JPH072539A - ガラス供給材料からガラス物品を延伸する方法ならびに光ファイバのためのケ−ンを作成する方法および装置 - Google Patents
ガラス供給材料からガラス物品を延伸する方法ならびに光ファイバのためのケ−ンを作成する方法および装置Info
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非常に改善された寸法制御をもって例えば光
導波路のような正確なガラス物品を作成するための方法
および装置を提供すること。 【構成】 ガラス供給材料からガラス物品を延伸する方
法および装置において、そのガラス物品の寸法がオンラ
インで測定されかつ延伸速度の変化と測定される寸法に
対するその変化の影響の測定との間におけるむだ時間を
補償する制御構造によって制御されるようになされる。
そのむだ時間を補償するモデルは好ましくは非線形であ
り、かつ制御利得とモデル・パラメ−タが延伸処理時に
好ましくは連続して計算される。本発明は光導波路プリ
フォ−ムから光導波路ケ−ンを延伸するために適用して
特に好適である。
導波路のような正確なガラス物品を作成するための方法
および装置を提供すること。 【構成】 ガラス供給材料からガラス物品を延伸する方
法および装置において、そのガラス物品の寸法がオンラ
インで測定されかつ延伸速度の変化と測定される寸法に
対するその変化の影響の測定との間におけるむだ時間を
補償する制御構造によって制御されるようになされる。
そのむだ時間を補償するモデルは好ましくは非線形であ
り、かつ制御利得とモデル・パラメ−タが延伸処理時に
好ましくは連続して計算される。本発明は光導波路プリ
フォ−ムから光導波路ケ−ンを延伸するために適用して
特に好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にはガラス供給材
料からガラス物品を作成するための方法および装置であ
って、そのガラス物品の寸法の制御が大きく改善される
方法および装置に関する。本発明は特に延伸して光ファ
イバ導波路ファイバとするためのオ−バ−クラッド・プ
リフォ−ムを作成し得る光導波路ケ−ンを形成するため
のコア・プリフォ−ムを処理することに関する。本発明
は製造時に寸法の制御を必要とするカプラやプレ−ナ光
導波路のような光導波路部品の製造にも関する。
料からガラス物品を作成するための方法および装置であ
って、そのガラス物品の寸法の制御が大きく改善される
方法および装置に関する。本発明は特に延伸して光ファ
イバ導波路ファイバとするためのオ−バ−クラッド・プ
リフォ−ムを作成し得る光導波路ケ−ンを形成するため
のコア・プリフォ−ムを処理することに関する。本発明
は製造時に寸法の制御を必要とするカプラやプレ−ナ光
導波路のような光導波路部品の製造にも関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路ファイバの製造では、光導波路
ケ−ンが延伸されるコア・プリフォ−ムの作成を含む１
つの方法が知られている。その光導波路ケ−ンはオ−バ
−クラッドされてオ−バ−クラッド・プリフォ−ムを形
成し、それが延伸されて光導波路ファイバとなされる。
この「ツ−・ステップ」法は、得られるファイバの屈折
率のより良好な制御およびコストの低下につながるより
効率的な製造といる利点を有している。
ケ−ンが延伸されるコア・プリフォ−ムの作成を含む１
つの方法が知られている。その光導波路ケ−ンはオ−バ
−クラッドされてオ−バ−クラッド・プリフォ−ムを形
成し、それが延伸されて光導波路ファイバとなされる。
この「ツ−・ステップ」法は、得られるファイバの屈折
率のより良好な制御およびコストの低下につながるより
効率的な製造といる利点を有している。
【０００３】コア・プリフォ−ムからケ−ンを延伸する
場合に制御すべき重要な（クリティカルな）パラメ−タ
はケ−ンの直径である。延伸されたケ−ンの直径の変化
は、そのケ−ンから作成されるオ−バ−クラッド・プリ
フォ−ムから延伸される光ファイバのコア・クラッド比
の変化を生ずることになりうる。コア・クラッド比のこ
れらの変化は得られる光ファイバの伝送特性を劣化させ
るであろう。
場合に制御すべき重要な（クリティカルな）パラメ−タ
はケ−ンの直径である。延伸されたケ−ンの直径の変化
は、そのケ−ンから作成されるオ−バ−クラッド・プリ
フォ−ムから延伸される光ファイバのコア・クラッド比
の変化を生ずることになりうる。コア・クラッド比のこ
れらの変化は得られる光ファイバの伝送特性を劣化させ
るであろう。
【０００４】コア・プリフォ−ムからケ−ンを延伸する
ための典型的な装置が図１に示されている。母材供給機
構１が母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材の１つ
の端部をそれの軟化温度に加熱する。ケ−ン延伸機構４
がケ−ン６を母材５の軟化された端部から延伸させる。
ケ−ン６の直径が測定装置によって測定される。予め定
められた直径を有するケ−ンを得るために、延伸速度が
計算装置８によって制御される。測定装置３は一般的に
延伸時におけるケ−ンのもとの表面に対する破損を回避
するための非接触、光測定である。
ための典型的な装置が図１に示されている。母材供給機
構１が母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材の１つ
の端部をそれの軟化温度に加熱する。ケ−ン延伸機構４
がケ−ン６を母材５の軟化された端部から延伸させる。
ケ−ン６の直径が測定装置によって測定される。予め定
められた直径を有するケ−ンを得るために、延伸速度が
計算装置８によって制御される。測定装置３は一般的に
延伸時におけるケ−ンのもとの表面に対する破損を回避
するための非接触、光測定である。
【０００５】母材が軟化されると、コ−ン状のル−ト部
分７が形成され、それからケ−ン６が延伸される。この
コ−ン状のル−トは炉２のホット・ゾ−ンの長さの関数
であり、コ−ン状ル−ト部分７はホット・ゾ−ンが長い
炉ほど長くなる。
分７が形成され、それからケ−ン６が延伸される。この
コ−ン状のル−トは炉２のホット・ゾ−ンの長さの関数
であり、コ−ン状ル−ト部分７はホット・ゾ−ンが長い
炉ほど長くなる。
【０００６】ケ−ン直径は一般に機構４の延伸速度によ
って決定されるが、例えば母材５の物理特性の変化およ
びケ−ン延伸装置を取巻く周囲条件の変化によって、延
伸されるケ−ンの直径の乱れが生ずるおそれがある。測
定装置３とケ−ンが延伸されるコ−ン状ル−ト部分７と
の間の距離が比較的長いこと、およびケ−ンが延伸され
る速度が比較的遅いことのために、ケ−ン５の直径の制
御はケ−ン６の直径の実際の変化と測定装置３における
それの検知との間の長いむだ時間（deadtime）によって
特徴づけられる。
って決定されるが、例えば母材５の物理特性の変化およ
びケ−ン延伸装置を取巻く周囲条件の変化によって、延
伸されるケ−ンの直径の乱れが生ずるおそれがある。測
定装置３とケ−ンが延伸されるコ−ン状ル−ト部分７と
の間の距離が比較的長いこと、およびケ−ンが延伸され
る速度が比較的遅いことのために、ケ−ン５の直径の制
御はケ−ン６の直径の実際の変化と測定装置３における
それの検知との間の長いむだ時間（deadtime）によって
特徴づけられる。
【０００７】過去には、ケ−ンの延伸速度の変化は、測
定された直径と所望の直径または設定点との間の誤差に
基づいて、比例積分（PI）制御アルゴリズムによって決
定された。PIアルゴリズムは数２として表わすことがで
きる。
定された直径と所望の直径または設定点との間の誤差に
基づいて、比例積分（PI）制御アルゴリズムによって決
定された。PIアルゴリズムは数２として表わすことがで
きる。
【数２】 数２中のEは数３で与えられる。
【数３】 ただし、 ODsp = 直径設定点 OD = 2*Rc = 測定された外径 Rc = ケ−ン半径 Vc(O) = 初期延伸速度 P = 比例制御利得 τI = 積分リセット時間 t = 時間 である。
【０００８】コンピュ−タで実施される場合には、上記
の数２におけるPI制御アルゴリズムは数４のように離散
した時間領域で実現される。
の数２におけるPI制御アルゴリズムは数４のように離散
した時間領域で実現される。
【数４】 ただし、 h = 制御期間 I = 積分制御利得 である。高周波外乱の衝撃を軽減するフィルタによって
測定直径を平滑化することが有益である場合がある。数
５のように、そのフィルタは例えば数３のPI制御アルゴ
リズム誤差で用いられるフィルタにかけた外径ODfを発
生するためにN点移動平均を含みうる。
測定直径を平滑化することが有益である場合がある。数
５のように、そのフィルタは例えば数３のPI制御アルゴ
リズム誤差で用いられるフィルタにかけた外径ODfを発
生するためにN点移動平均を含みうる。
【数５】 数３は数６のように書換えられる。
【数６】
【０００９】より大きい母材の経済的利益のために再延
伸工程ではより大きい炉を使用することが強制されるの
で、上記のむだ時間が増加し、この従来のPI制御アルゴ
リズムに対して厳しい問題を提起し、それが延伸された
ケ−ンの外径の制御を劣化させる。例えば、プリフォ−
ムの外径に変化が生ずると、それに対応した変化がプリ
フォ−ムから延伸されているケ−ンの外径に生ずる。こ
の直径の変化は測定装置３によって測定され、そして直
径制御ル−プが機構４の延伸速度に変化を生じさせるで
あろう。ケ−ンの外径に対するこの変化の効果は、むだ
時間に等しい時間が経過してはじめて測定装置３によっ
て測定される。制御期間hはむだ時間より短いから、直
径制御ル−プは、ケ−ンの外径の測定値に基づいて機構
