專利名稱：控制電鍍鍍層重量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電鍍作業(yè)線上連續(xù)移動(dòng)的帶狀物電鍍的步驟和用來控制金屬的鍍層重量的方法和裝置。
在用來控制金屬的鍍層重量的普通裝置中，如1994年6月的“鋼鐵工程師(Iron and Steel Engineer)”中所描述，控制參數(shù)，諸如從噴嘴噴出的氣體的壓力、噴嘴的高度、從噴嘴到帶狀物的距離(間隙)，在鍍層重量的具體條件改變后通過使用控制模型方程或似方式被確定，并根據(jù)控制參數(shù)執(zhí)行前饋控制。具體條件的變化點(diǎn)被提供到鍍層重量傳感器并獲得對(duì)應(yīng)于新的具體條件的檢測值后，對(duì)應(yīng)于新的具體條件的檢測值和目標(biāo)鍍層重量之間的偏差被檢測并執(zhí)行反饋控制以減小偏差。
然而，現(xiàn)有技術(shù)具有下述缺陷。
首先，關(guān)于前饋控制，問題是若在計(jì)算控制參數(shù)時(shí)控制目標(biāo)的設(shè)定值和實(shí)際測量值之間存在一個(gè)偏差，則該偏差降低了鍍層重量的精確度。
還有一個(gè)問題是，由于通過固定地使用預(yù)先構(gòu)造的控制模型計(jì)算控制參數(shù)，控制目標(biāo)的狀態(tài)的壽命變化、控制環(huán)境、以及類似情況無法得到補(bǔ)償，鍍層重量的精確度降低。
而且，不能保證預(yù)先構(gòu)造的控制模型是充分考慮提高精確度的控制模型。這里的情況是控制模型包括一個(gè)隨目標(biāo)鍍層重量而不同的大的誤差。
同時(shí)，在反饋控制中也一樣，主要由于從噴嘴位置到鍍層重量傳感器的固定位置的距離造成的停滯時(shí)間的補(bǔ)償沒有被考慮。因此，一旦通過執(zhí)行反饋控制改變參數(shù)后，在帶狀物的改變部分到達(dá)鍍層重量檢測傳感器后需要再次執(zhí)行反饋控制。鍍層重量精確度的提高也受到限制。
而且，在通過由鍍層重量傳感器在帶狀物寬度方向上掃描而產(chǎn)生一個(gè)鍍層重量的平均值的情況下，由于獲得鍍層重量的平均值需要幾十秒的掃描時(shí)間，檢測的延遲時(shí)間過長。另一方面，在不斷掃描帶狀物的代表位置(如中央)的情況下，雖然檢測延遲時(shí)間變短，但依據(jù)帶狀物的分布的不同，檢測值的誤差仍然太大。
因此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷并提供實(shí)現(xiàn)金屬鍍層重量的高精確度和均勻性的控制方法和裝置。
通過本發(fā)明的下述結(jié)構(gòu)，上述問題被解決。
在計(jì)算控制參數(shù)時(shí)假定的控制目標(biāo)的值與實(shí)際值不相等的問題通過提供的裝置能夠被根本解決，提供的裝置包括用來接收控制時(shí)控制目標(biāo)的狀態(tài)變量并估算對(duì)應(yīng)于控制狀態(tài)的金屬鍍層重量的監(jiān)測裝置；和用來根據(jù)監(jiān)測裝置的一個(gè)輸出值和目標(biāo)鍍層重量之間的偏差修正控制參數(shù)的監(jiān)測控制裝置。
當(dāng)參數(shù)被作為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的噴嘴位置和氣體壓力的組合給定時(shí)，監(jiān)測控制裝置修正噴嘴位置和氣體壓力以減小偏差。
這里還提供了修正函數(shù)計(jì)算裝置，用來為鍍層重量計(jì)算一個(gè)氣體壓力或噴嘴位置的預(yù)定的相關(guān)值，也就是說，通過使用將該預(yù)定的相關(guān)值乘以偏差獲得的值，參數(shù)的變化程度、噴嘴位置和氣體壓力被修正。
這里提供了用來存儲(chǔ)通過控制模型估算的鍍層重量和通過鍍層重量傳感器實(shí)際側(cè)量的值之間的差值的模型誤差累加裝置。通過修正使用控制模型的控制參數(shù)計(jì)算裝置和使用差值的監(jiān)測控制裝置的計(jì)算結(jié)果，固定地使用控制模型的問題能夠被解決。
通過提供多個(gè)控制模型并根據(jù)目標(biāo)鍍層重量選擇地使用它們，能夠解決控制模型具有誤差的問題。
通過使用鍍層重量傳感器的一個(gè)輸出和在監(jiān)測裝置之前的一個(gè)輸出停滯時(shí)間補(bǔ)償監(jiān)測裝置的輸出，由此能夠解決在反饋控制中產(chǎn)生長的停滯時(shí)間的問題。
由于鍍層重量傳感器的操作模式造成的檢測延遲時(shí)間增加或精確度降低的問題能夠通過提供以下裝置解決用來存儲(chǔ)鍍層重量在帶狀物的寬度方向上的分布的分布存儲(chǔ)裝置；和用來通過查閱所述分布存儲(chǔ)裝置的內(nèi)容校正鍍層重量傳感器測量的值的鍍層重量校正裝置。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的操作。
監(jiān)測裝置估算在目前的控制狀態(tài)下的金屬的鍍層重量，目前的控制狀態(tài)是基于狀態(tài)變量，諸如帶狀物的移動(dòng)速度、噴嘴位置、氣體壓力、和從控制目標(biāo)檢測的類似變量。監(jiān)測控制裝置檢查估算的鍍層重量和目標(biāo)鍍層重量并改變控制的參數(shù)，從而使它們匹配。即使當(dāng)鍍層重量不能被直接檢測時(shí)，假定的在目前控制狀態(tài)下被鍍的金屬的鍍層重量被估算并接近于實(shí)時(shí)目標(biāo)值。鍍層重量控制的精確度因此被提高。
通過使用控制模型估算的鍍層重量和在過去的控制中通過鍍層重量傳感器實(shí)際測量的值之間的差值在模型誤差累積裝置中與各種鍍層重量相對(duì)應(yīng)地被累積。在計(jì)算控制參數(shù)的情況下，通過目標(biāo)鍍層重量加上或減去所述差值而獲得一個(gè)值，通過置換此值作為控制模型的一個(gè)新的目標(biāo)鍍層重量，從而校正每次由控制目標(biāo)的壽命變化或控制環(huán)境造成的模型誤差。在監(jiān)測裝置的計(jì)算中，通過將使用控制模型估算的鍍層重量加上或減去所述差值，模型誤差能夠被類似地校正。這樣，控制參數(shù)和監(jiān)測裝置的輸出能夠具有較高的精確度。
具有幾乎相同特征的每個(gè)鍍層重量被提供有多個(gè)控制模型。根據(jù)目標(biāo)鍍層重量選擇使用的模型并通過使用選擇的模型計(jì)算控制參數(shù)。當(dāng)多個(gè)模型被選擇時(shí)，它們的計(jì)算結(jié)果被適當(dāng)?shù)丶訖?quán)，所得的數(shù)據(jù)被用作最終的參數(shù)。因此，參數(shù)能夠通過每次最精確的模型被計(jì)算，參數(shù)的精確度也能夠被提高。
