DE68929083T2

DE68929083T2 - Steuergerät für die Dicke einer Schicht

Info

Publication number: DE68929083T2
Application number: DE68929083T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki C/O Nagoya Technical Institute Akasaka
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2009-02-18
Also published as: EP0329157A3; DE68929083D1; EP0608918A1; DE68922510T2; EP0329157B1; DE68922510D1; EP0329157A2; EP0608918B1; US4994976A

Description

1. Titel der Erfindung

Filmdicken-Steuereinrichtung

2. Gebiet der Erfindung und Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filmdicken-Steuereinrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Dicke eines Films bzw. einer Schicht zum Gebrauch in einer Strangpreßvorrichtung und in einer Formpreßvorrichtung vom Fließtyp, wie beispielsweise einem Film oder einem Schichtherstellungsgerät.
Eine herkömmliche Filmdicken-Steuereinrichtung wird im Folgenden kurz beschrieben.
Eine Strangpreßvorrichtung zur Herstellung eines Films oder einer Schicht ist erforderlich, um einen in Form hergestellten Gegenstand, wie beispielsweise einen Film oder eine Schicht herzustellen, der eine Dicke aufweist, die auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung mit einem Formstempel, der mit einem Einstellmechanismus versehen ist, welcher die Dicke des Films entlang dessen Breite einstellen kann, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 7-9 beschrieben. Geschmolzener Plastikkunststoff wird ausgehend von einem Extruder bzw. einer Strangpresse 1b (Fig. 7) einem Formstempel bzw. Form 2b zugeführt. Der geschmolzene Plastikkunststoff wird in einer Verzweigung bzw. einem Verteiler 3b in einer Richtung ausgedehnt, die senkrecht zu der Papierebene von Fig. 7 verläuft, die die Form 2b darstellt, und fließt ausgehend von einer schlitzförmigen Auslaßöffnung 5b der Formlippen 4b hinunter. Danach wird der von der Auslaßöffnung 5b hinunterfließende geschmolzene Plastikkunststoff durch eine Kühlrolle 6b abgekühlt und zu dem Film 7b verfestigt, so dass der Film auf einer Aufwickelrolle bzw. Wickelwalze 10b aufgewickelt wird.
Eine Dicken-Meßeinrichtung 11b mißt die Dicke des Films 7b. Die Dicken-Meßeinrichtung 11b nutzt die Strahlung aufgrund des natürlichen Zerfalls einer radioaktiven Substanz aus, um die Dicke des Films 7b entsprechend dem Grad der Verminderung der Strahlungsintensität zu messen, wenn die Strahlung durch den Film 7b hindurchtritt. Die Dicken-Meßeinrichtung 11b enthält ein einziges Erfassungsbauelement, das hin und her entlang der Breite des Films 7b der Messung der Dicke des Films 7b bewegt wird.
Es ist erforderlich, dass die Dicke des Films 7b bei einer vorbestimmten Dicke entlang der Breite beibehalten wird. Da es jedoch schwierig ist, dass das geschmolzene Plastik durch den engen Spalt der Form 2b mit derselben Geschwindigkeit entlang der Breite hindurch tritt ist die Dicke des Films 7b nicht notwendigerweise identisch entlang dessen Breite.
Dementsprechend werden Dicken-Einstellmechanismen 12b, die zur Änderung der Entladungsmenge von geschmolzenen Plastik entlang der Länge des Schlitzes der Formlippen 4b dienen, zerstreut entlang der Länge des Schlitzes der Formlippen 4b angebracht. Als Dicken- Einstellmechanismen 12b gibt es die folgenden Typen, beispielsweise:
(1) Erhitzungstyp: eine Vielzahl von Erhitzern wird in die Formlippen 4b, entlang der Länge des Schlitzes der Formlippen 4b eingebettet und zur Veränderung einer Temperatur gesteuert, die von ihnen derart erzeugt wird, dass die Viskosität des darin geschmolzenen Plastiks bzw. Kunststoffs verändert wird und die Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Kunststoffs zur Steuerung der Entladungsmenge des geschmolzenen Kunststoffs verändert wird.
(2) Bolzentyp: Eine Vielzahl von Schrauben wird entlang der Länge des Schlitzes der Formlippen 4b angebracht, um einen Spalt-Raum der Abgabe-Auslaßöffnung 5b des Schlitzes der Formlippen 4b mechanisch oder thermisch oder elektrisch derart zu verändern, dass die Entladungsmenge des geschmolzenen Kunststoffs gesteuert wird.
Dementsprechend kann die Dicke des Films 7b automatisch durch Einstellung des Dicken-Einstellmechanismus 12b gesteuert werden.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Dicken-Steuereinrichtung zum Antrieb einer Anschlußeinrichtung des Dicken-Einstellmechanismus 12b. Eine Steuereinrichtung 13b wird mit einer Differenz zwischen einer Dicke b eines Filmabschnitts, das durch eine Dicken- Meßeinrichtung 11b gemessen, und einem Sollwert a der Dicke, versorgt wird. Die Steuereinrichtung 13b berechnet einen Betriebs- bzw. Operationsumfang für den Einstellmechanismus 12b entsprechend dem Filmabschnitt, der durch die Dicken-Meßrichtung 11b gemessen wird, und führt diesen Operationsumfang bzw. dieses Operationsumfangssignal dem Einstellmechanismus 12b zu. Wenn der Mechanismus 12b betrieben wird, wird eine Entladungs- bzw. Abgabemenge des geschmolzenen Kunststoffs in den Formlippen 4b geändert und die Dicke des Filmabschnitts, der durch den Mechanismus 12b gesteuert wird, wird zur Bewirkung der Dickensteuerung verändert. Die Dickensteuerung über die Gesamtbreite des Films kann durchgeführt werden, indem man die Anzahl der Steuer-Rückkopplungsblöcke der Fig. 9 entsprechend der Anzahl von Stellen vorsieht, bei denen die Dickensteuerung durchgeführt wird.
Die herkömmliche Filmdicken-Steuereinrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, weist die folgenden Nachteile auf:
(1) Es besteht eine Tot-Zeit L&sub1; aufgrund der Bewegung des Films ausgehend von der Auslassöffnung der Form zu der Dicken-Meßeinrichtung 10 bis eine Variation bzw. Veränderung der Filmdicke durch die Dicken-Meßeinrichtung 10 erfaßt wird, nachdem die Veränderung an der Auslassöffnung der Form hervorgerufen worden ist.
(2) Wenn eine Betriebs-Anschlußeinrichtung des Formlippen-Einstellmechanismus entsprechend einem Filmabschnitt gesteuert wird, tritt ein Interferenzphänomen auf, bei dem die Dicke eines neben der Betriebs-Anschlußeinrichtung des Einstellmechanismus liegenden Filmabschnitts geändert wird.
(3) Zur Minimierung der Interferenzwirkung auf die Filmdicke aufgrund der gegenseitigen Interferenz der Betriebs-Anschlußeinrichtung des Lippen-Einstellmechanismus, wie in (2) beschrieben, gibt es ein Steuersystem, das die Befehle der Operationsmenge bzw. des O- perationsumfanges für eine Vielzahl von Operations- bzw. Betriebs- Anschlußeinrichtungen gleichzeitig erneuert bzw. auf den neuesten Stand bringt. Das Steuersystem führt eine Berechnung jedesmal durch, wenn eine Dicken-Meßeinrichtung, die entlang der Breite des Films hin und her bewegt wird, ein Ende des Films erreicht, bei dem die Dicken-Meßeinrichtung das Auslesen der Dickendaten des Films entlang dessen Breite vollendet bzw. beendet. Folglich benötigt eine Operation bzw. Rechenoperation bis die Dickenfilm-Meßeinrichtung das Ende des Films erreicht nachdem die Dicken- Meßeinrichtung die Dicke eines Filmabschnitts gemessen hat eine gewisse Zeit, bei der es sich um eine Tot-Zeit L&sub2; handelt bis das Steuersystem mit der Berechnung tatsächlich beginnt, nachdem die Dickendaten erhalten bzw. ermittelt worden sind. Dementsprechend ist eine Tot-Zeit nachdem der Operations- bzw. Betriebsumfang für die sich im Betrieb befindende Anschlußeinrichtung verändert hat und dessen Einfluß als ein Dicken-Datum erfaßt worden ist bis die Fastendicken-Daten zur Durchführung der Berechnung verwendet werden eine Summe der Tot-Zeit L&sub1;, wie sie in (1) beschrieben ist, und der Tot-Zeit L&sub2;, wie sie oben beschrieben worden ist.
Wie bereits erwähnt besitzt die herkömmliche Filmdicken-Steuereinrichtung einen ersten Nachteil (A), nämlich die Hervorrufung einer großen bzw. lang andauernden Tot-Zeit und als einen zweiten Nachteil (B) die Hervorrufung des Interferenzeffekts. Im Weiteren wird auf die Probleme aufgrund dieser Nachteile eingegangen.

A. Probleme aufgrund der lang andauernden Tot-Zeit:

Da eine große Phasenverzögerung aufgrund der Tot-Zeit besteht, kann eine Verstärkung einer Steuereinrichtung nicht erhöht werden, selbst wenn eine Phasenkompensation durchgeführt wird, um eine Stabilität des Steuersystems zu erreichen. Dementsprechend wird die Hochgeschwindigkeitsreaktion und die Genauigkeit des Steuersystems im gleichförmigen bzw. eingeschwungenen Zustand verschlechtert. Darüber hinaus wird die Dicke des Films stets durch eine externe Störung aufgrund der Veränderung bzw. Variation des benachbarten Formlippen- Einstellmechanismus beeinflußt.

B. Probleme aufgrund des Interferenzeffekts:

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, wenn eine Operations-Anschlußeinrichtung eines Abschnitts des herkömmlichen Einstellmechanismus 12b betrieben wird, wird die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend einer benachbarten bzw. danebenliegenden Operations-Anschlußeinrichtung verändert. Dementsprechend interferieren die Operations-Anschlußeinrichtung des Abschnitts des Einstellmechanismus und die Steuerrückkoppelschleife zur Steuerung der Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der Position der Operations-Anschlußeinrichtung miteinander.
Folglich treten die folgenden Probleme auf:
(1) Selbst wenn die Stabilität der in Fig. 9 gezeigten Steuerschleife sichergestellt wird, interferieren die Steuerschleifen miteinander und die Stabilität des Gesamtsystems wird nicht sicher gestellt, wenn die Dicke des Films über die Gesamtbreite des Films gesteuert wird, da der Betrieb einer Betriebs-Anschlußeinrichtung des einzelnen Mechanismus 12b durch die Steuerschleife beeinflußt wird, welche die Dicke des Films entsprechend einer danebenliegenden Operations-Anschlußeinrichtung steuert. Um den Einfluß der gegenseitigen Interferenz bzw. Beeinflussung bzw. Überlagerung zu beseitigen wird die Verstärkung der Steuereinrichtung 13b derart vermindert bzw. reduziert, dass das Steuersystem ein langsames Ansprechverhalten bzw. eine langsame Reaktion besitzt.
(2) Umgekehrt, wenn man erwägt, ein stabiles Steuersystem, das ein multivariables System in Anbetracht der gegenseitigen Interferenz zwischen den Betriebs-Anschlußeinrichtungen des Einstellmechanismus 12b bildet, zu entwerfen, wird das Steuersystem ein sehr großes System, weil einhundert oder mehr Betriebs-Anschlußeinrichtungen gewöhnlicherweise in Längsrichtung des Schlitzes der Formlippen 4b angeordnet bzw. angebracht werden und Werte der Formdicke erfaßt werden, die gleich der Anzahl von Betriebs- Anschlußeinrichtungen ist. Es ist dementsprechend schwierig ein derart großes System mit sichergestellter Stabilität zu entwerfen.