４の延伸速度を調節し続けるであろう。制御期間がむだ
時間に等しいかあるいはそれより長ければ、直径制御ル
−プは短期の外乱に対して十分に応答しないであろう。
伸工程ではより大きい炉を使用することが強制されるの
で、上記のむだ時間が増加し、この従来のPI制御アルゴ
リズムに対して厳しい問題を提起し、それが延伸された
ケ−ンの外径の制御を劣化させる。例えば、プリフォ−
ムの外径に変化が生ずると、それに対応した変化がプリ
フォ−ムから延伸されているケ−ンの外径に生ずる。こ
の直径の変化は測定装置３によって測定され、そして直
径制御ル−プが機構４の延伸速度に変化を生じさせるで
あろう。ケ−ンの外径に対するこの変化の効果は、むだ
時間に等しい時間が経過してはじめて測定装置３によっ
て測定される。制御期間hはむだ時間より短いから、直
径制御ル−プは、ケ−ンの外径の測定値に基づいて機構
４の延伸速度を調節し続けるであろう。制御期間がむだ
時間に等しいかあるいはそれより長ければ、直径制御ル
−プは短期の外乱に対して十分に応答しないであろう。
【００１０】米国特許第３６５２２４８号は微細穴の石
英ガラスチュ−ブを延伸するための方法を開示してお
り、その方法では、チュ−ブの直径が約0.1インチ以下
であり、ガラスロッド供給材料を軟化させるために用い
られる炎加熱源の約１〜２インチ下方に空気または不活
性ガスの冷却ジェットを適用することによって外径の安
定性が改善される。これらの冷却ジェットは延伸された
チュ−ブが固化して一定の直径となる点を安定化する。
炎加熱源に対する燃料混合物と冷却ガスの調節は、所望
の最終直径を得るための厚さ計の読みの観察に基づいて
熟練したオペレ−タによって行なわれる。上記米国特許
の第６欄、第６３〜７３行を参照されたい。これらの流
量の変化の基礎をなす制御アルゴリズムについては上記
米国特許には開示も示唆もなされていない。
英ガラスチュ−ブを延伸するための方法を開示してお
り、その方法では、チュ−ブの直径が約0.1インチ以下
であり、ガラスロッド供給材料を軟化させるために用い
られる炎加熱源の約１〜２インチ下方に空気または不活
性ガスの冷却ジェットを適用することによって外径の安
定性が改善される。これらの冷却ジェットは延伸された
チュ−ブが固化して一定の直径となる点を安定化する。
炎加熱源に対する燃料混合物と冷却ガスの調節は、所望
の最終直径を得るための厚さ計の読みの観察に基づいて
熟練したオペレ−タによって行なわれる。上記米国特許
の第６欄、第６３〜７３行を参照されたい。これらの流
量の変化の基礎をなす制御アルゴリズムについては上記
米国特許には開示も示唆もなされていない。
【００１１】米国特許第４０７６５１２号は光ファイバ
がそれから延伸されるクラッド・ガラスロッドを作成す
る方法を開示している。これらのロッドは1.5mmと8mmと
の間の直径を有しており、その直径は±5％以内に制御
される。その米国特許は形成されるロッドの測定された
直径に基づいてガラスを延伸する速度を調整するために
「比例積分制御器」を用いた「高利得閉ル−プ系」を用
いることを開示している。上記米国特許の第２欄、第４
６〜６８行を参照されたい。上記米国特許には、延伸速
度の変化とその延伸速度の変化に対応したガラスロッド
の外径の変化の測定との間におけるむだ時間の補償につ
いては開示も示唆もなされていない。
がそれから延伸されるクラッド・ガラスロッドを作成す
る方法を開示している。これらのロッドは1.5mmと8mmと
の間の直径を有しており、その直径は±5％以内に制御
される。その米国特許は形成されるロッドの測定された
直径に基づいてガラスを延伸する速度を調整するために
「比例積分制御器」を用いた「高利得閉ル−プ系」を用
いることを開示している。上記米国特許の第２欄、第４
６〜６８行を参照されたい。上記米国特許には、延伸速
度の変化とその延伸速度の変化に対応したガラスロッド
の外径の変化の測定との間におけるむだ時間の補償につ
いては開示も示唆もなされていない。
【００１２】米国特許第４６３１０７９号はガラスロッ
ドを延伸する方法を開示しており、その方法では、ガラ
スロッドの一部分がガラスを再流動させるのに十分に高
い第１の温度に加熱され、その加熱された部分がネック
ダウンされてほぼ所望の直径となされ、ロッドが冷却さ
れ、ネックダウンされた部分が第１の温度より低いが再
流動のためには十分な温度に漸次再加熱され、そしてそ
の漸次再加熱時に延伸されて所望の最終直径となされ
る。上記米国特許の第２欄、第１６〜２７行を参照され
たい。それより低い温度でロッドを再加熱することによ
って、ガラスの粘度が増大され、かつその高くなった粘
度によって延伸条件に対するロッドのレスポンスが抑制
されるので、最終の延伸されたロッドにおける直径の変
動が軽減される。上記米国特許は上述の加熱または再加
熱時におけるガラスロッドの直径の測定については開示
も示唆もしていない。上記米国特許には延伸されるロッ
ドの直径を制御するために延伸条件を調整する制御系に
ついては開示していない。
ドを延伸する方法を開示しており、その方法では、ガラ
スロッドの一部分がガラスを再流動させるのに十分に高
い第１の温度に加熱され、その加熱された部分がネック
ダウンされてほぼ所望の直径となされ、ロッドが冷却さ
れ、ネックダウンされた部分が第１の温度より低いが再
流動のためには十分な温度に漸次再加熱され、そしてそ
の漸次再加熱時に延伸されて所望の最終直径となされ
る。上記米国特許の第２欄、第１６〜２７行を参照され
たい。それより低い温度でロッドを再加熱することによ
って、ガラスの粘度が増大され、かつその高くなった粘
度によって延伸条件に対するロッドのレスポンスが抑制
されるので、最終の延伸されたロッドにおける直径の変
動が軽減される。上記米国特許は上述の加熱または再加
熱時におけるガラスロッドの直径の測定については開示
も示唆もしていない。上記米国特許には延伸されるロッ
ドの直径を制御するために延伸条件を調整する制御系に
ついては開示していない。
【００１３】
【本発明が解決しようとする課題】延伸されるガラス物
品の寸法の制御における欠陥を克服するために、本発明
者はガラス供給材料からガラス物品を延伸するための方
法および装置を開発した。その方法はガラス物品の測定
される物理的寸法に影響を及ぼす系パラメ−タに変化を
生じさせることと物理的寸法に対するその変化の影響に
ついての測定との間におけるむだ時間を補償する閉ル−
プ制御系を具備している。
品の寸法の制御における欠陥を克服するために、本発明
者はガラス供給材料からガラス物品を延伸するための方
法および装置を開発した。その方法はガラス物品の測定
される物理的寸法に影響を及ぼす系パラメ−タに変化を
生じさせることと物理的寸法に対するその変化の影響に
ついての測定との間におけるむだ時間を補償する閉ル−
プ制御系を具備している。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
れば、光コア・プリフォ−ムから光導波路コア・ケ−ン
を延伸するための装置に、ケ−ン直径制御ル−プが設け
られ、その制御ル−プでは、延伸速度における変化の発
生とケ−ンの直径における対応した変化の測定との間に
おけるむだ時間が、所謂スミス・プリディクタ（Smith
Predictor）の拡張を含みかつ第１原理からの所要パラ
メ−タの計算を含む非線形制御アルゴリズムを用いるこ
とによって補償される。
れば、光コア・プリフォ−ムから光導波路コア・ケ−ン
を延伸するための装置に、ケ−ン直径制御ル−プが設け
られ、その制御ル−プでは、延伸速度における変化の発
生とケ−ンの直径における対応した変化の測定との間に
おけるむだ時間が、所謂スミス・プリディクタ（Smith
Predictor）の拡張を含みかつ第１原理からの所要パラ
メ−タの計算を含む非線形制御アルゴリズムを用いるこ
とによって補償される。
【００１５】本発明の他の態様によれば、モデル利得、
モデル時定数パラメ−タ、およびモデルみだ時間パラメ
−タを含むプロセス・モデルに基づいて、比例および積
分制御利得の計算を許容する方法および装置が提供され
る。
モデル時定数パラメ−タ、およびモデルみだ時間パラメ
−タを含むプロセス・モデルに基づいて、比例および積
分制御利得の計算を許容する方法および装置が提供され
る。
【００１６】本発明の他の態様によれば、延伸処理時に
制御利得、モデル利得およびモデルパラメ−タの実質的
に連続した計算を許容する方法および装置が提供され
る。
制御利得、モデル利得およびモデルパラメ−タの実質的
に連続した計算を許容する方法および装置が提供され
る。
【００１７】
【実施例】図１は光導波路コア母材から光導波路コア・
ケ−ンを延伸する典型的な装置を示している。母材供給
機構１は母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材５の
一端部をそれの軟化温度に加熱する。ケ−ン延伸機構４
は母材５の軟化された端部からケ−ン６を延伸させる。
ケ−ン６の直径が測定装置３によって測定される。予め
定められた直径を有するケ−ンを得るために延伸速度が
計算装置８によって制御される。ケ−ンの延伸時におけ
るもとの表面に対する破損を回避するために、測定装置
３は一般に非接触光学的測定を行う。
ケ−ンを延伸する典型的な装置を示している。母材供給
機構１は母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材５の
一端部をそれの軟化温度に加熱する。ケ−ン延伸機構４
は母材５の軟化された端部からケ−ン６を延伸させる。
ケ−ン６の直径が測定装置３によって測定される。予め
定められた直径を有するケ−ンを得るために延伸速度が