不導(dǎo)致停滯時(shí)間的鍍層重量從監(jiān)測裝置產(chǎn)生。通過從監(jiān)測裝置前的一個(gè)輸出停滯時(shí)間減去目前由鍍層重量傳感器檢測一個(gè)值，監(jiān)測裝置的監(jiān)測誤差被計(jì)算。因而，通過從監(jiān)測裝置的當(dāng)前輸出減去監(jiān)測誤差，能夠高度精確地獲得不導(dǎo)致停滯時(shí)間的反饋量。通過使用該反饋量執(zhí)行反饋控制，從而使停滯時(shí)間被補(bǔ)償?shù)目刂票粓?zhí)行。
在鍍層重量傳感器在寬度方向上掃描帶狀物的模式中，分布存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)帶狀物在寬度方向上的鍍層重量的分布和分布的平均鍍層重量。鍍層重量校正裝置首先檢查被鍍層重量傳感器搜索的是帶狀物的哪一部分并從分布存儲(chǔ)裝置中提取對(duì)應(yīng)于該部分的鍍層重量的值。通過從提取的鍍層重量減去平均值，該部分與平均值的偏差被計(jì)算。最后，該偏差被用作一個(gè)校正值并被從鍍層重量傳感器檢測的值中減去。通過上述過程，當(dāng)先前的和當(dāng)前的分布相關(guān)聯(lián)時(shí)，通過相關(guān)值能夠消除分布的影響。由于從掃描周期獲得的序列值能夠計(jì)算與平均值相當(dāng)?shù)囊粋€(gè)值，所以能夠快速地計(jì)算高度精確的鍍層重量。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供監(jiān)測裝置，即使當(dāng)鍍層重量不能被直接檢測時(shí)，鍍層重量控制的精確度也能夠被提高。特別是，由于根據(jù)用作目標(biāo)鍍層重量校正的目標(biāo)的控制數(shù)量的變化，控制增益系數(shù)被優(yōu)化，因此能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的且非常精確的鍍層重量控制。
模型誤差累積裝置被提供，并通過使用該裝置的誤差信息，控制模型被校正，從而使設(shè)備的壽命變化或類似情況造成的模型誤差被減小。這樣，能夠高精確度地獲得控制參數(shù)和監(jiān)測裝置的輸出。
根據(jù)本發(fā)明，通過監(jiān)測裝置的輸出、在監(jiān)測裝置之前的輸出停滯時(shí)間、和鍍層重量傳感器當(dāng)前檢測的值計(jì)算反饋量，并通過使用該反饋量執(zhí)行反饋控制，從而使補(bǔ)償停滯時(shí)間的非常精確的控制被執(zhí)行。
而且，提供有分布存儲(chǔ)裝置，并通過使用分布存儲(chǔ)裝置的內(nèi)容，鍍層重量的連續(xù)值被鍍層重量校正裝置校正，從而快速地計(jì)算非常精確的鍍層重量。
根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)控制模型被提供，并每次選擇最精確的模型來計(jì)算參數(shù)，從而提高了參數(shù)的精確度。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2所示為用于控制根據(jù)圖1的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)的操作流程圖3所示為用于控制的計(jì)算機(jī)中的技術(shù)規(guī)格表的結(jié)構(gòu)圖；圖4所示為在用于控制的計(jì)算機(jī)中的工作方案表的結(jié)構(gòu)圖；圖5所示為在本發(fā)明的實(shí)施例中監(jiān)測控制裝置的操作流程圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖7所示為第二實(shí)施例中控制裝置的操作流程圖；圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖9所示為第三實(shí)施例中的模型誤差累加裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖10所示為根據(jù)第四實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖11所示為第四實(shí)施例中的分布存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖12所示為第四實(shí)施例中的包括鍍層重量校正裝置的控制器的結(jié)構(gòu)圖；圖13所示為根據(jù)第五實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖14所示為第五實(shí)施例的監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖15所示為在根據(jù)第六實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)中用于控制的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖16所示為第六實(shí)施例中模型存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖17所示為在第六實(shí)施例中的參數(shù)計(jì)算裝置的操作流程圖。
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1所示為根據(jù)實(shí)施例的電鍍鍍層控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)包括一個(gè)控制器100，一個(gè)用來控制的計(jì)算機(jī)140，它經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)130向控制器100發(fā)送信號(hào)或從控制器100接收信號(hào)，和通過上述組件被控制的目標(biāo)150。
控制目標(biāo)150的輥152按箭頭的方向移動(dòng)帶狀物151。熔化的金屬被存儲(chǔ)在電鍍槽153中，當(dāng)被進(jìn)料時(shí)帶狀物151被連續(xù)地浸入電鍍槽153。然后，噴嘴154向鍍層的帶狀物151噴射高壓氣體，一部分金屬脫落，從而把所鍍的金屬調(diào)整到恒定的重量。在下面的實(shí)施例將描述一個(gè)例子，在例子中使用了噴嘴154的參數(shù)，如噴嘴154和熔化的金屬的表面之間的距離(高度)H，噴嘴154和帶狀物之間的距離(間隙)D，和噴嘴154噴射的氣體的壓力(氣壓)P。