(3) Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung:

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Filmdicken- Steuereinrichtung zu schaffen, die die Probleme lösen, welche aufgrund des Interferenzeffekts in einer Filmdicken-Steuereinrichtung auftreten, die einen Formlippen-Einstellmechanismus mit Interferenzeffekt durch Kombination einer Vielzahl von Basis-Steuersystemen aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuerverfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch eine Filmdicken-Steuereinrichtung mit den im Patentanspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Steuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Erklärung eines dynamischen mathematischen Models eines Filmdicken-Herstellungsprozesses bei der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Basis- Steuereinrichtung der Ausführungsform;
Fig. 4 eine Anwendungsprozedur des in Fig. 3 gezeigten Basis-Steuersystems für Dicken- Steuerpunkte;
Fig. 5 die entsprechende Anordnung der Positionen von fünf willkürlichen Betriebs- Anschlußeinrichtungen und fünf Dicken-Erfassungspositionen gemäß der Ausführungsform;
Fig. 6 den Ort einer Dicken-Meßeinrichtung, die zur Erfassung der Dicke des Films bei der Ausführungsform hin und her bewegt wird;
Fig. 7 eine Konfiguration einer herkömmlichen Film-Herstellungsanlage;
Fig. 8 eine Anordnung von Betriebs-Anschlußeinrichtungen, die in der in Fig. 7 dargestellten Form eingebettet sind;
Fig. 9 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration der herkömmlichen Filmdicken-Steuereinrichtung;
Fig. 10 (a) bis 13 (a) graphische Darstellungen welche Simulationsergebnisse der Ausführungsform zeigen, wenn ein Dicken-Sollwert verändert wird;
Fig. 10 (b) bis 13 (b) graphische Darstellungen, welche Simulationsergebnisse der Ausführungsform zeigen, wenn externe Wärme bzw. Hitze einem Erhitzer zugeführt wird;
Fig. 14 eine diskrete Zeit zur Bestimmung einer Verstärkungsmatrix für eine Operationsberechnungseinrichtung der zweiten Ausführungsform;
Fig. 15 (a) bis 17 (a) graphische Darstellungen, welche Simulationsergebnisse der zweiten Ausführungsform zeigen, wenn ein Dicken-Sollwert verändert wird; und
Fig. 15 (b) bis 17 (b) graphische Darstellungen, welche Simulationsergebnisse der zweiten Ausführungsform zeigen, wenn externe Wärme einem Erhitzer zugeführt wird.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Erste Ausführungsform der Erfindung

(a) Basiskonfiguration

Die erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Filmdicken-Steuereinrichtung zur Steuerung von Erhitzern bzw. Erhitzungseinrichtungen entsprechend einem herkömmlichen Einstellmechanismus 12b (Fig. 7). Ein Ausgang der Dicken-Meßeinrichtung 11b wird an einen Dicken- Datenspeicher 110 angeschlossen. Ein Ankunfts-Ende-Identifikationsausgangssignal d wird ausgehend von der Dicken-Meßeinrichtung 11b an einen Distributor bzw. Verteiler 111 und ein Basis-Steuersystem 112-i (i = 1 - N) abgegeben. Eine Vielzahl von Ausgängen des Distributors 111 wird jeweils an das entsprechende Basis-Steuersystem 112-i angeschlossen. Jeder der Ausgänge des Basis-Steuersystems 112-i wird an den jeweiligen entsprechenden Befehlsspeicher 113-i für Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt wird, angeschlossen. Jeder der Ausgänge der Befehlsspeicher 113-i wird an einen Überlagerungsaddierer 114 angeschlossen. Ein Ausgang des Addierers 114 wird mit einem Operationswertspeicher 115 verbunden. Ein Ausgang des Speichers 115 wird zurück zu dem Basis-Steuersystemen 112-i geführt bzw. an diese angeschlossen.

(b) Basis-Steuersystem

Die Operation bzw. der Betrieb von einer Betriebs-Anschlußeinrichtung des einzelnen Mechanismus für die Formlippen verändert die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend an einer daneben liegenden Betriebs-Anschlußeinrichtung. Da jedoch der Interferenz bzw. Überlagerungsbereich von dieser begrenzt ist, wird das Basis-Steuersystem mit Betriebs- Anschlußeinrichtungen, die um eine bestimmte Betriebs-Anschlußeinrichtung herum angeordnet sind und entsprechend Filmabschnitten, deren Dicke durch Betrieb bzw. Operation der bestimmten Betriebs-Anschlußeinrichtungen verändert wird, berücksichtigt. Das Basis- Steuersystem kann lediglich die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend einer Betriebs- Anschlußeinrichtung, welche als Mittelpunkt ausgewählt worden ist, auf einen vorbestimmten Dickenwert steuern. Das Basis-Steuersystem kann die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der bestimmten Betriebs-Anschlußeinrichtung auf den vorbestimmten Dickenwert halten bzw. aufrechterhalten, indem die Betriebswerte nicht nur von der bestimmten Betriebs- Anschlußeinrichtung, sondern auch von den daneben liegenden Betriebs- Anschlußeinrichtungen verändert werden. Das Basis-Steuersystem berücksichtigt eine geringe Anzahl der Betriebs-Anschlußeinrichtungen und der Filmdickeninterferenz zwischen den Betriebs-Anschlußeinrichtungen. Ein Steuersystem mit einer geringen Anzahl von Betriebs- Anschlußeinrichtungen und den folgenden günstigen Eigenschaften wird hier im Weiteren als Basis-Steuersystem bezeichnet.
(i) Die Stabilität des Steuersystems kann aufgrund der geringen Anzahl der Betriebs- Anschlußeinrichtungen sichergestellt werden, und das Steuersystem kann mit einem Hochgeschwindigkeits-Ansprechverhalten entworfen werden.
(ii) Ein Steuersystem, das die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend einer zentralen bzw. mittig gelegenen Betriebssteuereinrichtung auf einen vorbestimmten Wert zum Ausgleich externer Störungen steuern kann, selbst wenn eine externe Störung sowohl an die mittig gelegene Betriebssteuereinrichtung als auch an die danebenliegende Betriebssteuereinrichtung angelegt wird, kann entworfen werden.
(iii) Da die Filmdicken-Interferenz bzw. Überlagerung zwischen den Betriebs- Anschlußeinrichtungen berücksichtigt wird, kann ein Steuersystem entworfen werden, das in der Lage ist Betriebswerte an Betriebs-Anschlußeinrichtungen einschließlich daneben liegender Betriebs-Anschlußeinrichtungen zur Veränderung der Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der mittig gelegenen Betriebs-Anschlußeinrichtung effektiv zu verteilen. Das heißt, die Veränderung bzw. Variation des Betriebswertes der zentralen bzw. mittig gelegenen Betriebs-Anschlußeinrichtung ist groß, während die Variation des Betriebswertes der danebenliegenden Betriebs-Anschlußeinrichtung geringer ist, wenn deren Einfluß auf die Dicke des Films geringfügiger ist.

(c) Variation des Betriebswertes bei einer daneben liegenden Betriebs-Anschlußeinrichtung als externe Störung

Um die Dicke des Films über dessen Gesamtbreite mit einem Hochgeschwindigkeitsansprechverhalten stabil zu steuern, wird das oben beschriebene Basis-Steuersystem bei jeder der Betriebs-Anschlußeinrichtungen des Einstellmechanismus eingesetzt. Auf diese Weise wird die Stabilität der Dicken-Steuerung des Gesamtfilms sichergestellt, wie im Folgenden beschrieben wird.
(i) In einem Basis-Steuersystem i' für eine bestimmte Betriebs-Anschlußeinrichtung i wird die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der Betriebs-Anschlußeinrichtung sichergestellt, indem man sie auf einen vorbestimmten Wert steuert, selbst wenn eine externe Störung der danebenliegenden Betriebs-Anschlußeinrichtung hinzugefügt wird. Wenn ein Basis-Steuersystem (i + 1)' bei einer Operationseinheit i + 1 neben der Operationseinheit i eingesetzt wird, wird die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der Betriebs-Anschlußeinrichtung i + 1 mit Sicherheit stabil auf den vorbestimmten Wert gesteuert.
(ii) Das Basis-Steuersystem i', das bei der Betriebs-Anschlußeinrichtung i eingesetzt wird, kann den Betriebswert-Befehl in dem Basis-Steuersystem (i + 1)', welches bei der Betriebs-Anschlußeinrichtung i + 1 eingesetzt wird, als eine externe Störung betrachten bzw. berücksichtigen, welche an der Betriebs-Anschlußeinrichtung des Basis- Steuersystems i' angelegt wird.
Wie oben unter Punkt (b) beschrieben, kann das Basis-Steuersystem die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der Betriebs-Anschlußeinrichtung i, bei der das Basis-Steuersystem i' eingesetzt wird, stabil zum Ausgleich von einer externen Störung steuern, selbst wenn die externe Störung der Betriebs-Anschlußeinrichtung in dem Basis-Steuersystem hinzugefügt bzw. überlagert wird. Dementsprechend kann die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der Betriebs-Anschlußeinrichtung i selbst dann stabil gesteuert werden, wenn ein weiteres Basis-Steuersystem bei der Betriebs-Anschlußeinrichtung i + 1 eingesetzt wird.

(d) Tot-Zeit

Um den Interferenzeffekt bzw. die Überlagerungswirkung auf die Filmdicke aufgrund der gegenseitigen Interferenz der Betriebs-Anschlußeinrichtungen des Einstellmechanismus 12b zur Steuerung der Filmdicke über dessen Gesamtbreite zu minimieren wird ein Steuersystem vorgesehen, das die Betriebswert-Befehle für eine Vielzahl von Betriebs- Anschlußeinrichtungen gleichzeitig erneuert bzw. auf den neuesten Stand bringt. Zu diesem Zwecke ist es notwendig eine Dicken-Meßeinrichtung hin und her entlang der Filmbreite zu bewegen, damit man alle Daten der Dicke entlang der Filmbreite erhält und eine Berechnung jedesmal dann vornimmt, wenn die Dicken-Meßeinrichtung ein Ende bzw. einen Rand des Films erreicht. In diesem Falle benötigt die Dicken-Meßeinrichtung eine gewisse Zeit, um ein Ende des Films zu erreichen nachdem die Dicke eines bestimmten Abschnitts des Film gemessen worden ist. Bei dieser Zeit handelt es sich um eine Tot-Zeit bis mit der Berechnung tatsächlich begonnen wird nachdem die Dickendaten bzw. das Dicken-Datum erhalten worden ist. Dementsprechend ist die Tot-Zeit nachdem ein Operationswert bzw. Betriebswert in der Betriebs-Anschlußeinrichtung sich verändert hat bis die Filmdicke, welche durch die Veränderung des Betriebswertes beeinflußt wird, als ein Dicken-Datum erfaßt worden ist und das erfaßte Dicke-Datum zur Durchführung der Berechnung verwendet wird, eine Summe einer Tot-Zeit L&sub1; aufgrund der Bewegung des Films ausgehend von den Formlippen zu der Dicken- Meßeinrichtung und der oben erwähnten Tot-Zeit L&sub2;. Das heißt, die Tot-Zeit L mit Gleichung (3b) wird ausgedrückt durch:
L = L&sub1; + L&sub2; (4b)
Die Dicken-Meßeinrichtung mißt die Filmdicke, während sie hin und her entlang der Filmbreite bewegt wird. Da der Film mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt wird, mißt die Dicken-Meßeinrichtung die Dicke des Films entlang des in Fig. 6 gezeigten Ortes. Falls eine Position des Filmabschnitts mit einer Dicke t3 durch einen Punkt C in Fig. 6 angezeigt wird, wird die Tot-Zeit L&sub2; aufgrund der Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung für den Fall, dass die Berechnung bei einem Ende A des Films durchgeführt wird, durch eine Zeit L&sub2;' der Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung zwischen den Punkten A und C in Fig. 6 ausgedrückt.
Andererseits, wenn die Berechnung bei einem Ende bzw. Rand B des Films durchgeführt wird, wird die Tot-Zeit L&sub2; aufgrund der Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung durch eine Zeit L&sub2;" der Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung zwischen den Punkten C' und B in Fig. 6 ausgedrückt. Da die Tot-Zeiten L&sub2;' und L&sub2;" im allgemeinen voneinander unterschiedlich sind, wird das Steuersystem zur Steuerung der Dicke t3 auf einen vorbestimmten Wert dadurch gekennzeichnet, dass die Tot-Zeit L unterschiedlich ist in Abhängigkeit von der Tatsache ob die Berechnung in dem Ende A oder B durchgeführt wird, wie man aus Fig. 6 erkennen kann. Dementsprechend erzeugt die Dicken-Meßeinrichtung ein Ankunft-Ende- Identifizierungssignal zur Identifizierung ob die Dicken-Meßeinrichtung das Ende A oder B erreicht.