計算装置８によって制御される。ケ−ンの延伸時におけ
るもとの表面に対する破損を回避するために、測定装置
３は一般に非接触光学的測定を行う。
【００１８】装置３によって測定されるケ−ン６の直径
が母材５の物理特性や他の延伸条件の変化のような種々
の外乱によって変化すると、計算装置８が、そのケ−ン
６の延伸速度を調節してケ−ン６の直径を補償しかつそ
れを予め定められた目標値に維持する。この延伸速度の
変化は、ガラスがまだ変形し得る温度以上にあるコ−ン
状ル−ト部分７の領域におけるケ−ンの直径に影響を及
ぼす。コ−ン状ル−ト部分７と測定装置３の間の距離と
比較的遅い延伸速度のために、機構４の延伸速度の変化
と測定装置３によるその変化の効果の検知との間に顕著
なむだ時間が存在する。
が母材５の物理特性や他の延伸条件の変化のような種々
の外乱によって変化すると、計算装置８が、そのケ−ン
６の延伸速度を調節してケ−ン６の直径を補償しかつそ
れを予め定められた目標値に維持する。この延伸速度の
変化は、ガラスがまだ変形し得る温度以上にあるコ−ン
状ル−ト部分７の領域におけるケ−ンの直径に影響を及
ぼす。コ−ン状ル−ト部分７と測定装置３の間の距離と
比較的遅い延伸速度のために、機構４の延伸速度の変化
と測定装置３によるその変化の効果の検知との間に顕著
なむだ時間が存在する。
【００１９】このむだ時間は例示として説明することが
できる。測定装置３がコ−ン状ル−ト部分７から距離L
sensor（mm）のところに配置されておりかつ機構４の延
伸速度がVc（mm/分）であるとすると、むだ時間DT
（秒）は数７で与えられる。
できる。測定装置３がコ−ン状ル−ト部分７から距離L
sensor（mm）のところに配置されておりかつ機構４の延
伸速度がVc（mm/分）であるとすると、むだ時間DT
（秒）は数７で与えられる。
【数７】 換言すると、ケ−ン６がVcmm/分の速度で延伸されてい
る場合には、ケ−ンがコ−ン状ル−ト部分７から測定装
置３までの距離Lsensorを移動するのでDT秒を要するで
あろう。
る場合には、ケ−ンがコ−ン状ル−ト部分７から測定装
置３までの距離Lsensorを移動するのでDT秒を要するで
あろう。
【００２０】PI制御アルゴリズムだけを用いた制御スト
ラテジ−（control strategy）はむだ時間が存在すＲた
めに満足には機能しない。このようなストラテジ−の欠
陥は積分項の結果である。測定ODgが目標値からずれる
と、その積分項が誤差を積分しはじめるであろう。この
積分は測定ODが目標値に戻るまで継続するであろう。む
だ時間が制御動作に対する測定ODのレスポンスの検知を
遅延させる。したがって、この積分は延長した時間のあ
いだ生じ、そのために延伸速度の過剰補正が生ずること
になる。PI制御アルゴリズムはむだ時間を斟酌しないだ
けでなく、積分項が上述のようにむだ時間の作用を拡大
するであろう。
ラテジ−（control strategy）はむだ時間が存在すＲた
めに満足には機能しない。このようなストラテジ−の欠
陥は積分項の結果である。測定ODgが目標値からずれる
と、その積分項が誤差を積分しはじめるであろう。この
積分は測定ODが目標値に戻るまで継続するであろう。む
だ時間が制御動作に対する測定ODのレスポンスの検知を
遅延させる。したがって、この積分は延長した時間のあ
いだ生じ、そのために延伸速度の過剰補正が生ずること
になる。PI制御アルゴリズムはむだ時間を斟酌しないだ
けでなく、積分項が上述のようにむだ時間の作用を拡大
するであろう。
【００２１】むだ時間と測定された直径の濾波を補償す
るために、本発明者は（ａ）ケ−ンが延伸される速度を
濾波すること、（ｂ）可変むだ時間を有する非線形プロ
セス・モデルと、（ｃ）制御アルゴリズムで生ずるパラ
メ−タを計算する技術を含んだ制御構造を開発した。こ
の制御構造は線形スミス・プリディクタの非線形拡張で
あり、試行錯誤による微調整を必要としない。（O. J.
M. Smith, "Closer Control of Loops with Deadtime",
Chem. Eng. Progress, vol. 53, no. 5, May1957, pag
es 217-219）
るために、本発明者は（ａ）ケ−ンが延伸される速度を
濾波すること、（ｂ）可変むだ時間を有する非線形プロ
セス・モデルと、（ｃ）制御アルゴリズムで生ずるパラ
メ−タを計算する技術を含んだ制御構造を開発した。こ
の制御構造は線形スミス・プリディクタの非線形拡張で
あり、試行錯誤による微調整を必要としない。（O. J.
M. Smith, "Closer Control of Loops with Deadtime",
Chem. Eng. Progress, vol. 53, no. 5, May1957, pag
es 217-219）
【００２２】従来のスミス・プリディクタは数８の形式
を有する一次のむだ時間有りプロセス・モデルに基づい
ている。
を有する一次のむだ時間有りプロセス・モデルに基づい
ている。
【数８】 ただし、τmはモデル時定数、Gmはモデル利得、そしてD
Tmはモデルむだ時間である。モデルむだ時間は制御期間
hとむだ時間指数dmの積に因数分解可能であると仮定さ
れている。ただし、DTm = dm * hである。決定されなけ
ればならないこれらの３つのパラメ−タを含んだこのモ
デルは後で本発明のアプロ−チにおけるモデルと比較さ
れるであろう。従来のスミス・プリディクタも２つの制
御利得が決定されなければならないPI制御アルゴリズム
を使用する。本発明の方法はスミス・プリディクタの非
線形拡張であり、モデル・パラメ−タと制御利得との両
方を決定するための直接的な方法を含む。
Tmはモデルむだ時間である。モデルむだ時間は制御期間
hとむだ時間指数dmの積に因数分解可能であると仮定さ
れている。ただし、DTm = dm * hである。決定されなけ
ればならないこれらの３つのパラメ−タを含んだこのモ
デルは後で本発明のアプロ−チにおけるモデルと比較さ
れるであろう。従来のスミス・プリディクタも２つの制
御利得が決定されなければならないPI制御アルゴリズム
を使用する。本発明の方法はスミス・プリディクタの非
線形拡張であり、モデル・パラメ−タと制御利得との両
方を決定するための直接的な方法を含む。
【００２３】プリフォ−ムからガラスロッドを延伸する
方法では、直径BDの円筒状のプリフォ−ムまたは母材が
速度Vb（ダウンフィ−ド速度）で炉内に供給される。炉
内の加熱の結果として、プリフォ−ムの一部分が粘性と
なり、プリフォ−ムの直径が減少し、そしてコ−ン状ル
−ト部分が形成され、それから直径ODのケ−ンが速度Vc
で延伸される。定常状態では、質量の保存が数９の関係
を必要とする。
方法では、直径BDの円筒状のプリフォ−ムまたは母材が
速度Vb（ダウンフィ−ド速度）で炉内に供給される。炉
内の加熱の結果として、プリフォ−ムの一部分が粘性と
なり、プリフォ−ムの直径が減少し、そしてコ−ン状ル
−ト部分が形成され、それから直径ODのケ−ンが速度Vc
で延伸される。定常状態では、質量の保存が数９の関係
を必要とする。
【数９】
【００２４】延伸速度Vcに対するケ−ン直径ODの動的レ
スポンスは非線形の一次、むだ時間有り単位利得フィル
タによって近似され得るものであり、そのフィルタでは
フィルタ入力は、母材の直径、ダウンフィ−ド速度およ
び延伸速度が不変であればケ−ンが定常状態で達するで
あろう直径である遅延直径ODssである。むだ時間は、コ
−ン状ル−ト部分と直径測定装置との間の距離のために
ODssの時間引数（timeargument）の一部分である。
スポンスは非線形の一次、むだ時間有り単位利得フィル
タによって近似され得るものであり、そのフィルタでは
フィルタ入力は、母材の直径、ダウンフィ−ド速度およ
び延伸速度が不変であればケ−ンが定常状態で達するで
あろう直径である遅延直径ODssである。むだ時間は、コ
−ン状ル−ト部分と直径測定装置との間の距離のために
ODssの時間引数（timeargument）の一部分である。
【数１０】 ただし、τmはモデルの時定数、DTmはモデルむだ時間で
ある（ただし、DTm = dm* hである）。このモデルに対
する入力ODssは数１１から誘導され得る。
ある（ただし、DTm = dm* hである）。このモデルに対
する入力ODssは数１１から誘導され得る。
【数１１】 数１０および数１１によって具現されるモデルは、
（ａ）それが非線形でありかつ（ｂ）モデル利得Gmを内
在的に含んでいるという意味で数８における従来のスミ
ス・プリディクタ・モデルの拡張であり、したがってGm
は別個に決定される必要はない。続いて、本発明のアプ
ロ−チでは、スミス・プリディクタとは異なり、モデル
時定数、モデルむだ時間、および２つの制御利得が試行
錯誤によってではなくて、第１の原理から決定され得る
ことが示されるであろう。
（ａ）それが非線形でありかつ（ｂ）モデル利得Gmを内
在的に含んでいるという意味で数８における従来のスミ
ス・プリディクタ・モデルの拡張であり、したがってGm
は別個に決定される必要はない。続いて、本発明のアプ
ロ−チでは、スミス・プリディクタとは異なり、モデル
時定数、モデルむだ時間、および２つの制御利得が試行
錯誤によってではなくて、第１の原理から決定され得る
ことが示されるであろう。
【００２５】延伸速度Vcが数２に示されたようにスミス
・プリディクタを伴わない従来のPI制御アルゴリズムに
従って調節さる場合には、むだ時間と移動平均がケ−ン
の外径を制御するに際して問題を生ずる（D.M.Koenig,
"Control and Analysis of Noisy Processes", §§1.