用于控制的計(jì)算機(jī)140具有一個(gè)技術(shù)規(guī)格表141和技術(shù)方案表143，在技術(shù)規(guī)格表141中存儲(chǔ)有目標(biāo)電鍍鍍層重量W*，在技術(shù)方案表143中存儲(chǔ)有控制的一部分參數(shù)。參數(shù)計(jì)算裝置142根據(jù)模型方程通過使用從表中提取的值執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，從而獲得參數(shù)P、D和H的最后參數(shù)P*、D*和H*。這些參數(shù)和目標(biāo)鍍層重量W*一起經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)130由通信接口144傳送到控制器100。
控制器100根據(jù)需要校正從通信接口101發(fā)送的參數(shù)并產(chǎn)生最終值以控制目標(biāo)150。本實(shí)施例示出了氣體壓力P是一個(gè)被校正目標(biāo)的情況。
控制器100產(chǎn)生從計(jì)算機(jī)140獲得的間隙參數(shù)D*和高度參數(shù)H*，并通過輸出裝置105輸至控制目標(biāo)150。
而且，監(jiān)測裝置103根據(jù)從控制目標(biāo)150經(jīng)輸入裝置102獲得的輥152的轉(zhuǎn)數(shù)V(帶狀物的進(jìn)料速度)、氣體壓力P、噴嘴154的高度H和間隙D估算帶狀物151上的金屬鍍層重量W，并把估算的鍍層重量W’提供給監(jiān)測控制裝置104。
監(jiān)測控制裝置104計(jì)算估算的鍍層重量W’和從用于控制的計(jì)算機(jī)140獲得的目標(biāo)鍍層重量W*之間的差值ΔW，并通過使用ΔW和修正函數(shù)Ks106修正從用于控制的計(jì)算機(jī)140獲得的氣體壓力參數(shù)P*。經(jīng)修正得到的值被用作氣體壓力的最終參數(shù)P**，并且參數(shù)P**經(jīng)輸出裝置105被提供給控制目標(biāo)150。修正函數(shù)計(jì)算裝置107優(yōu)化修正函數(shù)106Ks的值。
雖然在本實(shí)施例中噴嘴154的氣體壓力參數(shù)P*是通過控制計(jì)算機(jī)140的計(jì)算獲得的參數(shù)中被校正的目標(biāo)，間隙參數(shù)D*或高度參數(shù)H*也能夠以類似的結(jié)構(gòu)被校正。
圖2是示出了參數(shù)計(jì)算裝置142的處理過程的流程圖。在目標(biāo)鍍層重量W*改變之前計(jì)算參數(shù)，忽略通過噴嘴位置的帶狀物的焊接點(diǎn)，等等。在步驟S2-1，目標(biāo)鍍層重量W*被從技術(shù)規(guī)格表141中提取出來。
圖3示出了技術(shù)規(guī)格表141結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。通過把帶狀物分成幾部分，目標(biāo)鍍層重量W*被排列在表中，每一部分具有一個(gè)線圈號(hào)。如圖中例子所示，具有線圈號(hào)1的前500m帶狀物的W*為80g/m2，接下來300m的W*為180g/m2，等等。
參數(shù)計(jì)算裝置142識(shí)別經(jīng)過噴嘴位置的帶狀物151的線圈號(hào)和與線圈前端的距離，并在步驟S2-1中提取相應(yīng)的W*。此外，從控制器100得出控制目標(biāo)150的狀態(tài)變量。在實(shí)施例中，帶狀物151的移動(dòng)速度V(輥152的轉(zhuǎn)數(shù))被當(dāng)作狀態(tài)變量。除移動(dòng)速度V外，熔化金屬的溫度或帶狀物151的溫度也能夠被引入作為狀態(tài)變量。
在步驟S2-2，通過使用技術(shù)方案表143確定氣體壓力參數(shù)P*和高度參數(shù)H*。
圖4示出技術(shù)方案表143的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在圖中，從鍍層重量W*和帶狀物151的移動(dòng)速度V可以得出合適的氣體壓力參數(shù)P*和噴嘴的高度參數(shù)H*。使用者預(yù)先按照帶狀物的產(chǎn)品目錄構(gòu)造技術(shù)規(guī)格表141并根據(jù)迄今為止的經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造技術(shù)方案表143，等等。
在步驟S2-3，D*通過表達(dá)式1計(jì)算，在式1中將W*、P*和H*代入反函數(shù)f-1，函數(shù)f是氣體壓力P、帶狀物151的移動(dòng)速度V、間隙D、高度H和鍍層重量W在此時(shí)的關(guān)系式。D*＝f-1(W*，P*，V，H*)關(guān)系式2是作為函數(shù)f的一個(gè)例子。W＝f[P，V，D，H]＝0.45P0.68D0.88V0.50exp(8.3/V)H0.01此時(shí)的反函數(shù)f-1如表達(dá)式3所示。[表達(dá)式3]D=f-1(W,P,V,H)]]>=0.88(W/(0.45P0.68V0.50exp(8.3/V)H0.01))]]>除了上面的形式外可以考慮函數(shù)f的各種形式。熔化的鋅的溫度和帶狀物的溫度也可以用作模型方程的變量。
在步驟S2-4，獲得的變量P*、D*、H*和W*經(jīng)通信接口144傳送到控制器100。
在該實(shí)施例中，D*由模型表達(dá)式3確定，模型表達(dá)式3使用從技術(shù)方案表143中提取的P*、H*。另一方面，P*也能夠通過從技術(shù)方案表143中提取的D*和H*由模型方程確定，等等。
通過省略一部分從上述模型方式中的參數(shù)而獲得的模型方程也可以使用。例如，D*可以從表達(dá)式4所示的模型方程計(jì)算出來，在表達(dá)式4中H*不是控制目標(biāo)。D=f-1(W，P，V)在監(jiān)測裝置103的處理過程中，根據(jù)該實(shí)施例，電鍍到帶狀物151的金屬鍍層重量W’可以從P、D、H和V的值估算。
首先，經(jīng)輸入裝置102從控制目標(biāo)150獲得P、V、D和H的值。接下來，通過替換這些值的結(jié)果，由表達(dá)式2計(jì)算鍍層重量的監(jiān)測值(估算值)W’。最后獲得的監(jiān)測值W’被送到監(jiān)測控制裝置104。
圖5中一個(gè)流程圖，示出了監(jiān)測控制裝置104的處理過程。監(jiān)測控制裝置104檢測W*和W’之間的偏差并修正控制計(jì)算機(jī)140計(jì)算的氣體壓力參數(shù)P*。