(e) Transferfunktionsmatrix

Ein Basis-Steuersystem wird betrachtet und dieses Basis-Steuersystem besitzt fünf Erhitzer bzw. Erhitzungseinrichtungen h1 bis h5 als Betriebs-Anschlußeinrichtungen, die durch das Basis-Steuersystem gesteuert werden, wobei die fünf Erhitzungseinrichtungen in Längsrichtung eines Schlitzes angeordnet sind, der zwischen den Formlippen gebildet ist. Das Basis- Steuersystem 112-i kann die Dicke eines Filmabschnitts entsprechend einem zentralen bzw. mittig gelegenen Erhitzer h3 auf einen vorbestimmten Wert steuern, selbst wenn eine externe Störung bzw. störender Einfluß an die Erhitzungseinrichtungen h1 bis h5 angelegt bzw. überlagert wird. Der Grund dafür, dass danebenliegende Erhitzungseinrichtungen h1, h2 sowie h4, h5 zusätzlich zu der mittig gelegenen Erhitzungseinrichtung h3 berücksichtigt werden, besteht darin, dass eine Interferenz dahingehend besteht, dass Wärme bzw. Hitze, die durch die Erhitzungseinrichtung h3 erzeugt wird, die Dicken t1, t2 sowie t4, t5 des Films entsprechend den Erhitzungseinrichtungen h1, h2 und h4, h5 verändert und der Einfluß auf Erhitzungseinrichtungen, die außerhalb der Erhitzungseinrichtungen h1 und h5 angebracht sind, durch die Hitze bzw. Wärme, welche durch die Erhitzungseinrichtung h3 erzeugt wird, vernachlässigbar ist. Demzufolge wird das Steuerziel zum Entwurf des Basis-Steuersystems durch die Übertragungs- bzw. Transferfunktionsmatrix G(s) mit folgender Gleichung (1b) ausgedrückt:
wobei U&sub1;(s) bis U&sub5;(s) Laplace transformierte Werte der Wärme U&sub1;(t) bis U&sub5;(t) sind, die durch die Erhitzungseinrichtungen h1 bis h5 erzeugt werden, Y&sub1;(s) bis Y&sub5;(s) die Laplace transformierten Werte der Dicken y&sub1;(t) bis y&sub5;(t) der Abschnitte entsprechend den Erhitzungseinrichtungen h1 bis h5 sind und g&sub1;(s) bis g&sub3;(s) Übertragungsfunktionen entsprechend den jeweiligen Eingängen und Ausgängen darstellen. Beispielsweise ist g&sub1;'(s) eine Transfer- bzw. Übertragungsfunktion, die eine zeitweilige Veränderung der Dicke t3 hervorruft, wenn lediglich die Erhitzungseinrichtung h3 verändert wird. Bei der Übertragungsfunktionsmatrix G(s) gemäß Gleichung (1b) drücken Matrixelemente außerhalb der Diagonale eine gegenseitige Interferenz der Dicke zwischen den Erhitzungseinrichtungen aus.

(e) Zustandsgleichung

Um die Beziehung zwischen den Eingängen Ui(s) und den Ausgängen Yi(s) (i = 1 - 5) der Gleichung (1b) auszudrücken, wird die folgende Gleichung benutzt, die sich für den Entwurf des Steuersystems eignet.
X(t) = Ax(t) + Bu(t) (2b)
y(t) = Cx(t - L) (3b)
wobei X ein Zustandsvektor ist, u einen Eingangsvektor darstellt, wobei u(t) = [u&sub1;(t), u&sub2;(t), u&sub3;(t), u&sub4;(t), u&sub5;(t)]T (wobei T die Transposition ausdrückt) und y ein Ausgangsvektor ist, bei dem y(t) = [y&sub1;(t), y&sub2;(t), y&sub3;(t), y&sub4;(t), y&sub5;(t)]T, wobei L in Gleichung (3b) die Tot-Zeit ist.
Die Gleichungen (2b) und (3b) sind steuerbar und beobachtbar. Die Beziehung des Eingangs u(t) und des Ausgangs y(t) wird in Fig. 2 durch die Gleichung (2b) und (3b) ausgedrückt. Die doppelte Linie in Fig. 2 deutet einen Vektor-Wert an.

(f) Basis-Steuersystem als Lösung der Zustandsgleichung

Bei der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das Basis-Steuersystem als Lösung der Zustandsgleichung das Steuersystem, wie es im Detail in der ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß EP 0608918 beschrieben worden ist.
Die Beschreibung erfolgt bezüglich des Basis-Steuersystems, bei dem Betriebsmengen bzw. die Operationsumfänge der fünf Erhitzungseinrichtungen h1 bis h5 um die Erhitzungseinrichtung h3 herum den Ausgang bzw. das Ausgangssignal y&sub3; der Dicken-Meßeinrichtung entsprechend der Erhitzungseinrichtung h3 beeinflussen.
Das Basis-Steuersystem erfüllt die folgenden Bedingungen.
(1) Die Dicke y&sub3; (yi(t) wird hierin im weiteren als yi bezeichnet) wird auf einen vorbestimmten Wert mit einem guten Ansprechverhalten gesteuert bzw. geregelt, selbst wenn eine externe Störung an die Erhitzungseinrichtungen h1 bis h5 angelegt bzw. hinzugefügt wird.
(2) Um die Dicke y&sub3; zu steuern, werden Betriebsmengen den Erhitzungseinrichtungen derart zugewiesen, dass die Variation bzw. Veränderung der Betriebsmenge in der Erhitzungseinrichtung h3 am größten ist, die Variation bei den Erhitzungseinrichtungen h2 und h4 nach der Erhitzungseinrichtung h3 am größten ist und die Variation der Erhitzungseinrichtung h1 und h5 am geringsten ist.
Das Basis-Steuersystem, das die oben genannten Bedingungen erfüllt, kann durch ein Steuersystem mit der in Fig. 3 gezeigten Konfiguration realisiert werden.
Die Operation bzw. Arbeitsweise des in Fig. 3 dargestellten Basis-Steuersystems wird im Weiteren beschrieben. Die Dicken-Meßeinrichtung erfaßt die Dicke während sie sich entlang der Filmbreite hin- und herbewegt. Wenn die Dicken-Meßeinrichtung das Ende A oder B des Films erreicht, ist die Messung der Filmdicke entlang dessen Breite vollendet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Berechnung durchgeführt und dementsprechend ist die Ausführungs- Zeitdauer T der Berechnung im Wesentlichen gleich derjenigen Zeit, die zur Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung entlang der Breite erforderlich ist und wird als konstant angesehen. Das Basis-Steuersystem ist dementsprechend ein diskretes Zeitsteuersystem.

(g) Betrieb des Basis-Steuersystems

Der Betriebsvorgang des Basis-Steuersystems gemäß Fig. 3 und 6 ist wie folgt:
(1) Es wird angenommen, dass die Dicken-Meßeinrichtung 11b das Ende A oder B des Films zu dem diskreten Zeitpunkt t = tk+1 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Vektor, welcher aus den erfaßten Dickenwerten y(tk+1) = y(k + 1) (y&sub1;(k + 1) ~ y&sub5;(k + 1)) durch die Dicken- Meßeinrichtung 11b und eine Abtasteinrichtung 100 erhalten. Zum selben Zeitpunkt erzeugt die Dicken-Meßeinrichtung das Ankunfts-Ende-Identifikationssignal d, welches das Ende bzw. den Rand angibt, den die Meßeinrichtung erreicht hat.
(2) Lediglich die Dicke y&sub3;(k + 1) eines Filmabschnitts entsprechend der Erhitzungseinrichtung h3 des Filmdicken-Erfassungsvektor y(k + 1) wird einem Subtrahierer 101 zugeführt, welcher eine Dicken-Abweichung &epsi;(k + 1) = r&sub3;(k + 1) - y&sub3;(k + 1) zwischen der Dicke y&sub3;(k + 1) und einen Sollwert r&sub3;(k + 1) erzeugt.
(3) Ein Integrator 102 wird mit dem Dicken-Abweichungssignal &epsi;(k + 1) ausgehend von dem Subtrahierer 101 versorgt und erzeugt einen zeitintegrierten Wert X&sub1;(k + 1) der Dicken- Abweichung. Der Integrator 102 dient als externer Störungskompensator zum Kompensieren bzw. Ausgleichen einer externen Störung, indem er die Dicke y3 durch Hitze bzw. Wärme variiert, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, und die Dicke y3 derart steuert, dass sie mit dem Sollwert übereinstimmt.
(4) Der Betriebsberechnungseinrichtung 103 werden die vergangene differenzielle Daten (hier im Weiteren u(k)) der Wärme zugeführt, die durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt wird, wobei die Daten in einem Speicher 104 abgespeichert werden, sowie der Filmdicken-Erfassungswert y(k + 1), wobei die Betriebsberechnungseinrichtung bzw. Operationsrecheneinheit 103 einen Schätzwert (tk+1 - L) = (k + 1) der Zustandsvariablen zum Zeitpunkt (tk+1 - L) erzeugt, der um die Tot-Zeit L vor dem Zeitpunkt tk+1 liegt, wobei die Tot-Zeit durch das Ankunfts-Ende-Identifikationssignal d bestimmt wird, das von der Dicken-Meßeinrichtung erzeugt wird.
(5) Eine Zustands-Verschiebungseinrichtung 105 wird mit dem Ausgangssignal Xi(k + 1) des Integrators 102 und mit dem Ausgangssignal ω(k + 1) der Operationsberechnungseinrichtung 103 versorgt und multipliziert diese Signale mit einem Koeffizienten zum Verschieben des Zustands um die Tot-Zeit L, welche durch das Ankunfts-Ende- Indentifikationssignal bestimmt wird, das durch die Dicken-Meßeinrichtung erzeugt wird, um einen Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1 zu erhalten.
(6) Eine Zustands-Vorhersage-Einrichtung 106 erzeugt Zustands-Variationen für die Eingänge u(k) von dem Zeitpunkt (tk+1 - L) bis zu dem Zeitpunkt tk+1, welche ausgehend von dem Speicher 104 zugeführt werden, der die vergangenen Sequenzdaten der Wärme abspeichert, die durch die Erhitzungseinrichtungen während der Tot-Zeit erzeugt werden, die durch das Ankunfts-Ende-Identifikationssignal d bestimmt wird, das durch die Dicken- Meßeinrichtung erzeugt wird.
(7) Ein Addierer 107 erhält ein Ausgangssignal der Zustands-Verschiebungseinrichtung 105 und ein Ausgangssignal der Zustands-Vorhersageeinrichtung 106 und erzeugt als das Additionssignal von diesen Signal einen Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1. Obwohl die Operationsberechnungseinrichtung 103 nicht nur den Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt (tk+1 - L) aufgrund der Tot-Zeit L erhalten kann, führen die Zustands- Verschiebungseinrichtung 105 und die Zustands-Vorhersage-Einrichtung 106 eine Integrationsoperation während der Tot-Zeit L durch, um den Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1 zu ermitteln. Da die oben beschriebene Operation (5), (6) und (7) den Einfluß der Phasenverzögerung aufgrund der Tot-Zeit L beseitigen kann, kann eine Dickensteuerung mit einem guten Ansprechverhalten bzw. guten Reaktion ausgeführt werden, während gleichzeitig die Stabilität des Steuersystems aufrechterhalten wird.
(8) Eine Erhitzungsbefehlseinrichtung 108 multipliziert den von dem Addierer 107 abgegebenen Zustandsschätzwert mit einer Rückkopplungsverstärkung, um einen Erhitzungsbefehlswert für die Betriebs-Anschlußeinrichtung 109 zu erzeugen. Falls der Betriebswert der Betriebs-Anschlußeinrichtung verändert wird, wird die Dicke des Films durch den Dicken-Prozeß 130 verändert.
(9) Die obige Berechnung wird jedesmal ausgeführt, wenn ein neuer Filmdicken- Erfassungswert y(k + 2) durch die Abtasteinrichtung 100 erhalten wird, wenn die Dicken- Meßeinrichtung 11b das entgegengesetzte Ende bzw. entgegengesetzten Rand des Films zum Zeitpunkt tk+2 erreicht und die Dickendaten entlang der Gesamtbreite des Films erneut durch die Tot-Zeit 131 erhalten werden.