8.2 and 2.6.3, pp. 40-41, 79-85, Prentice-Hall, 19
91を参照されたい）。離散時間領域における数４のPIア
ルゴリズムに到達するコンピュ−タを使用し、かつ数５
のＮ点移動平均で測定直径を平滑化しても、従来のPIア
ルゴリズムはむだ時間のためにケ−ンの外径を首尾良く
制御することにはならない。
・プリディクタを伴わない従来のPI制御アルゴリズムに
従って調節さる場合には、むだ時間と移動平均がケ−ン
の外径を制御するに際して問題を生ずる（D.M.Koenig,
"Control and Analysis of Noisy Processes", §§1.
8.2 and 2.6.3, pp. 40-41, 79-85, Prentice-Hall, 19
91を参照されたい）。離散時間領域における数４のPIア
ルゴリズムに到達するコンピュ−タを使用し、かつ数５
のＮ点移動平均で測定直径を平滑化しても、従来のPIア
ルゴリズムはむだ時間のためにケ−ンの外径を首尾良く
制御することにはならない。
【００２６】本発明のアプロ−チでは、むだ時間と移動
平均を補償するために、PI制御アルゴリズムが、２つの
プロセス・モデルと第２のＮ点移動平均よりなるより大
きい制御構造に埋め込まれる。この改善された制御構造
は図２にブロック図で示されている。
平均を補償するために、PI制御アルゴリズムが、２つの
プロセス・モデルと第２のＮ点移動平均よりなるより大
きい制御構造に埋め込まれる。この改善された制御構造
は図２にブロック図で示されている。
【００２７】PI制御アルゴリズムの出力からの延伸速度
はプロセスに送られそして２つの付加的な通路に分割さ
れる。図２の通路Ａでは、延伸速度が数１１に従って定
常状態外径に変換される。むだ時間が存在しないことを
除き数１０で示されたように１次フィルタを駆動するた
めに、定常状態外径ODssが用いられる。
はプロセスに送られそして２つの付加的な通路に分割さ
れる。図２の通路Ａでは、延伸速度が数１１に従って定
常状態外径に変換される。むだ時間が存在しないことを
除き数１０で示されたように１次フィルタを駆動するた
めに、定常状態外径ODssが用いられる。
【数１２】 ただし、ODoは遅延されていないモデル直径（むだ時間
のない）であり、そしてτmはモデル時定数である。数
８で表わされた従来のスミス・プリディクタとは異な
り、数１２にはモデル利得Gmは顕在していない。と言う
より、Gmは内在しており、したがって、別個に決定され
る必要はない。下記に示されるように、Gmは制御利得を
決定するために用いられ、したがってそれは数１３を与
えるように数９を微分することによって決定され得る。
のない）であり、そしてτmはモデル時定数である。数
８で表わされた従来のスミス・プリディクタとは異な
り、数１２にはモデル利得Gmは顕在していない。と言う
より、Gmは内在しており、したがって、別個に決定され
る必要はない。下記に示されるように、Gmは制御利得を
決定するために用いられ、したがってそれは数１３を与
えるように数９を微分することによって決定され得る。
【数１３】
【００２８】制御構造を実施するためにコンピュ−タが
使用されるので、数１２は数１４のように離散時間領域
で表わされる。
使用されるので、数１２は数１４のように離散時間領域
で表わされる。
【数１４】
【００２９】図２の通路Ｂでは、延伸速度が数１５のよ
うにフィルタにかけられる。
うにフィルタにかけられる。
【数１５】 ただし、dmはモデルむだ時間指数であり、かつdm * h =
DTmである。この平均は数５で記述された測定直径の平
均化を補償するように設計される。図２の通路Ｂで用い
られているフィルタの構造は、測定されたプロセス信号
に対して用いられるフィルタの構造と同じでなければな
らない。この遅延され平均されたモデル延伸速度が数１
１に従って定常状態の外径に変換され、そして数１０の
ように時定数τmを有する１次フィルタに供給される。
この結果は数１６のように離散時間領域で表わされる。
DTmである。この平均は数５で記述された測定直径の平
均化を補償するように設計される。図２の通路Ｂで用い
られているフィルタの構造は、測定されたプロセス信号
に対して用いられるフィルタの構造と同じでなければな
らない。この遅延され平均されたモデル延伸速度が数１
１に従って定常状態の外径に変換され、そして数１０の
ように時定数τmを有する１次フィルタに供給される。
この結果は数１６のように離散時間領域で表わされる。
【数１６】 ただし、ODmは遅延されたモデル直径（むだ時間を含
む）である。
む）である。
【００３０】通路ＢはＮ点移動平均とむだ時間を含んで
いる点で通路Ａとは異なる。プロセス信号が大きな外乱
を含んでいない場合には、プロセス信号または帰還信号
の濾波は必要とされないか好ましくない。しかし、例え
ば数５のようにプロセス信号を濾波する必要がある場合
には、例えば数１５におけるように補償フィルタが帰還
ル−プの通路Ｂに配置される。プロセス信号濾波の補償
が帰還ル−プで与えられるこの制御器設計では、低周波
レスポンスが若干劣化されるだけで、制御系の高周波レ
スポンスは改善される。
いる点で通路Ａとは異なる。プロセス信号が大きな外乱
を含んでいない場合には、プロセス信号または帰還信号
の濾波は必要とされないか好ましくない。しかし、例え
ば数５のようにプロセス信号を濾波する必要がある場合
には、例えば数１５におけるように補償フィルタが帰還
ル−プの通路Ｂに配置される。プロセス信号濾波の補償
が帰還ル−プで与えられるこの制御器設計では、低周波
レスポンスが若干劣化されるだけで、制御系の高周波レ
スポンスは改善される。
【００３１】同一の結果を生ずる通路Ｂを構成するため
には代替的な方法が存在しており、これらが本発明の手
法に含まれる。図７Ａ〜７Ｃはこれらの手法のうちの幾
つかを示している。図７Ａの通路は図２に示された構造
の一部分を示している。この場合には、ケ−ン速度Vcが
遅延ベクトル内に入れられ、そして適当に遅延されたケ
−ン速度が抽出されてＮ点移動平均に供給される。平均
されたケ−ン速度が平方根演算に供給され、その演算が
定常状態直径を与える。この定常状態直径はモデル時定
数を有する１次フィルタに供給される。図７Ｂにおける
通路は、どのようにして定常状態直径の平方根計算が最
初に行なわれ、それ続いてＮ点平均移動（または他の同
様の低域フィルタ）、むだ時間遅延、そして最後に１次
フィルタがどのようにして行なわれるかを示している。
図７Ｃの通路はＮ点移動平均が最後のステップとして再
構成されたもう１つの順列を示している。平方根演算は
非線形であるから、図７Ａ〜７Ｃに示されたボックスの
順序を変更すれば正確に同一の結果を生ずることにはな
らず、遅延ベクトルを初期化することに関して図２およ
び図７Ａに示された順列を用いることには幾つかの利点
がある。しかし、性能の差は顕著ではなく、本発明のの
目的のためにはそれらは同一であると考えられる。任意
の順序で配列され得る基本的に４つの順次的演算が存在
するから、顕著には異なっておらずかつ本発明の手法の
一部分をなす２４の可能な配列が存在する。
には代替的な方法が存在しており、これらが本発明の手
法に含まれる。図７Ａ〜７Ｃはこれらの手法のうちの幾
つかを示している。図７Ａの通路は図２に示された構造
の一部分を示している。この場合には、ケ−ン速度Vcが
遅延ベクトル内に入れられ、そして適当に遅延されたケ
−ン速度が抽出されてＮ点移動平均に供給される。平均
されたケ−ン速度が平方根演算に供給され、その演算が
定常状態直径を与える。この定常状態直径はモデル時定
数を有する１次フィルタに供給される。図７Ｂにおける
通路は、どのようにして定常状態直径の平方根計算が最
初に行なわれ、それ続いてＮ点平均移動（または他の同
様の低域フィルタ）、むだ時間遅延、そして最後に１次
フィルタがどのようにして行なわれるかを示している。
図７Ｃの通路はＮ点移動平均が最後のステップとして再
構成されたもう１つの順列を示している。平方根演算は
非線形であるから、図７Ａ〜７Ｃに示されたボックスの
順序を変更すれば正確に同一の結果を生ずることにはな
らず、遅延ベクトルを初期化することに関して図２およ
び図７Ａに示された順列を用いることには幾つかの利点
がある。しかし、性能の差は顕著ではなく、本発明のの
目的のためにはそれらは同一であると考えられる。任意
の順序で配列され得る基本的に４つの順次的演算が存在
するから、顕著には異なっておらずかつ本発明の手法の
一部分をなす２４の可能な配列が存在する。
【００３２】数１４および数１６で表わされたこれら２