在步驟S6-l，從控制計(jì)算機(jī)140經(jīng)通信接口101獲得的W*減去W’，從而計(jì)算鍍層重量的偏差ΔW。偏差ΔW是由于控制計(jì)算機(jī)140計(jì)算控制參數(shù)時(shí)假定的P、V、D和H的值和控制目標(biāo)150的當(dāng)前值之間的差值而產(chǎn)生的。在該實(shí)施例中，通過修正氣體壓力P減小偏差，因而提高了控制精確度。
在步驟S6-2，通過ΔW和修正函數(shù)Ks計(jì)算出氣體壓力的修正量ΔP。作為例子，示出了修正函數(shù)Ks106為常數(shù)的情況。修正量ΔP通過表達(dá)式5計(jì)算。ΔP＝Ks×ΔW在步驟S6-3，使用經(jīng)通信接口101從控制計(jì)算機(jī)140獲得的P*、在步驟S6-2中獲得的ΔP、和氣體壓力的先前修正量(ΔP)prev，通過表達(dá)式6計(jì)算最終的氣體壓力參數(shù)P**。P**＝P*+ΔP+(ΔP)prev當(dāng)先前的氣體壓力修正量(ΔP)prev沒有被存儲(chǔ)時(shí)，通過表達(dá)式7計(jì)算參數(shù)P**。P**＝P*+ΔP最后，在步驟S6-4，P**經(jīng)輸出裝置105被提供給控制目標(biāo)150，用來改變噴嘴154的氣體壓力。
在修正函數(shù)計(jì)算裝置107的處理過程中，首先經(jīng)通信接口101獲得W*。接著，在W＝W*的情況下，改變鍍層重量的氣體壓力變化率(p/W)被計(jì)算出來。
當(dāng)模型方程如表達(dá)式2所示時(shí)，(P/W)可通過將W*和P代入表達(dá)式8而算得。
〔表達(dá)式8〕(P/W)＝(P/0.68W*)修正函數(shù)計(jì)算裝置107計(jì)算每次W*和P被改變時(shí)(p/W)的值，并把得出的值作為監(jiān)測控制裝置104的修正函數(shù)106Ks。
對(duì)于修正函數(shù)Ks106，除了該實(shí)施例中所示的恒定值外，還可以用(P/W*)的二次表達(dá)式等。當(dāng)可以假定其隨P的變化很小時(shí)，修正函數(shù)Ks僅在W*改變時(shí)才被計(jì)算，從而減少了控制器100的算術(shù)運(yùn)算量。而且，也可以為計(jì)算機(jī)140提供修正函數(shù)計(jì)算裝置107并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)130傳送修正函數(shù)，并在一表中為W*設(shè)置Ks，在傳送控制參數(shù)到控制器100時(shí)控制參數(shù)在監(jiān)測控制裝置104中被設(shè)置。
W*可以經(jīng)通信接口101的每個(gè)操作被接收。另一方面，在技術(shù)規(guī)格改變時(shí)獲得的值被累積在控制器100中，并參考該值直到下次改變技術(shù)規(guī)格，從而使網(wǎng)絡(luò)130上的計(jì)算量和負(fù)載減少。
雖然在上例中在控制參數(shù)之中被校正的目標(biāo)是氣體壓力P，顯然，通過類似的方法也能夠校正噴嘴位置，如噴嘴的間隙D和高度H。
根據(jù)本實(shí)施例，即使當(dāng)鍍層重量不能被直接檢測時(shí)，在當(dāng)前控制狀態(tài)下提供的金屬鍍層重量被實(shí)時(shí)地估算，并調(diào)整氣體壓力和噴嘴位置，從而接近目標(biāo)鍍層重量。因此，鍍層重量控制的精確度能夠被提高。當(dāng)根據(jù)目標(biāo)鍍層重量和使用模型方程估算的值之間的偏差來計(jì)算氣體壓力或噴嘴位置時(shí)，由于模型方程中的修正函數(shù)被氣體壓力或噴嘴位置對(duì)于目標(biāo)鍍層重量的微分值所修正，所以能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的且非常精確的鍍層重量控制。
下面將描述本發(fā)明的其他實(shí)施例。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，用電鍍鍍層重量檢測裝置1101代替了圖1的結(jié)構(gòu)中的監(jiān)測裝置103。通過裝置1101精確地測量帶狀物151上的金屬鍍層重量執(zhí)行反饋控制。在本實(shí)施例中，當(dāng)相應(yīng)于參數(shù)的鍍層重量被檢測時(shí)執(zhí)行反饋控制，在除了上述時(shí)間以外的時(shí)間執(zhí)行前饋控制，在前饋控制中用來計(jì)算的計(jì)算機(jī)140計(jì)算的參數(shù)被使用。
電鍍鍍層重量檢測裝置1101在寬度方向上掃描帶狀物151，并在掃描期間的預(yù)定時(shí)間和在寬度方向上的掃描完成時(shí)產(chǎn)生鍍層重量。在上述預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生的是帶狀物被掃描部分的鍍層重量(以下稱為部分鍍層重量)。在上述掃描完成時(shí)產(chǎn)生的是寬度方向上鍍層重量的平均值(以下稱為平均鍍層重量)。由于帶狀物151實(shí)際上以速度V移動(dòng)，因此電鍍鍍層重量檢測裝置1101傾斜地掃描帶狀物151。生成的鍍層重量經(jīng)輸入裝置102發(fā)送到控制器100的控制裝置1102。
從控制計(jì)算機(jī)140接收到控制參數(shù)后，控制裝置1102通過使用部分鍍層重量立刻執(zhí)行反饋控制，然后，通過使用檢測的平均鍍層重量繼續(xù)反饋控制。
圖7是控制裝置1102執(zhí)行處理的流程圖。在步驟S10-1，識(shí)別相應(yīng)于參數(shù)的部分鍍層重量是否被從電鍍鍍層重量檢測裝置1101檢測。由于電鍍鍍層重量檢測裝置1101和噴嘴154通常彼此分離，對(duì)帶狀物來說從噴嘴位置移動(dòng)到電鍍鍍層重量檢測裝置1101需要幾十秒的時(shí)間。
在步驟S10-2，鍍層重量偏差ΔW根據(jù)檢測的部分鍍層重量W和目標(biāo)鍍層重量W*算出。接著，在步驟S10-3，通過使用表達(dá)式5，從ΔW和修正函數(shù)Ks計(jì)算氣體壓力的修正量ΔP。進(jìn)一步在步驟S10-4中，通過表達(dá)式7計(jì)算P**。在步驟S10-5中，P**被用作最終的氣體壓力參數(shù)并經(jīng)過輸出裝置105被送到控制目標(biāo)150的噴嘴154。
在步驟S10-6，識(shí)別相應(yīng)于P**的平均鍍層重量是否被檢測。相應(yīng)于P**的平均鍍層重量表示關(guān)于整個(gè)寬度方向上檢測相應(yīng)于P**的部分鍍層重量后獲得的平均鍍層重量。在步驟S10-4中計(jì)算出的值被保持，直到獲得平均鍍層重量。獲得平均鍍層重量后，處理程序前進(jìn)到步驟S10-7。