(h) Dickensteuerung durch kombinierte Basis-Steuersysteme

Die Anwendungsprozedur, welche wie oben beschrieben erhalten wird, ist in Fig. 4 dargestellt.
Fig. 4(a) zeigt die Anwendung des Basis-Steuersystems (1) zur Steuerung der Dicke y&sub3; auf einen vorbestimmten Wert. Das Basis-Steuersystem (1) erfaßt die Dicken y&sub1; bis y&sub5; und bestimmt Befehlswerte u&sub1;(1) bis u&sub5;(1) der Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtung entsprechend den Dicken y&sub1; bin y&sub5; erzeugt werden.
Fig. 4(b) zeigt die Anwendung des Basis-Steuersystems (2) zur Steuerung der Dicke y&sub4; auf einen vorbestimmten Wert. Das Basis-Steuersystem (2) erfaßt die Dicken y&sub2; bis y&sub6; und legt die Befehlswerte u&sub2;(2) bis u&sub6;(2) der Wärme fest, die durch die Erhitzungseinrichtungen entsprechend den Dicken y&sub2; bis y&sub6; erzeugt wird.
Fig. 4(c) zeigt die Anwendung des Basis-Steuersystems (3) zur Steuerung der Dicke y&sub5; auf einen vorbestimmten Wert. Das Basis-Steuersystem (3) erfaßt die Dicken y&sub3; bis y&sub7; und legt die Befehlswerte u&sub3;(3) bis u&sub7;(3) der Wärme fest, die durch die Erhitzungseinrichtung entsprechend den Dicken y&sub3; bis y&sub7; erzeugt wird.
Fig. 4(d) zeigt die Anwendung des Basis-Steuersystems (4) zur Steuerung der Dicke y&sub6; auf einen vorbestimmten Wert. Das Basis-Steuersystem (4) erfaßt die Dicken y&sub4; bis y&sub8; und legt die Befehlswerte u&sub4;(4) bis u&sub8;(4) der Wärme bzw. Hitze fest, die durch die Erhitzungseinrichtung entsprechend den Dicken y&sub4; bis y&sub8; erzeugt wird.
Fig. 4(e) zeigt die Anwendung des Basis-Steuersystems (5) zur Steuerung der Dicke y&sub7; auf einen vorbestimmten Wert. Das Basis-Steuersystem (5) erfaßt die Dicken y&sub5; bis y&sub9; und legt die Befehlswerte u&sub5;(5) bis u&sub9;(5) der Wärme fest, die durch die Erhitzungseinrichtung entsprechend den Dicken y&sub5; bis y&sub9; erzeugt wird.
Der letzte Befehlswert u&sub5; für die Erhitzungseinrichtung h5 wird beispielsweise durch die folgende Gleichung aus dem obigen Basis-Steuersystemen (1) bis (5) vorgegeben.
u&sub5; = (u&sub5;(1) + u&sub5;(2) + u&sub5;(3) + u&sub5;(4) + u&sub5;(5)) x1/5 (4b)
Wie oben beschrieben wird der Befehlswert für die Hitze bzw. Wärme, welche durch eine Erhitzungseinrichtung h5 erzeugt wird, durch die Anwendung bzw. das Anlegen der fünf Basis-Steuersysteme bestimmt.

(i) Stabilität der Dickensteuerung durch kombinierte Basis-Steuersysteme

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird nunmehr der Betrieb bzw. die Operation beschrieben, bei der die Basis-Steuersysteme nacheinander zur Steuerung der Dicke eines Filmabschnitts entsprechend jeder der Betriebs-Anschlußeinrichtungen angelegt wird, d. h. die Erhitzungseinrichtungen werden auf den vorbestimmten Wert derart gesteuert, dass die Dickensteuerung des Gesamtfilms stabil mit einem guten Ansprechverhalten erfolgt.
Das Basis-Steuersystem (3), welches die Dicke y&sub5; eines Filmabschnitts entsprechend der Erhitzungseinrichtung u&sub5; auf einen vorbestimmten Wert steuert, wird als Beispiel genommen. Da der Erhitzungs-Befehlswert, welcher durch die Erhitzungseinrichtung h(3) erzeugt wird, durch einen gemittelten Additionswert (u&sub3;(3) + u&sub3;(1) + u&sub3;(2)) · 1/3 der Befehlswerte u&sub3;(3), u&sub3;(1) und u&sub3;(2) der Basis-Steuersysteme (3), (1) und (2) gegeben ist, wird berücksichtigt, dass der Erhitzungseinrichtung h3 durch eine Art externer Hitze gemäß (u&sub3;(1) + u&sub3;(2)) · 1/3 beeinflußt wird. Da der Befehlswert der Hitze bzw. Wärme, welche durch die Erhitzungseinrichtung h4 erzeugt wird, durch einen gemittelten Additionswert (u&sub4;(3) + u&sub4;(1) + u&sub4;(4)) · 1/4 der Befehlswerte u&sub4;(3), u&sub4;(1), u&sub4;(2) und u&sub4;(4) der Basis-Steuersysteme (3), (1), (2) und (4) gegeben ist, wird berücksichtigt, dass die Erhitzungseinrichtung h4 durch eine externe Wärme von (u&sub4;(1) + u&sub4;(2) + u4(4)) · 1/4 beeinflußt wird. Da der Befehlswert der Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtung h5 erzeugt wird, durch einen gemittelten Additionswert (u&sub5;(3) + u&sub5;(1) + u&sub5;(2) + u&sub5;(4) + u&sub5;(5)) · 1/5 der Befehlswerte u&sub5;(3), u&sub5;(1), u&sub5;(2), u&sub5;(4) und u&sub5;(5) der Basis-Steuersysteme (3), (1), (2), (4) und (5) jeweils vorgegeben ist, wird berücksichtigt, dass die Erhitzungseinrichtung h5 durch die externe Wärme (u&sub5;(1) + u&sub5;(2) + u&sub5;(4) + u&sub5;(5)) · 1/5 beeinflußt wird. Der Befehlswert der Hitze, der durch die Erhitzungseinrichtung h6 erzeugt wird, wird als eine Hitze betrachtet, die durch eine externe Wärme beeinflußt wird mit einem gemittelten Additionswert (u&sub6;(3) + u&sub6;(2) + u&sub6;(4) + u&sub6;(5)) · 1/4 der Befehlswerte u&sub6;(3), u&sub6;(2), u&sub6;(4) und u&sub6;(5) der jeweiligen Basis- Steuersysteme (3), (2), (4) und (5). Da der Befehlswert der Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtung h7 erzeugt wird, durch einen gemittelten Additionswert (u&sub7;(3) + u&sub7;(4) + u&sub7;(5)) · 1/3 der Befehlswerte u&sub7;(3), u&sub7;(4) und u&sub7;(5) der jeweiligen Basis-Steuersysteme (3), (4) und (5) vorgegeben ist, wird berücksichtigt, dass die Erhitzungseinrichtung h7 durch die externe Wärme (u&sub7;(4) + u&sub7;(5)) · 1/3 beeinflußt wird.
Wie oben beschrieben wird berücksichtigt, dass alle Erhitzungseinrichtungen des Basis- Steuersystems (3) durch die externe Wärme der danebenliegenden Steuersysteme beeinflußt wird. Da jedoch die Basis-Steuersysteme (3) die Dicke y&sub5; auf einen vorbestimmten Wert wie oben beschrieben steuern bzw. regeln können, selbst wenn die externe Wärme an die Erhitzungseinrichtungen 3 bis 7 angelegt bzw. hinzugefügt wird, wird deutlich, dass die Steuerung der Steuerbasiseinrichtung (3) auf die Dicke y&sub5; stabil gemacht wird. Dies kann bei weiteren Basis-Steuersystemen angewendet werden, die die Dicke von anderen Abschnitten steuern und dementsprechend ist klar, dass die Dickensteuerung über den Gesamtfilm stabil gemacht wird.

(j) Konfiguration und Betrieb gemäß der Erfindung

Die Konfiguration der Erfindung wird weiter unter Bezug auf die Fig. 1 beschrieben. Da die Dicken-Meßeinrichtung 11b hin und her entlang der Breite des Film zur Erfassung der Dicke des Films bewegt wird, erhält man die Dickendaten über die Breite des Films jedesmal, wenn die Dicken-Meßeinrichtung das Ende bzw. den Rand des Films erreicht. Die Dickendaten über die Breite des Films werden dem Dickenspeicher 110 zugeführt.
Andererseits gibt die Dicken-Meßeinrichtung 11b das Ankunfs-Ende-Identifikationssignal, welches das Ende bzw. den Rand angibt, den die Dicken-Meßeinrichtung erreicht hat, an den Distributor 111 und die Basis-Steuersysteme 112-i(i = 1 - N) ab, wobei das jedesmal geschieht, wenn die Dicken-Meßeinrichtung den Rand bzw. das Ende des Films erreicht hat.
Wenn der Distributor 111 das Ankunfts-Ende-Identifikationssignal von der Dicken- Meßeinrichtung 11b erhält, liest der Distributor 111 einen Satz von Dickendaten, die für die Basis-Steuersysteme 112-i notwendig sind, aus dem Dickendaten-Speicher 110 aus und gibt den Satz von Dickendaten an die vorbestimmten Basis-Steuersysteme 112-i ab. Dementsprechend wird der Satz von Dickendaten gleichzeitig an die Basis-Steuersysteme verteilt, welche die Dicke der Filmabschnitte entsprechend den Erhitzungseinrichtungen in Synchronität zu dem Ankunfts-Ende-Identifikationssignal steuern. Die Basis-Steuersysteme 112-i werden mit dem Satz von Dickendaten, die von dem Distributor 111 stammen, und mit Daten von dem Operationswertspeicher versorgt, wobei das Ende des Films, den die Dicken-Meßeinrichtung erreicht hat, auf der Grundlage des Ankunfts-Ende-Identifikationssignals identifiziert wird, damit die richtige Tot-Zeit L selektiert bzw. ausgewählt wird und die Berechnung derart ausgeführt wird, dass eine vorbestimmte Anzahl von Erhitzungsbefehlswerten in den Befehlswertspeicher 113-2 bis 113-N abgespeichert werden. Wenn die Befehlswertspeicher 113-1 bis 113-N die Erhitzungsbefehlswerte von allen Basis-Steuersystemen 112-1 bis 112-N erhalten, addiert der Überlagerungsaddierer 114 die Ausgangssignale der Befehlswertspeicher 113-1 bis 113-N für jede Erhitzungseinrichtung und berechnet aus ihnen einen Durchschnittswert, damit ein letztendlicher Erhitzungsbefehlswert S für jede Erhitzungseinrichtung bestimmt wird.
Der Befehlswert S des Überlagerungsaddierers 114 wird in dem Betriebs- bzw. Operationswertspeicher 115 abgespeichert. Wenn die Dicken-Meßeinrichtung 11b sich bewegt hat und das entgegengesetzte Ende des Films erreicht hat, so dass ein erneutes Ankunfts-Ende- Identifikationssignal erzeugt wird, werden der Distributor 111, die Basis-Steuersysteme 112-i (i = 1 - N) und der Überlagerungsaddierer 114 alle wie oben beschrieben betrieben, so dass alle Erhitzungsbefehlswerte erneuert bzw. auf den neuesten Stand gebracht werden.
Wie oben beschrieben, können die Basis-Steuersysteme die Dicke der Filmabschnitte entsprechend den Erhitzungseinrichtungen auf einen vorbestimmten Wert über die Gesamtbreite des Films stabil steuern.

(k) Beispiel für einen Aufbau-Entwurf

Ein Beispiel eines Aufbauentwurfs wird für den Fall beschrieben, dass die Übertragungsfunktionen g&sub1;(s), g&sub2;(s) sowie g&sub3;(s) durch die folgenden Gleichungen vorgegeben sind.
g&sub1;(s) = 0.044/S³ + 2.1 S² + 2.6 S + 0.05 (5b)
g&sub2;(s) = 0.0009/S&sup4; + 2.4 S³ + 2.7 S² + 0.25 S + 0.0015 (6b)
g&sub3;(s) = 0.00002/S&sup5; + 2.4 S&sup4; + 2.8 S³ + 0.31 S² + 0.0084 S + 0.0004 (7b)
Die Basis-Steuersysteme (1) bis (6), wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, zehn Erhitzungseinrichtungen h1 bis h10 und zehn Punkte t1 bis t10 der Dicke entsprechend den Positionen der Erhitzungseinrichtungen werden angenommen und es wird der Fall betrachtet, dass die Dicke y&sub3; bis y&sub8; auf einen vorbestimmten Wert geregelt bzw. gesteuert werden. Ui(t)(i = 1 - 10) ist die Veränderung (Kcal/s) der Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt wird, und yi(t)(i = 1 - 10) ist die Variation bzw. Veränderung (cm) der Dicke des Films an der Stelle der Dicken-Meßeinrichtung entsprechend der Position der Erhitzungseinrichtungen. Die Tot-Zeit L&sub1; aufgrund der Bewegung des Films und die Zeit in L&sub2;' und L&sub2;" (unter Bezug auf Fig. 6), die zur Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung ausgehend von dem Steuerpunkt 3 bis 8 hin zu dem Filmende erforderlich ist, nehmen einen Wert gemäß der folgenden Gleichung an, sowie Werte gemäß der Tabelle 1.
L&sub1; = 30 Sekunden Tabelle 1. Tot-Zeit L bei Dicken-Steuerpunkten
Angenommen, dass der Dicken-Steuerpunkt 3 an dem Ende A des Films, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, besteht. Die Steuer-Berechnungs-Ausführungszeitdauer T nimmt den folgenden Wert an.
T = 16.5 Sekunden
Damit man das Steuersystem entwerfen bzw. auslegen kann, ist es notwendig die Beziehung zwischen dem Eingang u(t) und dem Ausgang y(t) der Gleichung (1b) auszudrücken und die steuerbaren und beobachtbaren Zustandsgleichungen (2b) sowie (3b) zu erhalten. G(s), das aus g1(s), g2(s) sowie g3(s) der Gleichungen (5b) bis (7b) besteht, kann eine Gleichung des 77sten Grades ausgedrückt werden, während die steuerbare und beobachtbare Gleichung als eine Gleichung des 39sten Grades ermittelt wurde. Dementsprechend sind die Gleichungen (2b) und (3b) des 39sten Grades ausgehend von G(s) erhalten bzw. ermittelt.