つのモデルの出力は、制御器誤差を数１７のように与え
るために、数５で表わされた濾波された測定直径および
設定点ODspと結合される。
つのモデルの出力は、制御器誤差を数１７のように与え
るために、数５で表わされた濾波された測定直径および
設定点ODspと結合される。
【数１７】
【００３３】外乱が存在しない場合に数１６によって記
述されたモデルがプロセスに正確に整合していれば、OD
m = ODfであり、かつPI制御アルゴリズムによって見ら
れる誤差は数１８で表わされる。
述されたモデルがプロセスに正確に整合していれば、OD
m = ODfであり、かつPI制御アルゴリズムによって見ら
れる誤差は数１８で表わされる。
【数１８】 このことは、実際に、平均されたプロセスはむだ時間を
有する平均されたモデルによって打消されるから、PI制
御アルゴリズムによって見られるプロセスは、むだ時間
を有せずかつ平均化を伴わない単純な１次非線形モデル
であることを意味する。したがって、このプロセスは制
御が非常に容易である。
有する平均されたモデルによって打消されるから、PI制
御アルゴリズムによって見られるプロセスは、むだ時間
を有せずかつ平均化を伴わない単純な１次非線形モデル
であることを意味する。したがって、このプロセスは制
御が非常に容易である。
【００３４】PI制御アルゴリズムに対する制御利得は、
モデル・パラメ−タτmおよびGmと、直径設定点の仮定
の誤差に対する直径のレスポンスを特徴づけるさらに他
の時定数である第３のパラメ−タτDに依存する数１９
から決定っされる。
モデル・パラメ−タτmおよびGmと、直径設定点の仮定
の誤差に対する直径のレスポンスを特徴づけるさらに他
の時定数である第３のパラメ−タτDに依存する数１９
から決定っされる。
【数１９】 τDが小さければ、設定点の変化に対するレスポンスは
速くなるであろう。他方、τDが大きければ、設定点の
変化に対するレスポンスはのろいであろう。したがっ
て、τDは制御器がどのようにアグレッシブであるかの
目安となる。本発明者の経験は、τDがプロセス時定数
τmの半分に等しいことが好ましく、したがってχは0.5
に等しいことが好ましいことを示唆している。しかし、
異なる振幅または周波数の外乱は若干異なる比から利益
を得ることができる。制御利得を決定するためのこれら
の数式はD.M. Koenig, "Control and Analysis of Nois
y Processes", §2.5, pp. 73-75に見られる。
速くなるであろう。他方、τDが大きければ、設定点の
変化に対するレスポンスはのろいであろう。したがっ
て、τDは制御器がどのようにアグレッシブであるかの
目安となる。本発明者の経験は、τDがプロセス時定数
τmの半分に等しいことが好ましく、したがってχは0.5
に等しいことが好ましいことを示唆している。しかし、
異なる振幅または周波数の外乱は若干異なる比から利益
を得ることができる。制御利得を決定するためのこれら
の数式はD.M. Koenig, "Control and Analysis of Nois
y Processes", §2.5, pp. 73-75に見られる。
【００３５】τD、τmおよびGmは自動的にかつ連続的に
計算され得る。したがって、PとIは数１９に従って自動
的にかつ連続的に計算され得る。PI制御アルゴリズムに
表われる制御利得はケ−ン速度と直径設定点に動的に依
存し得るプロセス・モデル・パラメ−タの複雑な動的関
数であるから、このPI制御アルゴリズムは「非線形」PI
制御アルゴリズムと呼ばれるであろう。
計算され得る。したがって、PとIは数１９に従って自動
的にかつ連続的に計算され得る。PI制御アルゴリズムに
表われる制御利得はケ−ン速度と直径設定点に動的に依
存し得るプロセス・モデル・パラメ−タの複雑な動的関
数であるから、このPI制御アルゴリズムは「非線形」PI
制御アルゴリズムと呼ばれるであろう。
【００３６】この時点で、制御アルゴリズムは、モデル
利得、モデル時定数、モデルむだ時間および２つの制御
利得で定義される。その２つの制御利得はモデル利得、
モデル時定数、および制御動作の積極性（aggressivene
ss）を特定する調節可能な時定数に依存することが示さ
れている。下記の説明において、本発明者はモデル利
得、モデルむだ時間（むだ時間指数を通じて）およびモ
デル時定数を既知のプロセス変数および延伸牽引機の容
易に決定可能な物理的特性から計算することができるよ
うにする方法を開発する。
利得、モデル時定数、モデルむだ時間および２つの制御
利得で定義される。その２つの制御利得はモデル利得、
モデル時定数、および制御動作の積極性（aggressivene
ss）を特定する調節可能な時定数に依存することが示さ
れている。下記の説明において、本発明者はモデル利
得、モデルむだ時間（むだ時間指数を通じて）およびモ
デル時定数を既知のプロセス変数および延伸牽引機の容
易に決定可能な物理的特性から計算することができるよ
うにする方法を開発する。
【００３７】第１に、モデル利得は数１３において母材
の直径、母材の粘度またはダウンフィ−ド速度および延
伸速度から決定されるものとして示されている。これら
のプロセス変数は計算装置にはすでに既知であり、した
がって付加的な情報は必要とされない。
の直径、母材の粘度またはダウンフィ−ド速度および延
伸速度から決定されるものとして示されている。これら
のプロセス変数は計算装置にはすでに既知であり、した
がって付加的な情報は必要とされない。
【００３８】第２に、数７に背後における論理を用い
て、無駄時間指数dmはコ−ン状ル−ト部分７と測定装置
３との間の長さに依存することが数２０で示され得る。
て、無駄時間指数dmはコ−ン状ル−ト部分７と測定装置
３との間の長さに依存することが数２０で示され得る。
【数２０】 長さLsensorは炉２と測定装置３との間の物理的寸法か
ら推定され得る。Lsensorは延伸速度にステップ状の変
化を生じさせかつ装置３によって測定されるべきケ−ン
直径におけるそれに対応した変化のために必要とされる
時間を測定することによっても決定することができる。
Lsensorは、母材の直径、ダウンフィ−ド速度、ケ−ン
の直径、および延伸速度を含むプロセス変数とは実質的
に独立である。したがって、Lsensorは所定の延伸牽引
機に対しては１回だけ決定されればよい。
ら推定され得る。Lsensorは延伸速度にステップ状の変
化を生じさせかつ装置３によって測定されるべきケ−ン
直径におけるそれに対応した変化のために必要とされる
時間を測定することによっても決定することができる。
Lsensorは、母材の直径、ダウンフィ−ド速度、ケ−ン
の直径、および延伸速度を含むプロセス変数とは実質的
に独立である。したがって、Lsensorは所定の延伸牽引
機に対しては１回だけ決定されればよい。
【００３９】むだ時間指数dmは遅延ベクトルから遅延し
た値を抽出するために用いられる。例えば、任意の制御
時間において、遅延されるべき変数の現在値が遅延ベク
トルの第i番目の要素に入れられるであろう。その遅延
された値は第i-dm番目の要素から抽出されるであろう。
dmは数２０によって動的に変化しているから、遅延され
た要素i-dmに対するポインタは先行の制御時間で用いら
れた要素を指すことができる。例えば、Vcが大きく減少
してdmが１より大きい値だけ増加すれば、i-dmは最後の
制御時間の前に抽出された値を指すであろう。遅延され
た量が始動時または設定点変更時のように急速に変化し
ている場合には、この種の誤差が大きい。本発明の手法
ではこれを防止するために、量dmの増加が１に制限され
る。
た値を抽出するために用いられる。例えば、任意の制御
時間において、遅延されるべき変数の現在値が遅延ベク
トルの第i番目の要素に入れられるであろう。その遅延
された値は第i-dm番目の要素から抽出されるであろう。
dmは数２０によって動的に変化しているから、遅延され
た要素i-dmに対するポインタは先行の制御時間で用いら
れた要素を指すことができる。例えば、Vcが大きく減少
してdmが１より大きい値だけ増加すれば、i-dmは最後の
制御時間の前に抽出された値を指すであろう。遅延され
た量が始動時または設定点変更時のように急速に変化し
ている場合には、この種の誤差が大きい。本発明の手法
ではこれを防止するために、量dmの増加が１に制限され
る。
【００４０】上述の方法は一定の制御期間と可変のむだ
時間指数を用いることによってむだ時間に影響を及ぼ
す。他の手法は制御期間をケ−ン速度に対して逆に変化
させかつむだ時間指数dmを一定に保持するであろう。こ
