수이다.
PD 연산기(15)는, 1차 정재파 모델(12)의 출력과 레벨계(7)의 측정값으로부터 가산기(16)에 의해 연산된 편차(가산기(16)의 출력)와 2차 정재파 모델(14)의 출력으로부터 가산기(17)에 의해 연산된 편차에 비례 미분 연산을 행하여 2차 정재파 모델(14)에 입력한다. 이에 따라, 2차 정재파 모델(14)은 여진되고, 2차 정재파 성분 추정값을 출력한다. 이때, 1차 정재파 모델(12)의 출력과 레벨계(7)의 측정값과의 편차(가산기(16)의 출력)와 2차 정재파 모델(14)의 출력의 편차(가산기(17)의 출력)는, 1차 및 2차 정재파 성분이 제거된 레벨 신호가 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 정재파 성분을 추출하는 것과, 그것을 제거한 레벨 신호를 얻는 것이 병행하여 행해진다. 이에 따라, 정재파 성분의 추출 상황을 육안으로 확인하면서 본 실시 형태에 있어서의 조정 파라미터인 1차 및 2차 정재파 모델(12, 14)에 있어서의 감쇠 정수 ζ1, ζ2와 PD 연산기(13, 15)에 있어서의 비례 미분 연산의 게인을 조정할 수 있기 때문에, 정재파 추출을 적정하게 행할 수 있다. 또한, 상기 조정 파라미터는, 정재파 추출에 있어서의 선택 특성(대역 통과 필터에 있어서의 밴드폭)에 상당하는 것이지만, 각 파라미터와 특성과의 관계가 명확하기 때문에, 조정을 용이하게 행할 수 있다.
도 3에 본 실시 형태에 의해 정재파 성분을 포함하는 탕면 레벨로부터, 1차 및 2차 정재파 성분을 추출, 제거한 예를 나타낸다. 정재파에 의한 측정 노이즈를 포함하는 탕면 레벨 측정값으로부터 정재파 성분이 제거되어, 벌징에 기인하는 탕면 레벨 변동이 명료하게 추출되어 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 탕면 레벨 제어 방법을 종래 기술과 비교한 예를 도 4 및 도 10에 나타낸다. 우선, 도 10은, 도 8에 나타내는 제어계를 이용하여 제어를 행한 경우이고, 탕면 레벨 제어 장치(8)에는 PI 제어를 이용했다. 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 슬라이딩 노즐(S/N)(3)의 개도에는, 탕면 레벨계(7)의 측정값에 포함되는 정재파에 기인하는 변동 성분이 많이 포함되어 있고, 탕면 레벨에는 그 정재파 성분과 벌징성 탕면 레벨 변동이 함께 나타나 있다. 벌징성 탕면 레벨 변동을 억제하려면 PI 제어의 게인을 올릴 필요가 있지만, 그렇게 하면 슬라이딩 노즐(S/N)(3)의 개도에 점점 정재파 성분이 크게 나타나, 그것이 탕면 레벨 변동을 조장해 버리기 때문에, 게인을 올릴 수 없다.
한편, 도 4는, 도 2에 나타낸 본 실시 형태를 적용한 경우이고, 정재파 성분을 제거한 레벨 신호를 이용하고 있기 때문에, 슬라이딩 노즐(S/N)(3)의 개도에는 그것이 크게 나타나는 일이 없기 때문에, PI 제어기의 게인을 올릴 수 있다. 여기에서는, 비례 게인을 도 10의 경우의 2.5배로 하고 있다. 그 때문에, 벌징성 탕면 레벨 변동에 대응하여 슬라이딩 노즐(S/N)(3)의 개도를 적절하게 조작할 수 있게 되어, 탕면 레벨 변동은 도 10의 경우의 약 1/3로 저감시킬 수 있는 것이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 1차, 2차의 순서로 처리하도록 했지만, 1차 정재파 모델(12), PD 연산기(13), 가산기(16)와, 2차 정재파 모델(14), PD 연산기(15), 가산기(17)를 전후 교체하고, 2차, 1차의 순서로 처리하도록 해도 좋다.