在步驟S10-7，平均鍍層重量被重新設(shè)置到W。通過從目標(biāo)鍍層重量W*減去W，計(jì)算出鍍層重量的偏差ΔW。進(jìn)一步在步驟S10-8中，通過使用表達(dá)式5從ΔW和修正函數(shù)Ks計(jì)算出氣體壓力的修正量ΔP。在步驟S10-9，通過表達(dá)式6計(jì)算新的P**。在步驟S10-10中，P**被用作氣體壓力的最終參數(shù)并經(jīng)過輸出裝置105被到控制目標(biāo)150的噴嘴154。每次獲得新的平均鍍層重量時(shí)重復(fù)步驟S10-7到S10-10的處理過程。
當(dāng)目標(biāo)鍍層重量W*的參數(shù)被改變或類似情況發(fā)生時(shí)，上述反饋控制被結(jié)束。改變參數(shù)后，步驟S10-1的處理過程再次開始。在步驟S10-11，判斷是否結(jié)束反饋控制。如果反饋控制沒有結(jié)束，處理程序返回到步驟S10-6，等待新的平均鍍層重量的檢測。
雖然，在本實(shí)施例中，在鍍層重量不能被檢測的前饋控制期間控制計(jì)算機(jī)140計(jì)算的參數(shù)被用作參數(shù)，在圖1的實(shí)施中的監(jiān)測裝置也能夠被使用。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)用來估算鍍層重量的前饋控制被切換到能夠檢測鍍層重量的反饋控制時(shí)，在獲得帶狀物寬度方向上的平均鍍層重量之前，通過使用部分鍍層重量能夠迅速地開始反饋控制。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，除了圖6的結(jié)構(gòu)外，控制計(jì)算機(jī)140還包括一個(gè)用來累積模型誤差的裝置801，參數(shù)計(jì)算裝置142還具有一個(gè)校正模型誤差的功能。提供給控制器100的誤差發(fā)送裝置802的輸出被傳送給模型誤差累積裝置801。
圖9示出了模型誤差累積裝置801的結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)的模型誤差對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電鍍鍍層重量W*。在圖中的例子中，當(dāng)W*為80-82g/m2時(shí)，由表達(dá)式2獲得的W具有5g/m2的誤差。
根據(jù)誤差發(fā)送裝置802的處理，裝置802獲得在控制裝置1102中檢測的電鍍鍍層重量的偏差(模型誤差)ΔW的值，并經(jīng)過通信接口101、網(wǎng)絡(luò)130和通信接口144把ΔW發(fā)送到模型誤差累積裝置801。
當(dāng)使用模型方程計(jì)算出控制參數(shù)時(shí)，參數(shù)計(jì)算裝置142從模型誤差累積裝置801提取對(duì)應(yīng)于參數(shù)的ΔW并通過使用表達(dá)式9計(jì)算噴嘴位置的目標(biāo)值D*，表達(dá)式9是通過修改表達(dá)式3得到的。D*=f-1(W,P,V,H)]]>=0.88((W*-ΔW)/(0.45P0.68V0.50exp(8.3/V)H0.01-ΔW)))]]>作為第三實(shí)施例的改型，圖1所示的監(jiān)測裝置103也可以用來估算鍍層重量W，在此期間通過電鍍鍍層重量檢測裝置1101進(jìn)行檢測是困難的，在控制計(jì)算機(jī)140把參數(shù)傳送到控制器100的同時(shí)用來計(jì)算參數(shù)的模型誤差ΔW也被傳送到監(jiān)測裝置103。在此情況下，通過表達(dá)式10監(jiān)測裝置103計(jì)算鍍層重量的估算值W’，表達(dá)式10是從表達(dá)式2修改得來的。W＝f(P，V，D，H)-ΔW＝0.45P0.68D0.88V0.50exp(8.3/V)H0.01-ΔW根據(jù)本實(shí)施例，在先前控制中電鍍鍍層重量的目標(biāo)值和實(shí)際測量值之間的差值被累積。通過從目標(biāo)鍍層重量減去或加上差值而獲得一個(gè)值，通過將該值用作目標(biāo)值計(jì)算控制參數(shù)，從而由控制目標(biāo)的壽命變化或控制環(huán)境導(dǎo)致的模型誤差能夠被校正。
[第四實(shí)施例〕圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，除了圖6的結(jié)構(gòu)，這里還提供了一個(gè)分布存儲(chǔ)裝置1401和一個(gè)鍍層重量校正裝置1402，從而校正從電鍍鍍層重量檢測裝置1101接收的部分鍍層重量。
在電鍍鍍層重量檢測裝置1101在寬度方向上掃描帶狀物151時(shí)獲得的部分鍍層重量相對(duì)應(yīng)于從帶狀物151末端的距離被存儲(chǔ)在分布存儲(chǔ)裝置1401中。
圖11示出了分布存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)。圖中的例子示出了檢測的電鍍鍍層重量的順序值，在距帶狀物末端0.1m處為100g/m2，在0.2m處為110g/m2，等等。它還示出了檢測的存儲(chǔ)的分布鍍層重量的平均值為103g/m2。當(dāng)電鍍鍍層重量檢測裝置1101在寬度方向上進(jìn)行掃描期間控制目標(biāo)的控制參數(shù)和狀態(tài)變量沒有增減時(shí)獲得分布存儲(chǔ)裝置1401的存儲(chǔ)內(nèi)容，且該存儲(chǔ)內(nèi)容通過沖掉改寫已經(jīng)存儲(chǔ)的原有分布被更新。
電鍍鍍層重量校正裝置1402從由輸入裝置102獲得的帶狀物151的部分鍍層重量和存儲(chǔ)在分布存儲(chǔ)裝置1401的分布信息獲得部分鍍層重量的校正值，當(dāng)電鍍鍍層重量檢測裝置1101在先前時(shí)間掃描帶狀物151的寬度方向時(shí)分布存儲(chǔ)裝置1401存儲(chǔ)在每一部分檢測的部分鍍層重量。
圖12示出了鍍層重量校正裝置1402的結(jié)構(gòu)。當(dāng)前產(chǎn)生的電鍍的部分鍍層重量Wtemp和部分鍍層重量被檢測時(shí)從帶狀物末端的距離被經(jīng)過輸入裝置102從電鍍鍍層重量檢測裝置1101接收。之后，鍍層重量的平均Wave-prov和對(duì)應(yīng)于從帶狀物末端相同距離的部分的先前的部分鍍層重量Wtemp-prev被從分布存儲(chǔ)裝置1401提取出來。通過從Wtemp-prev減去Wave-prev獲得的值ΔWmod被用作一個(gè)校正值，通過從Wtemp減去ΔWmod獲得的值Wfiltered形成作為到控制裝置1102的鍍層重量反饋量。