(l) Entscheidung der Zustands-Rückkoppel-Verstärkungsmatrix

Die Zustands-Rückkoppel-Verstärkungsmatrix des Basis-Steuersytems wird als Lösung eines Optimierungs-Regulationsproblems für die Zustandsgleichung ermittelt, die auf die Gleichung 40sten Grades durch Einführen des Integrators zur Kompensation einer externen Störung auf der Grundlage der Gleichung (2b) ausgeweitet bzw. ausgedehnt wird. Da die Berechnung alle T = 16.5 Sekunden durchgeführt wird, wird die Zustandsgleichung des kontinuierlichen Zeitsystems als eine diskrete Zustandsfunktion mit der Abtastperiode T = 16.5 Sekunden verändert und eine Regulationslösung wird angewendet. Eine geeignete Schätzfunktion wird eingesetzt, damit die Zustands-Rückkoppel-Verstärkungsmatrix ermittelt wird und als Ergebnis werden die folgenden Werte als die Eigen-Werte des Steuersystems ermittelt.
0.876 ± 0.02i, 0.79, 0.50 ± 0.07i, 0.60 ± 0.09i, 0.60 ± 0.06i, 0.51
Ferner werden 30 weitere oben nicht genannte Eigen-Werte nicht beschrieben, da deren Absolutwert weniger als 0.1 beträgt und die Dämpfung schnell erfolgt. Da alle Eigen-Werte sich innerhalb eines Kreises mit einem Radius von 1 befinden, kann eine stabile Steuerung erreicht werden. Da der Eigen-Wert mit der niedrigsten Dämpfung 0.88 ± 0.02i ist, kann die Stabili sierungszeit Ts als eine Zeit von ungefähr 10 Minuten aus (0876)³&sup5; = 0.01 mit der Definition des Steuerfehlers von 1% wie folgt vorhergesagt werden.
Ts = T · 35 = 16.5 · 35 sec. = 577.5 sec. = 9.6 min.

(2) Entscheidung der Rückkopplungsverstärkung der Operationsberechnungseinrichtung

Die Rückkopplungsverstärkungsmatrix der Operationsberechnungseinrichtung, welche den Zustand vor dem Zeitpunkt tk+1 für die Berechnungsausführung mit der Tot-Zeit L schätzt, wird für die Zustandsgleichung des 39sten Grades und die Ausgangsgleichung des 5ten Grades ermittelt. Die Verstärkungsmatrix K wird als Lösung des Optimierungsregulationsproblems unter Verwendung einer geeigneten Schätzfunktion ermittelt. Die folgenden Werte werden als Eigen-Werte der Operationsberechnungseinrichtung für die erhaltene Verstärkungsmatrix ermittelt.
0.9077 ± 0.0002i, 0.9076, 0.9075, 0.9075, 0.772 ± 0.0001i,
0.722, 0.722, 0.722, 0.576 ± 1 · 10&supmin;&sup5;i, 0.576 ± 1 · 10&supmin;&sup5;i,
0.232, 0.232, 0.232, 0.232, 0.232
Weitere 20 Eigen-Werte, bei denen es sich um andere Eigen-Werte als die oben genannten Eigen-Werte handelt, konzentrieren sich auf den Ursprung. Da alle Werte sich innerhalb eines Kreises mit einem Radius von 1 befinden, kann der geschätzte Fehler mit Verstreichen der Zeit reduziert werden. Da der Eigen-Wert mit der niedrigsten Dämpfung 0.9077 ist, beträgt die Zeit T&sub0;, welche zur Dämpfung des geschätzten Fehlers auf anfänglich 1% erforderlich ist, ausgehend von (0.9077)45 = 0.01 wie folgt.
T&sub0; = T · 45 = 16.5 · 45 sec. = 742.5 sec. = 12.4 min.

(1) Simulationsbeispiel 1

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Beispiel eines Simulationsergebnisses, das durch Berechnung unter Verwendung der Zustands-Rückkopplung und der Verstärkung der oben ermittelten Operationsberechnung erhalten wird.
Die Fig. 10 und 11 zeigen Veränderungen der Dicke und eine Veränderung der Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt wird, wenn die Sollwerte der von Dicken y&sub3; bis y&sub8; schrittweise um 0.02 mm geändert werden.
Die Fig. 10(a) zeigt Veränderungen der fünf Beträge y&sub1; bis y&sub5; der Dicke (Veränderung des erfaßten Wertes der Dicken-Meßeinrichtung) gegenüber der Zeit.
Fig. 10(b) zeigt die Veränderungen der Wärme u&sub1; bis u&sub5;, welche durch die Erhitzungseinrichtungen zu diesem Zeitpunkt erzeugt werden, in gleicher Weise wie Fig. 10(a).
Fig. 11(a) zeigt die Veränderungen der Dicke y&sub6; bis y&sub1;&sub0; und Fig. 11(b) zeigt die Veränderungen der Wärme u&sub6; bis u&sub1;&sub0;, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird.
Da die Berechnung nach der Ausführung der Berechnungszeitdauer von 16.5 Sekunden nachdem der Satz von Dickenwerten geändert worden ist, durchgeführt wird, tritt die Veränderung der Wärme, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, 16.5 Sekunden, nachdem der Satz von Dickenwerten geändert worden ist, auf. Die Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, wird auf demselben Wert gehalten bis 16.5 Sekunden verstrichen sind und dann die nächste Berechnung durchgeführt. Die Berechnung wird auf der Grundlage eines neu erfaßten Dickenwerts nach 16.5 Sekunden durchgeführt, damit die Wärmemenge, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, verändert wird. Dementsprechend verändert sich die Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, schrittweise, wie in den Fig. 10 und 11(b) gezeigt ist.
Andererseits wird die Variation bzw. Veränderung des erfaßten Dickenwertes nach Verstreichen der Tot-Zeit L nachdem sich die Wärmemenge, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, nach Verstreichen von 16.5 Sekunden ab der Veränderung des Sollwertes geändert hat, erfaßt.
Wenn die Berechnung mit der Dicke y&sub3; für das Ende A, das in Fig. 6 gezeigt ist, durchgeführt wird, beträgt die Tot-Zeit L beispielsweise 31.5 Sekunden, wie man in Tabelle 1 sehen kann. Dies bedeutet, dass die Veränderung der Dicke nach Ablauf von 16.5 + 31.5 = 48 Sekunden erfaßt wird, nachdem der Sollwert der Dicke verändert worden ist. Die Dicke y&sub3; wird exakt auf einen Sollwert geändert, wie man aus den Fig. 10 und 11 er kennen kann. Die Erhitzungseinrichtung h1, h2, h9 sowie h10 werden in Anbetracht der gegenseitigen Wechselwirkung auf die Dicken y&sub3; und y&sub8;, sowie die Dicken y&sub1;, y&sub2;, y&sub9; und y&sub1;&sub0; eingeführt entsprechend den Erhitzungseinrichtungen h1, h2, h9 und h10, die nicht auf den Sollwert geregelt werden. Andererseits sind die Veränderungen der Wärme, die durch die Erhitzungseinrichtungen u&sub3; und u&sub8; an dem Ende in dem Dicken-Steuerbereich erzeugt werden am größten, wobei die Veränderung durch die Erhitzungseinrichtung u4 bis u7, welche sich in der Mitte befinden, gegenüber denjenigen der Erhitzungseinrichtung u3 und uß die nächst großen Veränderungen aufweisen und die Veränderungen der Erhitzungseinrichtung u1, u2, u9 sowie u&sub1;&sub0;, die sich außerhalb des Steuerbereichs befinden die geringsten Veränderungen sind. Die Stabilisierungszeit beträgt ungefähr 18.5 Minuten, wobei dies im Vergleich zu der Stabilisierungszeit von 12.4 Minuten, die mittels des Eigenwertes der Operationsberechnungseinrichtung berechnet wird (die Stabilisierungszeit aufgrund des Eigenwertes des Regulators ist noch kürzer)vergleichsweise lang ist. Dies beruht auf dem folgenden Grund.
Damit verhindert wird, dass der Erhitzungsbefehlswert, welcher durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, stark für jede Berechnung verändert wird, wird der Befehlswert mit einer hinzugefügten Gewichtung wie folgt definiert.
Ud.k = Wud.k-1 + (1 - W)uk (8b)
wobei ud.k: den Erhitzungsbefehlswert bildet, der durch die Berechnungszeit t = tk definiert ist,
du.k-1: der Erhitzungsbefehlswert, der durch die letzte Berechnungszeit t = tk-1 definiert wird,
uk: der Erhitzungsbefehlswert, der zur Berechnungszeit t = tk berechnet wird, und
W: ein Gewichtungskoeffizient ist.
Bei dieser Simulation ist W = 0.8. Dies bedeutet, dass, wenn als Berechnungszeitdauer T = 16.5 Sekunden angenommen wird, eine Zeitverzögerung entsprechend einer Verzögerung erster Ordnung mit einer Zeitkonstante von 74.65 Sekunden der Erhitzungsbefehlseinrichtung zugefügt bzw. hinzuaddiert wird. Dementsprechend wird angenommen, dass die Stabilisierungszeit der Dickensteuerung gemäß Fig. 10 und 11 größer ist als die Stabilisierungszeit, welche durch den Eigenwert der Operationsberechnungseinrichtung geschätzt wird. Selbst wenn die Dickensteuerung sich in dem Stabilisierungszustand befindet, verändert sich der Erhitzungsbefehlswert für jede Berechnung. Der Grund hierfür liegt darin, dass die größte Tot-Zeit L bei der Berechnung in dem Zustandswechsler des Basis-Steuersystems zur Berechnung an einem Ende A und an dem anderen Ende B des Films jeweils unterschiedlich ist.

(m) Simulation 2

Die Fig. 12 und 13 zeigen ein Steuerergebnis, wenn externe Wärme von 8.4 Watt an die Erhitzungseinrichtung u&sub3; bis u&sub8; angelegt wird. Fig. 12(a) zeigt die Veränderungen der Dickenwerte y&sub1; bis y&sub5; gegenüber der Zeit und die Fig. 12(b) zeigt die Veränderungen der Wärme u&sub1; bis u&sub5;, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, gegenüber der Zeit. Die Fig. 13(a) zeigt die Veränderungen der Dickenwerte y&sub6; bis y&sub1;&sub0; gegenüber der Zeit und die Fig. 13(b) stellt die Veränderungen der Wärme u&sub6; bis u&sub1;&sub0;, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, gegenüber der Zeit dar.
Wie man aus den Fig. 12 und 13(a) erkennen kann, obwohl die Dickenwerte y&sub3; bis y&sub8; einmal durch die externe Wärme der Erhitzungseinrichtungen u&sub3; bis u&sub8; erhöht werden, werden die Dickenwerte y&sub3; bis y&sub8; auf den ursprünglichen Sollwert zurückgeführt, indem man die Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtungen u&sub1; bis u&sub1;&sub0; erzeugt wird, verändert, wobei die Stabilisierungszeit ungefähr 18.5 Minuten beträgt, wie in den Fig. 10 und 12 zu erkennen ist. Es sei angemerkt, dass die Veränderung aufgrund der externen Störung genau kompensiert bzw. ausgeglichen wird, indem man den Integrator in das vorliegende Steuersystem einführt. Die Dickenwerte y&sub1;, y&sub2;, y&sub9; und y&sub1;&sub0; werden einmalig durch den Einfluß der externen Wärme durch thermische Leitung entlang der Breite der Form erhöht. Um den Einfluß derartiger externer Wärme zu beseitigen sind die Reduktionen der Beträge u&sub3; bis u&sub8; der Wärme, die durch die diejenigen Erhitzungseinrichtungen erzeugt wird, welche sich außerhalb des Steuerbereichs befinden am größten und die Reduktionen bzw. Verminderungen der Beträge u&sub1;, u&sub2;, u&sub9; und u&sub1;&sub0;, welche durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt werden, die sich außerhalb des Steuerbereichs befinden, sind am geringsten.