の場合には、Vcが大きく減少すれば、制御／サンプリン
グ期間が増加し、かつ上述の記憶および抽出は、すでに
見られた遅延された値を取りに行くことを心配すること
なしに、行なわれるであろう。
時間指数を用いることによってむだ時間に影響を及ぼ
す。他の手法は制御期間をケ−ン速度に対して逆に変化
させかつむだ時間指数dmを一定に保持するであろう。こ
の場合には、Vcが大きく減少すれば、制御／サンプリン
グ期間が増加し、かつ上述の記憶および抽出は、すでに
見られた遅延された値を取りに行くことを心配すること
なしに、行なわれるであろう。
【００４１】第３に、モデル時定数の容易に決定可能な
量に対する依存性は比較的複雑な導出を要約する下記の
パラグラフで示されるであろう。
量に対する依存性は比較的複雑な導出を要約する下記の
パラグラフで示されるであろう。
【００４２】基本的なアイデアは１次モデルを第１の原
理開始点から延伸プロセスに強制的にはめこむことであ
る。微積分の連鎖法則およびテイラ−級数線形化を用い
ることによって、この１次モデルから時定数に対する式
が導出されるであろう。その導出は数２１で表わされる
よにコ−ン状ル−ト部分上の動的質量平衡から始まる。
理開始点から延伸プロセスに強制的にはめこむことであ
る。微積分の連鎖法則およびテイラ−級数線形化を用い
ることによって、この１次モデルから時定数に対する式
が導出されるであろう。その導出は数２１で表わされる
よにコ−ン状ル−ト部分上の動的質量平衡から始まる。
【数２１】 ただし、Lはル−トの長さ、R(z)は母材のコ−ン状ル−
ト部分内の半径であり、R(L) = RcかつOD = 2 * Rcであ
り、そしてρは母材の密度である。
ト部分内の半径であり、R(L) = RcかつOD = 2 * Rcであ
り、そしてρは母材の密度である。
【００４３】微積分の連鎖法則は数２１の右辺に適用さ
れ、そしてその式が線形化されて数２２を生ずる。
れ、そしてその式が線形化されて数２２を生ずる。
【数２２】 この場合、数２２におけるモデル時定数は数２３のよう
に書き表わすことができる。
に書き表わすことができる。
【数２３】 数２３における被積分関数を計算するためには、R(z)の
式が必要である。
式が必要である。
【００４４】R(z)の式は数２４から始めることによって
得られる（Glicksman, L.R., "TheDynamics of a Heate
d Free Jet of Variable Viscosity Liquid at Low REy
nolds Number," Journal of Basic Engineering, pages
334-354, 1968を参照されたい）。
得られる（Glicksman, L.R., "TheDynamics of a Heate
d Free Jet of Variable Viscosity Liquid at Low REy
nolds Number," Journal of Basic Engineering, pages
334-354, 1968を参照されたい）。
【数２４】 ただしQは体積流量であり、そしてFは延伸引張り力であ
る。z=Lで計算し、Fについて解き、そして数２４に代入
すると、数２５が得られる。
る。z=Lで計算し、Fについて解き、そして数２４に代入
すると、数２５が得られる。
【数２５】 ガラスの温度分布が主として炉の温度分布によって決定
されかつガラスが炉に入るまたはそれから出る速度とは
実質的に無関係であるとすると、数２５の右辺は材料と
炉の状態にのみに依存する。材料依存性は比較的小さ
く、したがって、数２６である炉関数を数２７として定
義し、数２５が数２８のように書換えられうるようにす
るのが好都合であることが認められた。
されかつガラスが炉に入るまたはそれから出る速度とは
実質的に無関係であるとすると、数２５の右辺は材料と
炉の状態にのみに依存する。材料依存性は比較的小さ
く、したがって、数２６である炉関数を数２７として定
義し、数２５が数２８のように書換えられうるようにす
るのが好都合であることが認められた。
【数２６】
【数２７】
【数２８】 数２８はコ−ン状ル−ト部分の長さLが再延伸プロセス
変数とは独立であることを意味する。それは、Lsensor
が上述のようにプロセス変数とは実質的に無関係である
からである。数２９は数２７を用いてガラス温度分布と
粘度からまたはス−ト形状を測定しかつ数２８を用いる
ことによって決定されうる。
変数とは独立であることを意味する。それは、Lsensor
が上述のようにプロセス変数とは実質的に無関係である
からである。数２９は数２７を用いてガラス温度分布と
粘度からまたはス−ト形状を測定しかつ数２８を用いる
ことによって決定されうる。
【数２９】
【００４５】数２８は下記の数３０のように書換えられ
うるので、数２３は数３１のように書換えることがで
き、数３１は炉関数が既知であるから数値積分が可能で
ある。
うるので、数２３は数３１のように書換えることがで
き、数３１は炉関数が既知であるから数値積分が可能で
ある。
【数３０】
【数３１】
【００４６】数３１はモデル時定数がτm=f(Rb/Rc)/Vc
という形であることを意味する。事実、図３は下記の数
３２と数３３の二次方程式が２つの特定の炉について本
発明者が得た実験デ−タに当てはまることを示してい
る。
という形であることを意味する。事実、図３は下記の数
３２と数３３の二次方程式が２つの特定の炉について本
発明者が得た実験デ−タに当てはまることを示してい
る。
【数３２】
【数３３】 ただし、Vcの単位はcm/分であり、τmの単位は分であ
る。
る。
【００４７】したがって、モデル・パラメ−タはすべて
第１原理から決定することができ、かつ制御利得は制御
作用の積極性を特徴づける時定数の仕様と一緒にモデル
・パラメ−タから導出することができる。下記の実施例
で示されるように、この非線形制御アルゴリズムはプリ
セスが１次モデルに従う状況において延伸されるケ−ン
の直径を制御する場合に非常に効果的である。
第１原理から決定することができ、かつ制御利得は制御
作用の積極性を特徴づける時定数の仕様と一緒にモデル
・パラメ−タから導出することができる。下記の実施例
で示されるように、この非線形制御アルゴリズムはプリ
セスが１次モデルに従う状況において延伸されるケ−ン
の直径を制御する場合に非常に効果的である。
【００４８】下記の実施例は、ガラス供給材料から延伸
されるガラス物品の直径または他の測定される物理的寸
法を制御する場合に本発明が効果的であることを示して
いる。下記の実施例のそれぞれにおいて、プロセスは本
発明による非線形プロセス・モデルを用いることによっ
てプロセスにおけるむだ時間を補償する制御系を用いて
制御される。
されるガラス物品の直径または他の測定される物理的寸
法を制御する場合に本発明が効果的であることを示して
いる。下記の実施例のそれぞれにおいて、プロセスは本
発明による非線形プロセス・モデルを用いることによっ
てプロセスにおけるむだ時間を補償する制御系を用いて
制御される。
【００４９】実施例１ 市販されているコ−ド7740チュ−ブで作成されたプリフ
ォ−ムが延伸されてマイクロピペット・チュ−ブとなさ
れた。マイクロピペット・チュ−ブ延伸処理は図３に示
されたものと同様の炉関数を有する炉を炉１として用い
て行なわれた。プリフォ−ムの外径は7.53mmであり、内
径は1.492mmであった。それから延伸されたマイクロピ
ペット・チュ−ブは外径が1.603mmであり、内径が0.317
mmであった。マイクロピペット・チュ−ブの外径だけが
オンラインで測定されかつ制御された。プリフォ−ムは
1000℃の公称炉温度、6.79mm/分のダウンフィ−ド速
度、および150mm/分の公称ケ−ン速度でもって延伸され
た。制御期間hは5秒であった。長さLsensorは460mmであ
った。この実施例では移動平均フィルタは使用されなか
った。上述の戦略と数式を用いて自動的に計算された制
御パラメ−タについては下記の値が典型的である。 Gm = -5.343 μ/mm/分 P = -0.369 mm/分 I = -0.002(mm/分)/秒 τm = 159.9 秒 χ = 0.5 dm = 37
ォ−ムが延伸されてマイクロピペット・チュ−ブとなさ
れた。マイクロピペット・チュ−ブ延伸処理は図３に示
されたものと同様の炉関数を有する炉を炉１として用い
て行なわれた。プリフォ−ムの外径は7.53mmであり、内
径は1.492mmであった。それから延伸されたマイクロピ
ペット・チュ−ブは外径が1.603mmであり、内径が0.317