根據(jù)本實(shí)施例，由于基于檢測部分的部分鍍層重量中的偏差能夠通過使用先前掃描得的分布被校正，一個(gè)相當(dāng)于平均鍍層重量的值可以被用作反饋信號(hào)。平均值獲得之前部分鍍層重量的反饋控制的精確度能夠被提高。
〔第五實(shí)施例〕圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的電鍍鍍層重量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?？刂颇繕?biāo)中的噴嘴位置(氣體噴射位置)和電鍍鍍層重量檢測裝置1101的固定位置通常被遠(yuǎn)遠(yuǎn)地分開。而且，鍍層重量檢測裝置1101本身的檢測延遲通常被加上。對(duì)于補(bǔ)償這種停滯時(shí)間的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本實(shí)施例，控制器100被提供有一個(gè)監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置1701和一個(gè)監(jiān)測結(jié)果提取裝置1702。
通過使用經(jīng)輸入裝置102獲得的電鍍鍍層重量檢測裝置1101的輸出W和作為反饋量的監(jiān)測結(jié)果提取裝置1702的輸出W’com，控制裝置1102執(zhí)行反饋控制。監(jiān)測裝置103的輸出W’從最新的一個(gè)開始按時(shí)間順序存儲(chǔ)到監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置1701。
圖14示出了監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置1701的結(jié)構(gòu)。監(jiān)測裝置103的輸出W’對(duì)應(yīng)于時(shí)間被存儲(chǔ)。時(shí)間表示從當(dāng)前作為起點(diǎn)(0)追溯到過去的時(shí)間的值。圖中示出了0.5秒之前的輸出為106g/m2，1.0秒之前的輸出為109g/m2，等等。
監(jiān)測結(jié)果提取裝置1702計(jì)算當(dāng)氣體被噴射到作為電鍍鍍層重量檢測裝置1101檢測的當(dāng)前目標(biāo)的部分帶狀物151時(shí)的時(shí)間。通過使用從計(jì)算時(shí)間到當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間段作為延遲時(shí)間，相應(yīng)于從當(dāng)前時(shí)間回溯經(jīng)過所述延遲時(shí)間時(shí)的監(jiān)測裝置103的輸出Wcom被從監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置1701中提取并輸出。
根據(jù)控制目標(biāo)的狀態(tài)變量和電鍍鍍層重量檢測裝置1101的操作狀態(tài)計(jì)算出延遲時(shí)間?？刂颇繕?biāo)的主要狀態(tài)變量是帶狀物的移動(dòng)速度V。當(dāng)噴嘴的高度H改變時(shí)，這里的情況是改變?cè)斐傻挠绊懸脖豢紤]。與帶狀物151的移動(dòng)有關(guān)的延遲時(shí)間τL通過表達(dá)式11計(jì)算。
〔表達(dá)式11〕τL＝(L-ΔH)/V這里，L是從氣體噴射位置到電鍍鍍層檢測裝置1101的固定位置的參考距離，ΔH是用于校正噴嘴的豎直移動(dòng)造成的L的變化。因此，帶狀物151的氣體噴射的部分到達(dá)鍍層重量檢測位置所需要的時(shí)間能夠被計(jì)算。
而且，根據(jù)電鍍鍍層重量檢測裝置1101的操作狀態(tài)，檢測延遲τD被加上。τD可以由電鍍鍍層重量檢測裝置1101從帶狀物一端移動(dòng)到另一端的時(shí)間近似得出。因而，檢測延遲時(shí)間τD通過表達(dá)式12計(jì)算。
〔表達(dá)式12〕τL＝τL+τD因此，與τ相一致的時(shí)間被從監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置1701中搜索出來，此時(shí)監(jiān)測裝置103的輸出被提取并被設(shè)置到Wcom。值Wcom被提供給控制裝置1102。
在控制裝置1102中，從上面的值和目標(biāo)電鍍鍍層重量W*計(jì)算出鍍層重量的偏差ΔW，并根據(jù)偏差ΔW修正P**。具體地說，偏差ΔW由表達(dá)式13計(jì)算。
〔表達(dá)式13〕ΔW＝W*-W-(W’-Wcom)延遲時(shí)間造成的監(jiān)測誤差(W’-Wcom)由監(jiān)測裝置103的輸出W’補(bǔ)償。
根據(jù)本實(shí)施例，控制目標(biāo)的延遲時(shí)間造成的監(jiān)測誤差被補(bǔ)償，并且使用非常精確的監(jiān)測量作為反饋值的反饋控制能夠被執(zhí)行。
〔第六實(shí)施例〕在下面將要描述的實(shí)施例中，控制計(jì)算機(jī)具有多個(gè)預(yù)置模型，并根據(jù)需要合成該預(yù)置模型，從而計(jì)算參數(shù)。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的控制計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。控制計(jì)算機(jī)140被重新提供有一個(gè)模型存儲(chǔ)裝置2001?？刂破?00和控制目標(biāo)150可以根據(jù)上述任何實(shí)施例構(gòu)成。
圖16示出了模型存儲(chǔ)裝置2001的結(jié)構(gòu)。模型方程被存儲(chǔ)在表中，同時(shí)安排有每個(gè)鍍層重量范圍的上下限。在圖中，范圍從60到100g/m2的鍍層重量對(duì)應(yīng)于范圍號(hào)1，并使用模型方程W1。模型方程W1由表達(dá)式14表示。
〔表達(dá)式14〕W1＝f1(P，V，D，H)＝0.45P0.68D0.88V0.50exp(8.3/V)H0.01從80到160g/m2的鍍層重量對(duì)應(yīng)于范圍號(hào)2，并使用由表達(dá)式15表示的模型方程W2。