또한, 정재파는, 통상 1차, 2차의 성분이 강하고, 본 실시 형태와 같이 1차, 2차의 정재파 성분을 제거한 레벨 신호를 이용하여 탕면 레벨 제어를 행함으로써 충분한 제어 효과가 얻어지지만, 3차의 정재파 성분이 포함되어 있는 경우에는, 1차, 2차의 성분에 대한 경우와 동일한 구성으로 추정과 제거를 행할 수 있다.
도 5는, 본 발명에 있어서, 1차, 2차, 3차의 정재파 성분을 제거하는 경우의 실시 형태의 구성을 나타낸다. 3차 정재파 모델(18)은, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동에 대해서 3차의 모드의 모델을 2차 진동계로 나타낸 것이다. 3차 정재파의 주파수 f3은, (5) 식으로 나타난다.
f3＝√(3G/4πL)…………(5)
3차 정재파 모델(18)의 전달 함수 G3은, 3차 정재파의 주파수 f3을 고유 주파수로 하는 2차 진동계이고, (6) 식과 같이 나타난다.
G3＝ω3 2/(s2＋2ζ3ω3s＋ω3 2)……(6)
여기에서, ω3＝2πf3이고, ζ3은 감쇠 계수이다.
PD 연산기(19)는, 가산기(17)로부터 출력되는 1차 및 2차 정재파 성분이 제거된 레벨 신호와 3차 정재파 모델(18)의 출력으로부터 가산기(20)에 의해 연산된 편차에 비례 미분 연산을 행하여 3차 정재파 모델(18)에 입력한다. 이에 따라, 3차 정재파 모델(18)은 여진되고, 3차 정재파 성분 추정값을 출력한다. 이때, 가산기(17)의 출력과 3차 정재파 모델(18)의 출력의 편차(가산기(20)의 출력)는, 1차, 2차 및 3차 정재파 성분이 제거된 레벨 신호가 된다.
추출, 제거하는 정재파의 차수는, 탕면 레벨 측정값에 포함되어 있는 실제의 정재파 성분에 의해 사전에 선택하면 좋다. 정재파 성분의 확인은, 탕면 레벨 측정값을 주파수 해석함으로써 용이하게 행할 수 있다. 또한, 이와 같이 고차까지의 정재파를 제거하는 구성으로 한 경우에, 조업 조건 변동 등에 의해 어떠한 차수의 정재파 성분이 감소했다고 해도, 그것에 대응하여 제거되는 정재파 성분이 감소할 뿐이고, 그를 위해 구성을 변경할 필요는 없다.
또한, 본 발명을 실시함에 있어서, PD 연산기에 있어서의 미분 연산은, 입력되는 신호 중의 고주파 성분을 강조하고, 연산 오차 증대를 초래할 가능성이 있다. 이것을 방지하려면, PD 연산기를 이용하지 않고, 정재파 모델의 상태 변수에 탕면 레벨 신호와 정재파 모델의 편차를 귀환하는(게인을 곱하여 가산함) 구성을 이용하는 것이 유효하다.
도 6에, (2) 식의 1차 정재파 모델의 전달 함수의 블록도에 의한 표현을 나타낸다. 1차 정재파 모델(12)은, 2개의 적분기(21, 22), 2개 상태 피드백 게인(23, 24), 2개의 가산기(25, 26)로 이루어지는 블록도로 나타나고, 적분기(21, 22)의 입력(가산기(25, 26)의 출력)이 모델의 상태 변수가 된다. 도 7에, 도 6의 표현을 이용하여 1차 정재파 제거를 행하는 경우의 구성을 나타낸다. PD 연산기(13)의 기능은, 2개의 게인(27, 28)에 의해 실현된다. 즉, 1차 정재파 모델(12)의 출력과 레벨계(7)의 측정값으로부터 가산기(16)에 의해 연산된 편차에 게인(27)을 곱한 것을 가산기(25)를 경유하여 적분기(21)의 입력에 피드백하는 한편, 상기 편차에 게인(28)을 곱한 것을 가산기(29, 26)를 경유하여 적분기(22)의 입력에 피드백함으로써, 비례 미분 연산과 등가인 연산 처리를 행할 수 있다. 게인(27, 28)이 각각 비례항, 미분항에 상당하고, 그들 값 a, b가 비례 게인, 미분 게인에 상당한다. 이에 따라, 1차 정재파 모델(12)은 여진되어, 1차 정재파 성분 추정값을 출력한다. 이때, 1차 정재파 모델(12)과 레벨계(7)의 측정값과의 편차(가산기(16)의 출력)는, 1차 정재파 성분이 제거된 레벨 신호가 된다.