mmであった。マイクロピペット・チュ−ブの外径だけが
オンラインで測定されかつ制御された。プリフォ−ムは
1000℃の公称炉温度、6.79mm/分のダウンフィ−ド速
度、および150mm/分の公称ケ−ン速度でもって延伸され
た。制御期間hは5秒であった。長さLsensorは460mmであ
った。この実施例では移動平均フィルタは使用されなか
った。上述の戦略と数式を用いて自動的に計算された制
御パラメ−タについては下記の値が典型的である。 Gm = -5.343 μ/mm/分 P = -0.369 mm/分 I = -0.002(mm/分)/秒 τm = 159.9 秒 χ = 0.5 dm = 37
【００５０】図４は制御戦略に対するマイクロピペット
・チュ−ブの外径のレスポンスを示している（実線）。
そのチュ−ブの外径の平均値は1.606mmであり、1.603mm
の目標値と非常によく対応している。外径の１つの標準
偏差は0.027mmなたは1.7％である。直径制御系は直径を
維持するために10％のオ−ダでの非常に積極的な引張り
速度変化を生ずる（図４において破線で示されているよ
うに）ことに注目されたい。
・チュ−ブの外径のレスポンスを示している（実線）。
そのチュ−ブの外径の平均値は1.606mmであり、1.603mm
の目標値と非常によく対応している。外径の１つの標準
偏差は0.027mmなたは1.7％である。直径制御系は直径を
維持するために10％のオ−ダでの非常に積極的な引張り
速度変化を生ずる（図４において破線で示されているよ
うに）ことに注目されたい。
【００５１】実施例２ GeO2をド−プされたSiO2ガラスを含有したプリフォ−ム
が公知の化学蒸気沈積技術によって作成された。このプ
リフォ−ムは延伸されて、延伸して光導波路ファイバと
なされ得るオ−バ−クラッド母材を作成するのに使用す
るためのコア・ケ−ンとなされた。ケ−ン延伸処理は図
３に示されているのと同様の炉関数を有する炉を炉１と
して用いて行なわれた。プリフォ−ムの外径は52.2mmで
あった。それから延伸されるケ−ンの目標直径は最初に
4.0mmに設定され、そして約2450秒の時点で8.1mmに変更
された。このプリフォ−ムは1600℃の公称炉温度および
12.26mm/分のダウンフィ−ド速度でもって延伸された。
延伸速度は目標直径が4mmおよび8.1mmのセグメントでは
それぞれ2050mm/分および500mm/分であった。制御期間h
は5秒であった。長さLsensorは460mmであった。この実
施例ではフィルタは使用されなかった。制御パラメ−タ
は上述の戦略を用いて自動的にかつ連続的に計算され
た。２つの定常状態直径については下記の値が典型的で
ある。 OPsp = 4 mm 8.1 mm Gm = -0.958 μ/mm/分 -7.954μ/mm/分 P = -1.946 mm/分 -0.241mm/分 I = -0.053(mm/分)/秒 -0.004(mm/分)/秒 τm = 34.2 秒 59.2秒 χ = 0.5 0.5 dm = 3 10
が公知の化学蒸気沈積技術によって作成された。このプ
リフォ−ムは延伸されて、延伸して光導波路ファイバと
なされ得るオ−バ−クラッド母材を作成するのに使用す
るためのコア・ケ−ンとなされた。ケ−ン延伸処理は図
３に示されているのと同様の炉関数を有する炉を炉１と
して用いて行なわれた。プリフォ−ムの外径は52.2mmで
あった。それから延伸されるケ−ンの目標直径は最初に
4.0mmに設定され、そして約2450秒の時点で8.1mmに変更
された。このプリフォ−ムは1600℃の公称炉温度および
12.26mm/分のダウンフィ−ド速度でもって延伸された。
延伸速度は目標直径が4mmおよび8.1mmのセグメントでは
それぞれ2050mm/分および500mm/分であった。制御期間h
は5秒であった。長さLsensorは460mmであった。この実
施例ではフィルタは使用されなかった。制御パラメ−タ
は上述の戦略を用いて自動的にかつ連続的に計算され
た。２つの定常状態直径については下記の値が典型的で
ある。 OPsp = 4 mm 8.1 mm Gm = -0.958 μ/mm/分 -7.954μ/mm/分 P = -1.946 mm/分 -0.241mm/分 I = -0.053(mm/分)/秒 -0.004(mm/分)/秒 τm = 34.2 秒 59.2秒 χ = 0.5 0.5 dm = 3 10
【００５２】4mmから8.1mmまでのランプアップ（ramp-u
p）時に、これらの値は計算装置８によって連続的に調
節された。制御パラメ−タの値はプロセス条件によって
実質的に変化することに注意されたい。図５は制御戦略
に対するケ−ン直径のレスポンスを示している。4.0か
ら8.1mmまでの直径のステップ状の変化は迅速であって
オ−バ−シュ−トを示しておらず、両方とも優れた制御
を示していることに注意されたい。ケ−ン直径の平均値
は8.085mmであり、8.1mmの目標値に非常によく対応して
いる。ケ−ン直径の１つの標準偏差は0.034mmまたは0.4
％である。
p）時に、これらの値は計算装置８によって連続的に調
節された。制御パラメ−タの値はプロセス条件によって
実質的に変化することに注意されたい。図５は制御戦略
に対するケ−ン直径のレスポンスを示している。4.0か
ら8.1mmまでの直径のステップ状の変化は迅速であって
オ−バ−シュ−トを示しておらず、両方とも優れた制御
を示していることに注意されたい。ケ−ン直径の平均値
は8.085mmであり、8.1mmの目標値に非常によく対応して
いる。ケ−ン直径の１つの標準偏差は0.034mmまたは0.4
％である。
【００５３】実施例３ 市販のシリカプレ−トで作成されたプリフォ−ムが延伸
されてリボンとなされた。この延伸は図３にしめされた
ものと同様の炉機能を有する炉を炉２として用いて行な
われた。プリフォ−ムの幅および厚さ寸法はそれぞれ5
9.19mmおよび13.02mmであった。それから延伸された実
質的に平坦なケ−ンの目標幅は4.0mmであった。このプ
リフォ−ムは2075℃の公称炉温度でもってかつそれぞれ
3.08mm分および685mm/分のダウンフィ−ドおよび公称ケ
−ン速度でもって延伸された。制御期間hは1秒であっ
た。長さLsensorは290mmであった。30の点を含んだ移動
平均フィルタがこの実施例では用いられた。上述の戦略
および方程式を用いて自動的に計算された制御パラメ−
タについては下記の値が典型的である。 Gm = -2.966 μ/mm/分 P = -0.558 mm/分 I = -0.013(mm/分)/秒 τm = 42 秒 χ = 0.5 dm = 21
されてリボンとなされた。この延伸は図３にしめされた
ものと同様の炉機能を有する炉を炉２として用いて行な
われた。プリフォ−ムの幅および厚さ寸法はそれぞれ5
9.19mmおよび13.02mmであった。それから延伸された実
質的に平坦なケ−ンの目標幅は4.0mmであった。このプ
リフォ−ムは2075℃の公称炉温度でもってかつそれぞれ
3.08mm分および685mm/分のダウンフィ−ドおよび公称ケ
−ン速度でもって延伸された。制御期間hは1秒であっ
た。長さLsensorは290mmであった。30の点を含んだ移動
平均フィルタがこの実施例では用いられた。上述の戦略
および方程式を用いて自動的に計算された制御パラメ−
タについては下記の値が典型的である。 Gm = -2.966 μ/mm/分 P = -0.558 mm/分 I = -0.013(mm/分)/秒 τm = 42 秒 χ = 0.5 dm = 21
【００５４】図６は制御戦略に対するケ−ン幅のレスポ
ンス（実線）を、延伸速度のプロット（破線）と一緒に
示している。そのプロットは延伸速度曲線で最も容易に
識別される３つのプロセス・セグメントによって特徴づ
けられている。中間のセグメント（3800〜4450秒）は自
動制御の利益を伴わずに一定の延伸速度で作成された。
第１のセグメント（3100〜3800秒）はフィルタを有しな
い自動直径制御で作成された。第３のセグメント（4450
〜6000秒）は30点移動平均フィルタを有する自動制御で
作成された。
ンス（実線）を、延伸速度のプロット（破線）と一緒に
示している。そのプロットは延伸速度曲線で最も容易に
識別される３つのプロセス・セグメントによって特徴づ
けられている。中間のセグメント（3800〜4450秒）は自
動制御の利益を伴わずに一定の延伸速度で作成された。
第１のセグメント（3100〜3800秒）はフィルタを有しな
い自動直径制御で作成された。第３のセグメント（4450