B2. Zweite Ausführungsform der Erfindung

(a) Beziehung zu der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung

Die erste Ausführungsform der Erfindung verwendet Steuersysteme gemäß der ersten Ausführungsform der in der EP 0608917 beschriebenen Erfindung als Basis-Steuersysteme, wohingegen die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuersysteme gemäß der zweiten Ausführungsform der in der EP 0608917 beschriebenen Erfindung als Basis-Steuersysteme verwendet bzw. einsetzt.

(b) Tot-Zeit

Die Dicken-Meßeinrichtung mißt die Dicke des Films entlang einer Ortskurve, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. Falls eine Position mit der Dicke t&sub3; beim Punkt C in Fig. 6 angegeben wird, wird die Tot-Zeit L&sub2; aufgrund der Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung für den Fall, bei dem die Berechnung an dem Ende A des Films durchgeführt wird, ausgedrückt als eine Tot- Zeit L&sub2;' entsprechend der Bewegung zwischen den Punkten C und A in Fig. 6.
Wird andererseits die Berechnung an dem Ende B des Films durchgeführt, wird die Tot-Zeit L&sub2; aufgrund der Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung ausgedrückt durch eine Zeit L&sub2;" entsprechend der Bewegung zwischen den Punkten C' und B in Fig. 6. Da die Tot-Zeit L&sub2;' sich im allgemeinen von der Tot-Zeit L&sub2;" unterscheidet, wird, wie man aus Fig. 6 erkennen kann, das Steuersystem, das die Dicke t&sub3; auf einen vorbestimmten Wert regelt bzw. steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Tot-Zeit 1 der Gleichung (3b) in Abhängigkeit davon, ob die Berechnung von dem Ende A oder B des Films ausgeführt wird, unterschiedlich. Dies bedeutet:
Die Tot-Zeit LA für das Ende A ist gegeben durch
LA = L&sub1; + L&sub2;' (9b)
und die Tot-Zeit LB für das Ende B wird gegeben durch
LB = L&sub1; + L&sub2;" (10b)
Dementsprechend erzeugt die Dicken-Meßeinrichtung ein Ankunfts-Ende- Identifikationssignal zur Identifizierung des Endes A oder des Endes B, das die Dicken- Meßeinrichtung erreicht hat.
Die Dicken-Meßeinrichtung wird hin und her entlang der Breite des Films, wie in Fig. 6 dargestellt, zur Erfassung der Dicke des Films bewegt und beendigt die Messung der Dicke über die Gesamtbreite des Films, wenn die Dicken-Meßeinrichtung das Ende A oder B des Films erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird die Berechnung ausgeführt und dementsprechend ist die Ausführungszeitdauer der Berechnung im wesentlichen gleich derjenigen Zeit, die zur Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung über die Breite des Films notwendig ist und die Zeitdauer wird als konstant angesehen. Somit ist das Basis-Steuersystem ein diskretes Zeitsteuersystem.

(c) Basis-Steuersystem

Die Zustandsgleichungen (2b) und (3b) sind steuerbar und beobachtbar. Die Beziehung des Eingangssignals u(t) und des Ausgangssignals y(t) ist in Fig. 2 ausgehend von den Gleichungen (2b) und (3b) dargestellt. Die doppelte Linie in Fig. 2 zeigt einen Vektorwert an. Die Konfiguration des Basis-Steuersystems der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls die gleiche wie diejenige wie in Fig. 3 dargestellt. Die doppelte Linie in Fig. 3 zeigt einen Vektorwert an. Die Konfiguration des Basis-Steuersystems, welches in Fig. 3 dargestellt ist, ist wie folgt:
(1) Es wird angenommen, dass die Dicken-Meßeinrichtung 11b das Ende A oder B des Films an den diskreten Zeitpunkten t = tk+1 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Vektor, der von erfaßten Dickenwerten y(tk+1) = y(k + 1)(y&sub1;(k + 1) ~ y&sub5;(k + 1) besteht, durch die Dicken- Meßeinrichtung 11b und die Abtasteinrichtung 100 ermittelt. Im gleichen Zeitpunkt erzeugt die Dicken-Meßeinrichtung ein Ankunfts-Ende-Identifikationssignal d, welches das Ende angibt, das die Dicken-Meßeinrichtung erreicht hat.
(2) Lediglich die Dicke y&sub3;(k + 1) von einem Filmabschnitt entsprechend der Erhitzungseinrichtung h3 des Filmdicken-Erfassungsvektors y(k + 1) wird eine Subtraktionseinrichtung 101 zugeführt, die eine Dicken-Abweichung &epsi;(k + 1) = r&sub3;(k + 1) - y&sub3;(k + 1) zwischen der Dicke y&sub3;(k + 1) und einem Sollwert r&sub3;(k + 1) erzeugt.
(3) Ein Integrator 102 empfängt das Dicken-Abweichungssignal &epsi;(k + 1) von der Subtraktionseinrichtung 101 und erzeugt einen zeitintegrierten Wert X&sub1;(k + 1) der Dickenabweichung. Der Integrator 102 dient als eine externe Störeinfluß-Kompensationseinrichtung zur Kompensation bzw. zum Ausgleich des externen Störeinflusses durch Veränderung der Dicke y&sub3; durch Wärme, die mittels der Erhitzungseinrichtung erzeugt wird und durch Steuerung bzw. Regelung der Dicke y&sub3; derart verändert wird, dass sie identisch mit dem Sollwert ist.
(4) Die Operationsberechnungseinrichtung 103 erhält Vergangenheits-Sequenzdaten (hier im Weiteren als u(k) bezeichnet) der durch die Erhitzungseinrichtung erzeugten Wärme, welche in einem Speicher 104 abgespeichert sind, sowie den Filmdicken-Erfassungswert y(k + 1) und erzeugt einen Schätzwert (tk+1 - L) = (k + 1) der Zustandsvariable zum Zeitpunkt (tk+1 - L) der um die Tot-Zeit L vor dem Zeitpunkt tk+1 liegt, wobei die Tot-Zeit durch das Ankunfts-Ende-Identifikationssignal d bestimmt wird, das durch die Dicken- Meßeinrichtung erzeugt wird.
(5) Eine Zustandsverschiebungseinrichtung 105 erhält das Ausgangssignal x&sub1;(k + 1) vom Integrator 102 und das Ausgangssignal ω(k + 1) von der Operationsberechnungseinrichtung 103 und multipliziert diese Signale mit einem Koeffizienten zur Verschiebung bzw. Veränderung des Zustandes um die Durchschnitts-Tot-Zeit , wobei es sich um einen Durchschnittswert der Tot-Zeit LA (siehe Gleichung (9b) für den Fall, dass die Dicken- Meßeinrichtung das Ende A erreicht hat und der Tot-Zeit LB (siehe Gleichung (19b)) für den Fall, dass die Dicken-Meßeinrichtung das Ende B erreicht hat, handelt damit ein Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1 ermittelt wird.
L = (LA + LB)/2 (11b)
Zu den Gleichungen (9b), (10b) und (11b) ergibt sich die Tot-Zeit durch:
= L&sub1; + (L&sub2;' + L&sub2;")/2 (12b)
Wobei (L2' + L2") im wesentlichen gleich einer Zeit ist, die zur Bewegung der Dicken- Meßeinrichtung über die Gesamtbreite des Films erforderlich ist und dementsprechend gleich der Ausführungszeitdauer t der Berechnung ist. Aus Gleichung (12b) folgt, so dass die Durchschnitts-Tot-Zeit sich ergibt zu:
= L&sub1; + T/2 (13b)
Wie man aus Gleichung (13b) erkennen kann, ist die Durchschnitts-Tot-Zeit L konstant unabhängig davon, welches Ende des Films die Dicken-Meßeinrichtung erreicht.
(6) Eine Zustandsvorhersage-Einrichtung 106 erzeugt Zustandsveränderungen für die Eingänge u(k) aus der Zeit (tk+1 - ) für den Zeitpunkt tt+1, die ausgehend von dem Speicher 104, welcher die Vergangenheits-Sequenzdaten der durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugten Wärme mit der Durchschnitts-Tot-Zeit in der gleichen Weise wie die Zustandsverschiebungseinrichtung 105 abspeichert.
(7) Ein Addierer 107 erhält ein Ausgangssignal von der Zustandsverschiebungseinrichtung 105 und ein Ausgangssignal von der Zustandsvorhersage-Einrichtung 106 und erzeugt als Additionsergebnis von diesen Signalen einen Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1. Obwohl die Operationsberechnungseinrichtung 103 nicht nur den Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt (tk+1 - L) aufgrund der Tot-Zeit L ermitteln kann, führt die Zustandsverschiebungseinrichtung 105 und die Zustandsvorhersageeinrichtung 106 eine Integrationsoperation während der Durchschnitts-Tot-Zeit aus, um den Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1 zu ermitteln. Da die oben genannte Operation (5), (6) und (7) den Einfluß der Phasenverzögerung aufgrund der Durchschnitts-Tot-Zeit L beseitigen kann, wird eine Dickenregulierung bzw. Dickensteuerung mit einem guten Ansprechverhalten ausgeführt, während die Stabilität des Steuer- bzw. Regelungssystems aufrecht gehalten wird.
(8) Eine Erhitzungs-Befehlseinrichtung 108 multipliziert den von dem Addierer 107 abgegebenen Zustandsschätzwert mit einer Rückkoppelverstärkung, um einen Erhitzungsbefehlswert zum Betreiben der Anschlußeinrichtung 109 zu erzeugen. Falls der Operationsumfang der Betriebs- bzw. Operationsanschlußeinrichtung 109 verändert wird, wird die Dicke des Films durch den Dicken-Prozeß 130 verändert.
(9) Die oben genannte Berechnung wird jedesmal durchgeführt, wenn ein neuer Filmdicken- Erfassungswert y(k + 2) durch die Abtasteinrichtung 100 ermittelt wird, wobei dies dann stattfindet, wenn die Dicken-Meßeinrichtung 11b das entgegengesetzte Ende des Films zum Zeitpunkt tk+2 erreicht und Dickendaten entlang der Gesamtbreite des Films erneut durch die Tot-Zeit 131 ermittelt werden.

(d) Durchschnitts-Tot-Zeit

Der Grund dafür, dass die Durchschnitts-Tot-Zeit L als die Integrationszeit in der Zustandsverschiebungseinrichtung 105 und in der Zustandsvorhersageeinrichtung 106 anstatt der Tot- Zeiten LA und LB verwendet wird, wird im Weiteren erklärt.
Falls der Integrationsabschnitt entsprechend der Tot-Zeit LA oder LB als unterschiedlich voneinander aufgrund der Berechnung für das Ende A oder B angenommen wird, ist der Zustandsschätzwert zum Zeitpunkt tk+1 nicht für jede Berechnung kontinuierlich und verändert sich schrittweise. Wenn die Tot-Zeit LA größer ist als die Tot-Zeit LB, ist der Zustandsschätzwert an dem Ende A größer als der Zustandsschätzwert an dem Ende B und der Operationswert der Erhitzungseinrichtung, der durch Multiplikation des Zustandsschätzwertes mit der Rückkopplungsverstärkung bestimmt wird, wird ebenfalls wiederholt und ungleichmäßig verändert. Der Nachteil hierbei besteht darin, dass die Veränderung des Betriebswertes selbst in dem gleichmäßigen Zustand beibehalten wird. Andererseits, falls die Durchschnitts-Tot- Zeit L für die Berechnung der Enden A und B gemeinsam verwendet wird, gibt es keinen Zustand, bei dem der Zustandsschätzwert an den Enden A und B nicht kontinuierlich ist, aufgrund des identischen Integrationsabschnitts und weil die ungleichmäßige Veränderung des Operationswertes in dem gleichmäßigem Zustand entfernt ist.