〔表達(dá)式15〕W2＝f2(P，V，D，H)＝0.85P0.50D0.71V0.53H0.01參數(shù)計(jì)算裝置142檢查處于存儲(chǔ)在模型存儲(chǔ)裝置2001中的鍍層重量上下限內(nèi)的目標(biāo)鍍層重量W*，并確定要使用的模型方程。例如，當(dāng)W*為70g/m2時(shí)，1號(hào)范圍的模型方程W1被使用。當(dāng)W*為130g/m2時(shí)，2號(hào)范圍的模型方程W2被使用。當(dāng)W*為90g/m2時(shí)，1號(hào)范圍的模型方程和2號(hào)范圍的模型方程被合成并使用。
圖17示出了參數(shù)計(jì)算裝置142執(zhí)行處理的流程圖。在步驟S23-1和S23-2，類似于圖2中的步驟S2-1和S2-2的處理過程被執(zhí)行。在步驟S23-3，識(shí)別目標(biāo)鍍層重量W*是否對(duì)應(yīng)于多個(gè)范圍。例如，當(dāng)80＜W*＜100時(shí)，鍍層重量對(duì)應(yīng)于1號(hào)和2號(hào)范圍。類似地，當(dāng)150＜W*＜160時(shí)，鍍層重量對(duì)應(yīng)于2號(hào)和3號(hào)范圍。
當(dāng)在步驟S23-3中判斷W*對(duì)應(yīng)于兩個(gè)范圍時(shí)，在步驟S23-4中通過表達(dá)式16計(jì)算間隙的參數(shù)D*。
〔表達(dá)式16〕D*＝αfi-1(W，P，V，H)+(l-α)·fi+1-1(W，P，V，H)這里，α表示用來平衡兩個(gè)范圍的影響的系數(shù)，它是通過例如表達(dá)式17獲得的一個(gè)值，范圍從0到1。
〔表達(dá)式17〕α＝((WU)i-W*)/(WU)i- WL)i+1這里，(WU)i范圍(i)的鍍層重量上限，(WL)i+1范圍(i+1)的鍍層重量下限。如果W*更接近于范圍(i)，根據(jù)接近程度，該值變得接近于1，反過來，如果更接近于范圍(i+1)，該值變?yōu)?.5或更小。
同時(shí)，當(dāng)在步驟S23-3中判斷W*對(duì)應(yīng)單一范圍時(shí)，間隙的參數(shù)D*在步驟S23-5中由單個(gè)模型方程確定，類似于圖2的步驟S2-3的方式。在步驟S23-6中，確定的值P*、D*、H*和W*經(jīng)通信接口144傳送到控制器100。
對(duì)于參數(shù)計(jì)算裝置142的多個(gè)模型方程，也可以通過類似的結(jié)構(gòu)和方法使監(jiān)測裝置103也具有多個(gè)模型方程，根據(jù)目標(biāo)鍍層重量的范圍，模型方程被合成，并計(jì)算監(jiān)測結(jié)果W。
根據(jù)本實(shí)施例，多個(gè)模型方程被準(zhǔn)備，對(duì)應(yīng)于特征基本相同的每個(gè)鍍層重量范圍，并根據(jù)目標(biāo)鍍層重量選擇使用模型方程。而且，當(dāng)這里有多個(gè)選擇的模型時(shí)，通過加權(quán)它們的計(jì)算結(jié)果確定最終的參數(shù)。這樣，通過使用最精確的模型，鍍層重量控制的精確度能夠被提高。
權(quán)利要求
1.一種電鍍鍍層重量控制器，通過把連續(xù)移動(dòng)的帶狀物浸入熔化金屬槽然后從噴嘴向帶狀物噴射高壓氣體，從而把鍍?cè)趲钗锷系慕饘馘儗涌刂频揭粋€(gè)目標(biāo)值，包括具有控制模型的參數(shù)計(jì)算裝置，每個(gè)模型用于從控制的目標(biāo)的狀態(tài)變量預(yù)示鍍層重量，參數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算通過使用模型實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的氣體壓力和噴嘴位置的組合，并產(chǎn)生作為參數(shù)的氣體壓力和噴嘴位置；監(jiān)測裝置，通過使用控制模型由獲得的控制目標(biāo)的狀態(tài)變量預(yù)示鍍層重量；監(jiān)測控制裝置，用來檢測監(jiān)測裝置的輸出和目標(biāo)鍍層重量，當(dāng)目標(biāo)鍍層重量和監(jiān)測裝置的輸出之間有一個(gè)偏差時(shí)用來修正氣體壓力參數(shù)和噴嘴位置參數(shù)，從而減小偏差；和修正函數(shù)計(jì)算裝置，用來計(jì)算鍍層重量和氣體壓力或噴嘴位置之間的預(yù)定相關(guān)值，其中監(jiān)測控制裝置根據(jù)所述偏差和預(yù)定相關(guān)值修正氣體壓力參數(shù)和噴嘴位置參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制器，其中預(yù)定相關(guān)值是使鍍層重量改變一個(gè)微觀單元量所需要的氣體壓力變化量，并且監(jiān)測控制裝置通過使用由所述偏差乘以該氣體壓力變化量獲得的值修正氣體壓力參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的控制器，其中預(yù)定相關(guān)值是使鍍層重量改變一個(gè)微觀單元量所需要的噴嘴位置變化量，并且監(jiān)測控制裝置通過使用由所述偏差乘以該噴嘴位置變化量獲得的值修正噴嘴位置參數(shù)。
4.一種電鍍鍍層重量控制器，包括參數(shù)計(jì)算裝置，具有控制模型，每個(gè)控制模型根據(jù)控制目標(biāo)的狀態(tài)變量預(yù)示鍍層重量，用來計(jì)算通過控制模型實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的噴嘴位置和氣體壓力的組合；和電鍍鍍層重量檢測裝置，用來測量覆蓋在帶狀物上的金屬鍍層重量，在鍍層金屬的技術(shù)規(guī)格改變或控制目標(biāo)的狀態(tài)變量如帶狀物移動(dòng)速度等改變后，通過使用參數(shù)計(jì)算裝置的輸出作為參數(shù)，控制器執(zhí)行預(yù)置的控制，并在鍍層重量能夠被檢測后，通過使用對(duì)應(yīng)于參數(shù)的檢測的鍍層重量，執(zhí)行反饋控制，其中，這里提供有模型誤差累積裝置，用來累積控制模型的輸出和實(shí)際檢測的覆蓋在帶狀物上的金屬鍍層重量之間的偏差，作為對(duì)應(yīng)于目標(biāo)鍍層重量的模型誤差，和參數(shù)計(jì)算裝置，根據(jù)目標(biāo)鍍層重量和對(duì)應(yīng)于目標(biāo)鍍層重量的模型誤差重新計(jì)算目標(biāo)鍍層重量，并重新計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的噴嘴位置和氣體壓力的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的控制器，進(jìn)一步包括監(jiān)測裝置，用來根據(jù)使用控制模型由控制目標(biāo)的狀態(tài)變量計(jì)算金屬鍍層重量，并用來通過相應(yīng)于目標(biāo)鍍層重量的模型誤差校正鍍層重量從而預(yù)示鍍層重量，其中，當(dāng)參數(shù)計(jì)算裝置的目標(biāo)鍍層重量和監(jiān)測裝置預(yù)示的鍍層重量之間存在偏差時(shí)，在預(yù)示控制期間氣體壓力參數(shù)和噴嘴位置參數(shù)被修正，從而減小偏差。