2차, 3차 정재파 제거에 대해서도 동일하게, 도 2, 도 5에 있어서의 2차, 3차 정재파 추정을 도 7의 1차 정재파의 추정과 동일하게 구성하면 좋다.
1 : 몰드
5 : 용강
6 : 액추에이터
7 : 레벨계
12 : 1차 정재파 모델
14 : 2차 정재파 모델
18 : 3차 정재파 모델

Claims (8)

  1. 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면(溶鋼湯面) 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 모델을 2차 진동계(Vibration in Second-order System)로 나타내고,
    탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 모델을 여진(勵振)하고, 얻어진 당해 모델의 출력에 의해 상기 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차를, 상기 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탕면 레벨계는, 몰드 폭 중앙과 몰드 폭단과의 중간이 되는 몰드 폭 1/4의 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  3. 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델 및 2차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고,
    탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 1차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 2차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 상기 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탕면 레벨계는, 몰드 폭 중앙과 몰드 폭단과의 중간이 되는 몰드 폭 1/4의 위치보다도 몰드 폭단 쪽에서 정재파 성분이 취해지는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  5. 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델, 2차 정재파 모델 및 3차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고,
    탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 1차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 2차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차 및 그의 미분값 중 적어도 한쪽을 상기 3차 정재파 모델의 입력에 귀환함으로써 당해 3차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 3차 정재파 모델의 출력에 의해 3차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분, 상기 2차 정재파 성분 및 상기 3차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분, 상기 2차 정재파 성분 및 상기 3차 정재파 성분을 제거한 상기 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  6. 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 모델을 2차 진동계로 나타내고,
    탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차를 상기 모델의 상태 변수(state variable)로 귀환함으로써 당해 모델을 여진하고, 얻어진 당해 모델의 출력에 의해 상기 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 모델의 출력과의 편차를, 상기 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    당해 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  7. 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델 및 2차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고,
    탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 1차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 2차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 상기 레벨 신호를 이용한 피드백 제어에 의해 몰드에 유입되는 용강 유량을 조절하는 액추에이터를 조작하는 것을 특징으로 하는 몰드 내 용강탕면 레벨 제어 방법.
  8. 연속 주조기의 몰드 내 용강탕면 레벨을 제어할 때에 있어서, 몰드 폭에 대응한 고유의 주기로 요동하는 정재파에 의한 탕면 레벨 변동의 1차 정재파 모델, 2차 정재파 모델 및 3차 정재파 모델을 각각 2차 진동계로 나타내고,
    탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 1차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 1차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 1차 정재파 모델의 출력에 의해 1차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 탕면 레벨계로 측정한 레벨 측정값과 상기 1차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 2차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 2차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 2차 정재파 모델의 출력에 의해 2차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 2차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
    상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차를 상기 3차 정재파 모델의 상태 변수로 귀환함으로써 당해 3차 정재파 모델을 여진하고, 얻어진 당해 3차 정재파 모델의 출력에 의해 3차 정재파에 의한 탕면 레벨 변동 성분을 추정함과 함께, 상기 1차 정재파 성분 및 상기 2차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호와 상기 3차 정재파 모델의 출력과의 편차를, 상기 1차 정재파 성분, 상기 2차 정재파 성분 및 상기 3차 정재파 성분을 제거한 레벨 신호라 하고,
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