(e) Dicken-Regelung durch kombinierte Basis-Steuersysteme

Die erste Ausführungsform gemäß der Erfindung ist, mit Ausnahme der unterschiedlichen Basis-Steuersysteme, identisch mit der zweiten Ausführungsform. Die Kombination der Basis-Steuersysteme ist die gleiche. Dementsprechend kann die Beschreibung der Dickensteuerung bzw. Dicken-Regelung durch die kombinierten Basis-Steuersysteme bei der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung auch für die zweite Ausführungsform als gültig erachtet werden. Dies bedeutet, dass die unter B1 (h) bis (j) gegebene Beschreibung auch für B2 gilt.

f) Ausführungsentwurfsbeispiel

Ein tatsächliches Beispiel wird nunmehr beschrieben. Als ein erstes tatsächliches Beispiel wird ein Entwurfsbeispiel beschrieben, bei dem die Übertragungsfunktionen g&sub1;(s), g&sub2;(s) und g3(s) durch die folgenden Gleichungen gegeben sind:
g&sub1;(s) 0.14/S³ + 5.5 S² + 12.5 S + 0.25 (14b)
g&sub2;(s) 0.003/S&sup4; + 6.4 S³ + 13.2 S² + 1.3 S + 0.009 (15b)
g&sub3;(s) 0.00005/S&sup5; + 6.3 S&sup4; + 13.8 S³ + 1.6 S² + 0.04 S + 0.002 (16b)
Die Basis-Steuersysteme (1) bis (6), wie sie in Fig. 4 gezeigt sind, zehn Erhitzungseinrichtungen h1 bis h10 und zehn Punkte t1 bis t10 für Dicken entsprechende Positionen bzw. Stellen der Erhitzungseinrichtungen werden angenommen und man betrachtet den Fall, dass die Dicken y&sub3; bis y&sub8; auf einen vorbestimmten Wert gesteuert bzw. geregelt werden. Ui(t)(i = 1 - 10) ist eine Veränderung (Watt) der durch die Erhitzungseinrichtung erzeugten Wärme, und yi(t)(i = 1 - 10) ist die Veränderung (Mikrometer) der Dicke des Films an der Position der Dicken-Meßeinrichtung entsprechend der Position der Erhitzungseinrichtung. Die Tot-Zeit L&sub1; aufgrund der Bewegung des Films und die Zeiten L&sub2;' und L&sub2;" (siehe Fig. 6), die zur Bewegung der Dicken-Meßeinrichtung ausgehend von dem Dicken-Meßpunkt 3 bis 8 hin zu dem Filmende benötigt werden, nehmen einen Wert entsprechend der folgenden Gleichung und den in Tabelle 2 gezeigten Werten an.
L&sub1; = 26 Sekunden Tabelle 2 Tot-Zeit L an den Dicken-Steuerpunkten
Es wird angenommen, dass der Dicken-Steuerpunkt 3 an dem Ende A des Films, wie in Fig. 6 dargestellt, besteht. Die Steuerberechnungsausführungszeitdauer T nimmt den folgenden Wert an:
T = 22.5 Sekunden
Um ein Steuersystem zu entwerfen, ist es notwendig die Beziehung zwischen dem Eingangssignal u(t) und dem Ausgangssignal y(t) der Gleichung (1b) auszudrücken und die steuerbaren und beobachtbaren Zustandsgleichungen (2b) und (3b) zu ermitteln. G(s) wird aus g&sub1;(s), g&sub2;(s) und g&sub3;(s) der Gleichungen (14b) bis (16b) gebildet und kann als eine Gleichung 77sten Grades ausgedrückt werden, wohingegen als steuerbare und beobachtbare Gleichung eine Gleichung 29sten Grades ermittelt wurde. Dementsprechend werden die Gleichungen (2b) und (3b) des 29sten Grades ausgehend von G(s) ermittelt.

(1) Entscheidung der Zustands-Rückkoppel-Verstärkungsmatrix

Die Zustands-Rückkoppel-Verstärkungsmatrix des Basis-Steuersystems wird als eine Lösung eines Optimierungs-Regulationsproblems die Zustandsgleichung ermittelt, die auf die Glei chung des 30sten Grades ausgedehnt wird, indem man den Integrator zur Kompensation der externen Störung auf Grundlage von Gleichung (2b) einführt. Da die Berechnung alle T = 22.5 Sekunden durchgeführt wird, wird die Zustandsgleichung des kontinuierlichen Zeitsystems zu einer diskreten Zustandsfunktion mit der Abtastperiode T = 22.5 Sekunden geändert und eine Regulationslösung wird angewendet. Eine geeignete Schätzfunktion wird eingesetzt, um die Zustands-Rückkoppel-Verstärkungsmatrix zu erhalten, und als Ergebnis werden die folgenden Werte als Haupt-Werte zur Bestimmung der Reaktion bzw. des Ansprechverhaltens des Steuersystems als die Eigen-Werte des Steuersystems ermittelt.
0.856, 0.8119, 0.7755, 0.7618
Es gibt ferner weitere nicht beschriebene Eigen-Werte, die nicht aufgeführt sind, weil deren Absolutwert gering ist und die Dämpfung schnell erfolgt. Da alle Eigen-Werte sich innerhalb eines Kreise mit einem Radius von 1 befinden, wird eine stabile Steuerung bzw. eine stabile Regelung erreicht. Da der Eigen-Wert mit der langsamsten Dämpfung 0.856 beträgt, kann die Stabilisierungszeit Ts mit ungefähren 12 Minuten ausgehend von (0.856)³&sup0; = 0.01 mit der Definition des Steuerfehlers von 1% wie folgt vorhergesagt werden.
Ts = T · 30 = 22.5 · 30 sec. = 675 sec. = 11.3 min.

(2) Entscheidung der Rückkopplungsverstärkung der Betriebsberechnungseinrichtung

Die Rückkopplungsverstärkungsmatrix der Operationsberechnungseinrichtung, die den Zustand vor dem Zeitpunkt tk+1 für die Berechnungsausführung um die Tot-Zeit L ermittelt, wird für die Zustandsgleichung 29sten Grades und die Ausgangsgleichung 5sten Grades ermittelt.
Fig. 14 ist ein Diagramm zur Darstellung der diskreten Zeit, die zur Transformierung der Zustandsgleichung (2b) zu der diskreten Gleichung verwendet wird, um die Verstärkungsmatrix für die Operationsberechnung zu ermitteln. In Fig. 14 wird angenommen, dass der Schätzwert (tk - LB) der Zustandsvariable nach dem um die Tot-Zeit LB späteren Zeitpunkt bereits in der Berechnung an dem Ende B ermittelt worden ist, die zum Zeitpunkt tk durchgeführt wird. Um den Schätzwert X(tk+1 - LA) der Zustandsvariable in dem um die Tot-Zeit LA, der zum Zeitpunkt tk+1 an dem Ende A durchgeführten Berechnung zu ermitteln, muß die Gleichung (2b) in eine diskrete Form mit einer Zeitdifferenz (tk+1 - LA) - (tk - LB) = tk+1 - tk - LA + LB transformiert werden. Die diskrete Zeit beträgt (T - LA + LB), weil tk+1 - tk = T ist. Die diskrete Zeit (T - LA + LB) für den Dicken-Steuerpunkt 3 wird für LA = 28.8 Sekunden und LB = 45.7 Sekunden aus Tabelle 2 wie folgt berechnet:
T - LA + LB = 39.4 Sekunden
Für die Zustandsgleichung, die in die diskrete Form mit 39.4 Sekunden transformiert ist, wird eine geeignete Auswertefunktion eingesetzt bzw. verwendet, um die Verstärkungsmatrix der Operationsberechnung als Lösung des Optimierungs-Regulatorproblems zu ermitteln. Die folgenden Werte werden als Haupt-Werte zur Bestimmung der Konvergenz der Operationsberechnung als Eigen-Werte der Operations-Berechnungseinrichtung für die erhaltene Verstärkungsmatrix ermittelt.
0.7743, 0.7743, 0.7743, 0.7743, 0.7743,
0.4484, 0.4484, 0.4484, 0.4484, 0.4484
Da die sonstigen Eigen-Werte klein sind und schnell konvergieren, werden sie nicht weiter erläutert. Da alle Werte sich innerhalb eines Kreises mit einem Radius von 1 befinden, kann der Schätzfehler mit dem Verstreichen der Zeit reduziert werden. Da der Eigen-Wert mit der langsamsten Dämpfung 0.7743 beträgt, kann die Zeit T&sub0;, welche zur Dämpfung des geschätzten Fehlers auf anfänglich 1% von (0.7743)¹&sup8; = 0.01 erforderlich ist, wie folgt vorhergesagt werden.
T&sub0; = (T - LA + LB) · 18 = 39.4 · 18 Sec. = 709 sec. = 11.8 min.
Für weitere Dicken-Steuerpunkte wird die Verstärkungsmatrix mit der Operationsberechnung mit der Stabilisierungszeit T&sub0; von 12 Minuten in der gleichen Weise ermittelt.

(g) Simulation 1

Die Fig. 15 und 16 zeigen ein Beispiel eines Simulationsergebnisses, das durch die Berechnung unter Verwendung der Zustands-Rückkopplung und der Verstärkung der oben beschriebenen Operationsberechnung ermittelt wird.
Die Fig. 15 und 16 zeigen Veränderungen der Dicke und Veränderung der durch die Erhitzungseinrichtung erzeugten Wärme, wenn die Sollwerte der Dicken y&sub3; bis y&sub8; schrittweise um 5 Mikrometer verändert werden.
Fig. 15(a) stellt die Veränderung der fünf Beträge y&sub1; bis y&sub5; der Dicke (Veränderung der verfaßten Werte der Dicken-Meßeinrichtung) gegenüber der Zeit dar.
Die Fig. 15(b) zeigt die Veränderungen der Wärme u&sub1; bis u&sub5;, welche durch die Erhitzungseinrichtungen zu diesem Zeitpunkt erzeugt werden, in gleicher Weise wie in Fig. 15(a).
Die Fig. 16(a) zeigt die Veränderungen der Dicken y&sub6; bis y&sub1;&sub0; und die Fig. 16(b) zeigt die Veränderungen der Wärme u&sub6; bis u&sub1;&sub0;, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird.
Da die Berechnung nach einer Berechnungszeitdauer von 22.5 Sekunden nachdem der Sollwert der Dicke verändert worden ist, durchgeführt wird, tritt die Veränderung der durch die Erhitzungseinrichtung erzeugten Wärme auf, nachdem 22.5 Sekunden ab der Veränderung des Sollwertes der Dicke vergangen sind. Eine Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, wird auf dem gleichen Wert gehalten bis 22.5 Sekunden verstreichen und die nächste Berechnung durchgeführt wird. Die Berechnung wird auf der Grundlage eines neu erfaßten Dickenwertes nach 22.5 Sekunden durchgeführt, um eine Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, zu verändern. Dementsprechend verändert sich die Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, schrittweise, wie in den Fig. 15 und 16(b) gezeigt ist.
Andererseits wird die Veränderung des erfaßten Dickenwertes nach dem Verstreichen der Tot-Zeit L erfaßt, nachdem die Wärmemenge, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, sich nach dem Verstreichen von 22.5 Sekunden ab der Veränderung des Sollwertes verändert hat. Wenn die Berechnung beispielsweise mit der Dicke y&sub3; für das Ende A, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, durchgeführt wird, beträgt die Tot-Zeit L 28.8 Sekunden, wie in Tabelle 2 angegeben ist. Dies bedeutet, dass die Veränderung der Dicke erfaßt wird, nachdem eine Zeit von 22.5 + 28.8 = 51.3 Sekunden verstrichen ist, nachdem der Sollwert der Dicke verändert worden ist. Die Dicke y&sub3; wird exakt auf den Sollwert geändert, wie man aus den Fig. 15 und 16 erkennen kann. Die Erhitzungseinrichtungen h1, h2, h9 und h10 werden in Anbetracht der gegenseitigen Wechselwirkung der Dicken y&sub3; und y&sub8; und der Dicken y&sub1;, y&sub2;, y&sub9; und y&sub1;&sub0; eingeführt, wobei entsprechend die Erhitzungseinrichtungen h1, h2, h9 und h10 nicht auf den Sollwert geregelt bzw. gesteuert werden. Andererseits sind die Veränderungen der durch die Erhitzungseinrichtungen u&sub3; und u&sub8; an dem Ende des Dicken-Regelungsbereichs erzeugten Wärme am größten, wobei die Veränderungen durch die Erhitzungseinrichtungen u&sub4; bis u&sub7;, welche sich in der Mitte befinden, über den Erhitzungseinrichtungen u&sub3; und u&sub8; in der Größe folgen, und wobei die Veränderungen der Erhitzungseinrichtungen u&sub1;, u&sub2;, u&sub9; und u&sub1;&sub0;, die sich außerhalb des Steuer- bzw. Regelungsbereichs befinden, am geringsten sind.
Wie man aus den Fig. 15 und 16 erkennen kann, wird die Dicke auf den vorbestimmten Wert in ungefähr 12 Minuten geregelt, nachdem ein Sollwert der Dicke verändert worden ist, d. h. die Stabilisierungszeit von 12 Minuten unterstützt ein Ergebnis, das aufgrund des oben genannten Eigen-Wertes geschätzt wird.