6.一種電鍍鍍層重量控制器，包括參數(shù)計(jì)算裝置，具有控制模型，每個(gè)控制模型根據(jù)控制目標(biāo)的狀態(tài)變量預(yù)示鍍層重量，用來計(jì)算通過控制模型實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的噴嘴位置和氣體壓力的組合；和電鍍鍍層重量檢測裝置，用來測量覆蓋在帶狀物上的金屬鍍層重量，在鍍層金屬的技術(shù)規(guī)格改變或控制目標(biāo)的狀態(tài)變量如帶狀物移動(dòng)速度改變后，通過使用參數(shù)計(jì)算裝置的輸出作為參數(shù)，控制器執(zhí)行預(yù)置的控制，并在鍍層重量能夠被檢測后，通過使用對(duì)應(yīng)于參數(shù)的檢測的鍍層重量，執(zhí)行反饋控制，其中當(dāng)對(duì)應(yīng)于帶狀物寬度方向上一部分的部分鍍層重量被檢測時(shí)，通過使用部分鍍層重量和目標(biāo)鍍層重量之間的差值，氣體壓力參數(shù)或噴嘴位置參數(shù)被修正，而當(dāng)通過平均帶狀物寬度方向上的部分鍍層重量獲得平均鍍層重量時(shí)，通過使用平均鍍層重量和目標(biāo)鍍層重量之間的差值，氣體壓力參數(shù)和噴嘴位置參數(shù)被再次修正。
7.一種電鍍鍍層重量控制器，包括參數(shù)計(jì)算裝置，用來計(jì)算通過使用控制模型實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的噴嘴位置和氣體壓力的結(jié)合，以根據(jù)控制目標(biāo)的狀態(tài)變量預(yù)示鍍層重量；測量覆蓋在帶狀物上的金屬鍍層重量的電鍍鍍層重量檢測裝置，在技術(shù)規(guī)格改變或控制目標(biāo)的狀態(tài)如帶狀物的移動(dòng)速度改變后通過使用參數(shù)計(jì)算裝置的輸出作為參數(shù)，控制器執(zhí)行預(yù)置的控制，同時(shí)在鍍層重量能夠被檢測后也通過使用相應(yīng)于所述參數(shù)的鍍層重量執(zhí)行反饋控制，其中這里還提供有分布存儲(chǔ)裝置，用來存儲(chǔ)當(dāng)電鍍鍍層重量檢測裝置從帶狀物的一端移動(dòng)到另一端時(shí)連續(xù)產(chǎn)生的順序值和通過平均帶狀物寬度方向上的順序值獲得的平均值；和鍍層重量校正裝置，通過使用存儲(chǔ)在分布存儲(chǔ)裝置中的相應(yīng)部分的在前連續(xù)值和平均值，用于校正相對(duì)應(yīng)于參數(shù)的鍍層重量能夠被檢測后檢測的鍍層重量，和通過使用校正的鍍層重量和目標(biāo)鍍層重量修正噴嘴位置參數(shù)和氣體壓力參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的控制器，其中當(dāng)通過平均在帶狀物寬度方向上檢測的順序值獲得的平均鍍層重量被得出時(shí)，通過使用平均鍍層重量和目標(biāo)鍍層重量之間的差值再次修正氣體壓力參數(shù)和噴嘴位置參數(shù)。
9.一種電鍍鍍層重量控制器，具有電鍍鍍層重量檢測裝置，用來測量覆蓋在帶狀物上的實(shí)際金屬鍍層重量，并通過把連續(xù)移動(dòng)的帶狀物浸入熔化的金屬槽中并從噴嘴向帶狀物噴射高壓氣體，把覆蓋在帶狀物上的金屬鍍層重量控制到目標(biāo)重量，包括參數(shù)計(jì)算裝置，具有用來根據(jù)控制目標(biāo)的狀態(tài)變量預(yù)示鍍層重量的控制模型，通過控制模型計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鍍層重量的噴嘴位置和氣體壓力的組合；監(jiān)測裝置，使用控制模型由獲得的控制目標(biāo)的狀態(tài)變量計(jì)算預(yù)示的鍍層重量；監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置，用于累積監(jiān)測裝置的輸出；監(jiān)測結(jié)果提取裝置，用來計(jì)算由電鍍鍍層重量檢測裝置檢測的一部分帶狀物經(jīng)過噴嘴位置后經(jīng)歷的時(shí)間，并從監(jiān)測結(jié)果存儲(chǔ)裝置中提取從當(dāng)前時(shí)間回溯所計(jì)算的時(shí)間時(shí)監(jiān)測裝置產(chǎn)生的預(yù)示值；和監(jiān)測控制裝置，通過使用目標(biāo)鍍層重量、電鍍鍍層重量檢測裝置實(shí)際測量的值、監(jiān)測裝置的當(dāng)前預(yù)示值、和從監(jiān)測結(jié)果提取裝置提取的所述回溯所計(jì)算的時(shí)間時(shí)的預(yù)示值，修正噴嘴位置參數(shù)或氣體壓力參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9的任一權(quán)利要求的控制器，其中控制模型包括多個(gè)部分模型，參數(shù)計(jì)算裝置根據(jù)目標(biāo)鍍層重量選擇一個(gè)部分模型用于計(jì)算，當(dāng)單一部分模型被選擇時(shí)部分模型的輸出被用作控制模型的輸出，當(dāng)多個(gè)部分模型被選擇時(shí)控制模型的輸出根據(jù)部分模型的選擇度由部分模型的加權(quán)輸出確定。
全文摘要
一種金屬鍍層控制器,具有當(dāng)操作開始和技術(shù)規(guī)格被改變時(shí)間來根據(jù)控制模型計(jì)算參數(shù)的控制計(jì)算機(jī),計(jì)算的參數(shù)如目標(biāo)鍍層重量W
文檔編號(hào)G05B17/00GK1174246SQ9711407
公開日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1997年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月4日
發(fā)明者鹿山昌宏, 諸岡泰男, 星哲也, 平岡晃, 菅原浩, 柳濟(jì)晨, 金大赫, 宋燦佑, 黃圭三, 孫龍求 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 浦項(xiàng)綜合制鐵株式會(huì)社