(h) Simulation 2

Ein zweites tatsächliches Beispiel wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18 beschrieben.
Die Fig. 17 und 18 zeigen ein Steuerergebnis, wenn eine externe Wärme von 8 Watt (wattage) an die Erhitzungseinrichtung u&sub3; bis u&sub8; angelegt wird.
Die Fig. 17(a) zeigt die Veränderung der Dickenwerte y&sub1; bis y&sub5; gegenüber der Zeit und die Fig. 17(b) zeigt die Veränderung der Wärme u&sub1; bis u&sub5;, welche durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, gegenüber der Zeit.
Fig. 18(a) zeigt die Veränderung der Dickenwerte y&sub6; bis y&sub1;&sub0; gegenüber der Zeit und die Fig. 18(b) zeigt die Veränderung der Wärme u&sub6; bis u&sub1;&sub0;, die durch die Erhitzungseinrichtung erzeugt wird, gegenüber der Zeit.
Wie man aus den Fig. 17 und 18(a) erkennen kann, werden obwohl die Dickenwerte y&sub3; bis y&sub8; einmalig durch die externe Wärme der Erhitzungseinrichtung u&sub3; bis u&sub8; erhöht werden, die Dickenwerte y&sub3; bis y&sub8; auf den ursprünglichen Sollwert durch Veränderung der Wärmemengen zurückgeführt, die durch die Erhitzungseinrichtungen u&sub1; bis u&sub1;&sub0; erzeugt werden, und die Stabilisierungszeit beträgt ungefähr 12 Minuten, genauso wie in den Fig. 15 und 16. Es sei angemerkt, dass die Veränderung aufgrund der externen Störung exakt ausgeglichen wird, indem man den Integrator in das vorliegende Steuersystem einführt. Die Dickenwerte y&sub1;, y&sub2;, y&sub9; und y&sub1;&sub0; werden einmalig durch den Einfluß der externen Wärme aufgrund thermischer Leitung entlang der Breite der Form erhöht. Um den Einfluß einer derartigen externen Wärme zu beseitigen, sind die Reduktionen bzw. Verminderungen der Wärmemengen u&sub3; bis u&sub8;, die durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt werden, welche sich außerhalb des Steuerbereichs befinden, am größten und die Reduktionen der Mengen u&sub1;, u&sub2;, u&sub9; und u&sub1;&sub0;, die durch die Erhitzungseinrichtungen erzeugt werden, welche sich außerhalb des Steuerbereichs befinden, sind am kleinsten.

B3. Auswirkungen

Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält der Einstellmechanismus zur Steuerung der Dicke des Films eine Form, die mit einer Vielzahl von Betriebs- bzw. Operations-Anschlußeinrichtungen versehen ist, die entlang der Filmbreite derart angeordnet sind, dass die Dicken-Regelung bzw. Dickensteuerung eines Filmabschnitts entsprechend einem der Operations-Anschlußeinrichtungen ausgeführt wird, um einen externen Störeinfluß zu kompensieren, der der Betriebs-Anschlußeinrichtung und dessen danebenliegenden Anschlußeinrichtungen zugeführt wird, und es ist die Zustandsvorhersagefunktion vorgesehen, um den Einfluß aufgrund der Tot-Zeit für die Dickenerfassung zu beseitigen, so dass die Basis- Steuersysteme mit gutem Ansprechverhalten zur Regelung der Filmdicke auf einen vorbestimmten Wert anwendbar sind. Das Basis-Steuersystem wird ferner für jede Regelung bzw. Steuerung der Dicke eines Filmabschnitts entsprechend der Operations- bzw. Betriebs- Anschlußeinrichtung derart eingesetzt, dass die Dickensteuerung bzw. Dickenregulierung über die Gesamtbreite des Films stabil durchgeführt wird.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Dicke einer Schicht (7b), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Hin- und Herbewegen einer Dicken-Meßeinrichtung (11b) über die Spannweite des Films (7b) zur Ermittlung erfaßter Filmdicken-Daten (y1 - yn) bei einer Anzahl von Stellen entlang der Spannweite des Films (7b),

Zuführen der erfaßten Filmdicken-Daten (y1 - yn) zu einem Dicken-Datenspeicher (110), wobei die Dicken-Meßeinrichtung (11b) ferner ein Ankunfts-Rand-Identifikationssignal (d) liefert, um anzuzeigen, wenn die Dicken-Meßeinrichtung (11b) an den Rand des Films (7b) ankommt,

Zuführen des Ankunfts-Rand-Identifikationssignals (d) zu einem Distributor (111) und einer Vielzahl von Basis-Steuereinrichtungen (112-1 - 112-N) jedesmal sobald die Dicken-Meßeinrichtung (11b) ein Ende des Films (7b) erreicht, wobei, wenn dem Distributor (111) das Ankunfts-Ende-Identifikationssignal (d) zugeführt wird, dieser die erfaßten Dicken-Daten (y1 - yn) aus dem Dicken-Datenspeicher (110) ausliest und gleichzeitig einen bestimmten verschiedenartigen Satz der erfaßten Dicken-Daten (y1 - yn) an jede Basis-Steuereinrichtung (112-1 - 112-N) verteilt, wobei jede Basis- Steuereinrichtung (112-1 - 112-N) die Dicke eines besonderen Abschnitts der Spannbreite des Films (7b) mittels geeignet angeordneter Erhitzer (12b) synchron zu dem Ankunfts- Ende-Identifikationssignal (d) steuert,

Versorgen jeder der Basis-Steuereinrichtungen (112-1 - 112-N) mit Daten von einem Operationswert-Speicher (115) und Identifizieren des Endes des Films (7b), das die Dicken-Meßeinrichtung (11b) erreicht hat, auf der Grundlage des Ankunfts-Ende- Identifikationssignals (d) zur Ermittlung eines richtigen Wertes einer Prozeß-Tod-Zeit (L), und ferner Ausführen der Berechnungen derart, daß ein vorbestimmter verschiedenartiger Satz von Erhitzer-Befehlssignalen (U1-Un) durch jede der Basis-Steuereinrichtungen zu einem entsprechenden Speicher der Vielzahl von Befehlswertspeichern (113-1 - 113-N) abgegeben wird,

Veranlassen eines Überlagerungsaddierers (114) zum Empfang des vorbestimmten verschiedenartigen Satzes von Erhitzer-Befehlssignalen (U1-Un) von jedem der Befehlswertspeicher (113-1 - 113-N), wobei der Überlagerungsaddierer ferner dazu veranlaßt wird, die vorbestimmten verschiedenartigen Sätze von Erhitzer-Befehlssignalen (U1-Un) zu addieren und einen Durchschnittswert von diesen zu berechnen, damit ein letztendlicher Befehlswert (S) der Wärme für jeden Erhitzer (12b) festgelegt wird, der dann in den Operationswert-Speicher (115) abgespeichert wird,

wobei, wenn die Dicken-Meßeinrichtung (11b) bewegt worden ist und den gegenüberliegenden Rand des Films (7b) erreicht hat und somit ein neues Ankunfts-Ende- Identifikationssignal (d) erzeugt worden ist, der Distributor (111), die Basis- Steuereinrichtungen (112-1 - 112-N) und der Überlagerungsaddierer (114) in besagter Weise derart betrieben werden, so daß alle Sätze der Erhitzer-Befehlssignale (U1-Un) erneuert werden.

2. Steuergerät für die Dicke einer Schicht mit:

einem Extruder (1b) zum Zuführen eines geschmolzenen Kunststoffs zu einer Form (2b);

einer Vielzahl von Erhitzungseinrichtungen (12b), die in der Form (2b) eingebettet sind, zum Erwärmen des geschmolzenen Kunststoffs, so daß dessen Viskosität steuerbar ist;

einer Dicken-Meßeinrichtung (11b), die quer über einer Schicht (7b) hin und her bewegbar ist zur Erfassung der Dicke des Films (y1 - yn) bei einer Anzahl von Stellen entlang der Spannbreite der Schicht;

einem Steuersystem, das die erfaßte Schichtdicke (y1 - yn) für jede Stelle mit einer vorbestimmten Dicke (r) für diese Stelle vergleicht zur Ermittlung von Dicken- Differenzwerten für jede Stelle, und das die Vielzahl von Erhitzern (12b) zur Minimierung der Dicken-Differenzwerte steuert;

wobei das Steuersystem aufweist:

einen Dicken-Datenspeicher (110) zum Abspeichern der erfaßten Schichtdicken (y1 - yn), wobei die Dicken-Meßeinrichtung (11b) ferner ein Ankunfts-Rand-Identifikationssignal (d) abgibt, um zu identifizieren, wenn die Dicken-Meßeinrichtung (11b) den Rand der Filmschicht (7b) erreicht hat;

eine Vielzahl von Basis-Steuereinrichtungen (112-1 - 112-N), wobei jede zur Steuerung eines besonderen Abschnitts der Spannbreite der Filmschicht (7b) angeordnet ist, wobei die Steuerung durch jede Basis-Steuereinrichtung (112-1 - 112-N) auf der Grundlage eines vorbestimmten verschiedenartigen Satzes von Filmschicht-Dicken (y1 - yn) ausgeführt wird, die von dem Dicken-Datenspeicher (110) über einen Distributor (111) empfangen werden, und auf der Grundlage des Ankunfts-Rand-Identifikationssignals (d), das von der Dicken-Meßeinrichtung (11b) empfangen wird, wobei jede Basis- Steuereinrichtung (112-1 - 112-N) einen vorbestimmten verschiedenartigen Satz von Erhitzer-Befehlssignalen (U1-Un) abgibt,

wobei jeder der Basis-Steuereinrichtungen (112-1 - 112-N) aufweist:

eine Subtraktionseinrichtung (101) zur Ermittlung an jeder Stelle der Filmschicht (7b) der Dicken-Differenzwerte zwischen den erfaßten Filmschicht-Dicken (y1 - yn), die von dem Distributor (111) erhalten werden, und der vorbestimmten Filmschicht-Dicke (r) für diese Stelle;

eine Integrationseinrichtung (102) für die Zeitintegration des von der Subtraktionseinrichtung (101) abgegebenen Ausgangssignals;

einen Speicher (104) zum Abspeichern der Erhitzer-Befehlssignale (U1-Un), die durch eine Erhitzungs-Befehlseinrichtung (108) während einer Prozeß-Tod-Zeit (L) abgegeben werden, wobei die Tod-Zeit (L) die Summe (L1 + L2) einer Tod-Zeit (L1), welche einer Zeitdauer entspricht, die für die Filmschichtbewegung ausgehend von der Form (2b) zu der Dicken-Meßeinrichtung (11b) erforderlich ist, und einer Tod-Zeit (L2) ist, welche einer Zeitdauer entspricht, die die Dicken-Meßeinrichtung (11b) zum Erreichen eines Randes der Filmschicht (7b) braucht;

eine Operationsberechnungseinrichtung (103) zur Ermittlung des Zustandsvektors zu einer Zeit vor der Tod-Zeit (L) der letzten Datenerfassung auf der Grundlage der Daten in dem Speicher (104) und unter Verwendung von Zustandsgleichungen;

eine Zustands-Verschiebungs-Einrichtung (105) zur Berechnung des Zustandsvektors zum Zeitpunkt der Datenerfassung durch die Dicken-Meßeinrichtung (11b) auf der Grundlage der Ausgangssignale der Integrationseinrichtung (102), des Ausgangssignals der Operationsberechnungseinrichtung (103) und des Ankunfts-Ende-Identifikationssignals (d);

eine Zustands-Vorhersage-Einrichtung (106) zur Berechnung einer Veränderung des Zustandsvektors während der Zeitdauer der Prozeß-Tod-Zeit (L) auf der Grundlage des Ausgangssignals des Datenspeichers (104);

eine Addiereinrichtung (107) zur Addition des Ausgangssignals der Zustands- Verschiebungs-Einrichtung (105) und des Ausgangssignals der Zustands-Vorhersage- Einrichtung (106);

wobei die Erhitzungs-Befehlseinrichtung (108) für jeden Erhitzer (12b) die Erhitzungs- Befehlssignale (U1-Un) auf der Grundlage des Ausgangssignals der Addiereinrichtung (107) erzeugt;

und wobei das Steuersystem ferner aufweist:

eine Vielzahl von Befehlsspeichern (113-1 - 113-N), wobei jeder einer vorbestimmten Basis-Steuereinrichtung (112-1 - 112-N) entspricht und zum Abspeichern eines vorbestimmten verschiedenartigen Satzes von Erhitzer-Befehlssignalen (U1-Un) vorgesehen ist, die von der entsprechenden Basis-Steuereinrichtung (112-1 - 112-N) empfangen werden;

einen Überlagerungsaddierer (114) zum Empfang des vorbestimmten verschiedenartigen Satzes von Erhitzungs-Befehlssignalen (U1-Un) von jedem der Befehlswertspeicher (113-1 - 113-N), für die Addition derselbigen und zur Berechnung eines Durchschnittswertes von diesen, damit ein letztendlicher Befehlswert (S) der Wärme für jeden Erhitzer (12b) festgelegt wird.