〜6000秒）は30点移動平均フィルタを有する自動制御で
作成された。
【００５５】中間のセグメントに見られるように、この
プリフォ−ムは中間のセグメント時に２つの周波数で生
ずる固有の幅外乱をリボンが有するようにする変化を有
している。遅い外乱は約750秒の周期と約0.5mmの振幅を
有する。速い外乱は約20秒の周期と約0.05mmの振幅を有
する。速い外乱はプロセスのむだ時間（21秒）に匹敵す
る周期で生ずるので、制御アルゴリズムはそれらを補償
することはできない。事実、第１のセグメントと第３の
セグメントを比較すれば判るように、フィルタを有して
いない制御アルゴリズムは速い外乱を実際に増幅する。
第３のセグメントで見られるように、30点移動平均フィ
ルタを付加することによって、制御器がこれらの外乱に
反応するのを防止する。両方の自動制御セグメントにお
いて、制御器が遅い外乱を補正すると、大きいトラクタ
速度変化が生ずる。
プリフォ−ムは中間のセグメント時に２つの周波数で生
ずる固有の幅外乱をリボンが有するようにする変化を有
している。遅い外乱は約750秒の周期と約0.5mmの振幅を
有する。速い外乱は約20秒の周期と約0.05mmの振幅を有
する。速い外乱はプロセスのむだ時間（21秒）に匹敵す
る周期で生ずるので、制御アルゴリズムはそれらを補償
することはできない。事実、第１のセグメントと第３の
セグメントを比較すれば判るように、フィルタを有して
いない制御アルゴリズムは速い外乱を実際に増幅する。
第３のセグメントで見られるように、30点移動平均フィ
ルタを付加することによって、制御器がこれらの外乱に
反応するのを防止する。両方の自動制御セグメントにお
いて、制御器が遅い外乱を補正すると、大きいトラクタ
速度変化が生ずる。
【００５６】制御戦略の定量的な利益が下記の表Iに見
られる。 表１ 実施例３に対する制御モ−ドの比較 フィルタ 平均（mm） 標準偏差（mm） 設定点 --- 4.00 --- 自 動 なし 4.00 0.20 手 動 --- 4.10 0.35 自 動 30 pts 3.99 0.09 本発明による自動制御では、平均ケ−ン幅は設定点に１
０倍接近しており、かつ手動制御の場合ようりも約２〜
４倍小さい変動を有する。フィルタの使用は、表Iにお
ける平均値で示されているように、制御構造の低周波性
能を劣化させることはないが、表Iにおける標準偏差値
で示されているように、高周波性能を２倍改善する。
られる。 表１ 実施例３に対する制御モ−ドの比較 フィルタ 平均（mm） 標準偏差（mm） 設定点 --- 4.00 --- 自 動 なし 4.00 0.20 手 動 --- 4.10 0.35 自 動 30 pts 3.99 0.09 本発明による自動制御では、平均ケ−ン幅は設定点に１
０倍接近しており、かつ手動制御の場合ようりも約２〜
４倍小さい変動を有する。フィルタの使用は、表Iにお
ける平均値で示されているように、制御構造の低周波性
能を劣化させることはないが、表Iにおける標準偏差値
で示されているように、高周波性能を２倍改善する。
【００５７】本発明は光導波路コア母材から実質的に円
形の断面を有するケ−ンを延伸する方法に関して詳細に
説明されたが、本発明はガラス供給材料からガラス物品
を延伸する他の方法にも等しく適用できるものである。
例えば、ケ−ン外径およびプリフォ−ム直径をそれぞれ
供給材料の代表的な測定値（楕円形の断面を有するケ−
ンの主軸のような）および対応する測定値で置換するこ
とによって供給材料から非円形のケ−ンが延伸されう
る。また、本発明の制御構造は、光導波路カプラ、プレ
−ナ光導波路、およびマイクロピペット・チュ−ブから
延伸される他のガラス物品にも適用できる。
形の断面を有するケ−ンを延伸する方法に関して詳細に
説明されたが、本発明はガラス供給材料からガラス物品
を延伸する他の方法にも等しく適用できるものである。
例えば、ケ−ン外径およびプリフォ−ム直径をそれぞれ
供給材料の代表的な測定値（楕円形の断面を有するケ−
ンの主軸のような）および対応する測定値で置換するこ
とによって供給材料から非円形のケ−ンが延伸されう
る。また、本発明の制御構造は、光導波路カプラ、プレ
−ナ光導波路、およびマイクロピペット・チュ−ブから
延伸される他のガラス物品にも適用できる。
【図１】コア・プリフォ−ムからケ−ンを作成するため
に用いられる典型的な装置の概略図である。
に用いられる典型的な装置の概略図である。
【図２】本発明の制御方式のブロック図である。
【図３】２つの異なる炉設計に対する炉機能のグラフで
ある。
ある。
【図４】本発明の方法を使用して行なわれたテストの場
合のシステム・レスポンスを表わしている。
合のシステム・レスポンスを表わしている。
【図５】本発明の方法を使用して行なわれたテストの場
合のシステム・レスポンスを表わしている。
合のシステム・レスポンスを表わしている。
【図６】本発明の方法を使用して行なわれたテストの場
合のシステム・レスポンスを表わしている。
合のシステム・レスポンスを表わしている。
【図７Ａ】本発明の主題である制御構造の他の実施例で
ある。
ある。
【図７Ｂ】本発明の主題である制御構造の他の実施例で
ある。
ある。
【図７Ｃ】本発明の主題である制御構造の他の実施例で
ある。
ある。
１ 母材供給機構 ２ 炉 ３ 測定装置 ４ ケ−ン延伸機構 ５ 母材 ６ ケ−ン ８ 計算装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にはガラス供給材
料からガラス物品を作成するための方法および装置であ
って、そのガラス物品の寸法の制御が大きく改善される
方法および装置に関する。本発明は特に延伸して光ファ
イバ導波路ファイバとするためのオーバークラッド・プ
リフォームを作成し得る光導波路ケーンを形成するため
のコア・プリフォームを処理することに関する。本発明
は製造時に寸法の制御を必要とするカプラやプレーナ光
導波路のような光導波路部品の製造にも関する。
料からガラス物品を作成するための方法および装置であ
って、そのガラス物品の寸法の制御が大きく改善される
方法および装置に関する。本発明は特に延伸して光ファ
イバ導波路ファイバとするためのオーバークラッド・プ
リフォームを作成し得る光導波路ケーンを形成するため
のコア・プリフォームを処理することに関する。本発明
は製造時に寸法の制御を必要とするカプラやプレーナ光
導波路のような光導波路部品の製造にも関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路ファイバの製造では、光導波路
ケーンが延伸されるコア・プリフォームの作成を含む１
つの方法が知られている。その光導波路ケーンはオーバ
ークラッドされてオーバークラッド・プリフォームを形
成し、それが延伸されて光導波路ファイバとなされる。
この「ツー・ステップ」法は、得られるファイバの屈折
率のより良好な制御およびコストの低下につながるより
効率的な製造といる利点を有している。
ケーンが延伸されるコア・プリフォームの作成を含む１
つの方法が知られている。その光導波路ケーンはオーバ
ークラッドされてオーバークラッド・プリフォームを形
成し、それが延伸されて光導波路ファイバとなされる。
この「ツー・ステップ」法は、得られるファイバの屈折
率のより良好な制御およびコストの低下につながるより
効率的な製造といる利点を有している。
【０００３】コア・プリフォームからケーンを延伸する
場合に制御すべき重要な（クリティカルな）パラメータ
はケーンの直径である。延伸されたケーンの直径の変化
は、そのケーンから作成されるオーバークラッド・プリ
フォームから延伸される光ファイバのコア・クラッド比
の変化を生ずることになりうる。コア・クラッド比のこ
れらの変化は得られる光ファイバの伝送特性を劣化させ
るであろう。
場合に制御すべき重要な（クリティカルな）パラメータ
はケーンの直径である。延伸されたケーンの直径の変化
は、そのケーンから作成されるオーバークラッド・プリ
フォームから延伸される光ファイバのコア・クラッド比
の変化を生ずることになりうる。コア・クラッド比のこ
れらの変化は得られる光ファイバの伝送特性を劣化させ
るであろう。
【０００４】コア・プリフォームからケーンを延伸する
ための典型的な装置が図１に示されている。母材供給機
構１が母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材の１つ
の端部をそれの軟化温度に加熱する。ケーン延伸機構４
がケーン６を母材５の軟化された端部から延伸させる。
ケーン６の直径が測定装置によって測定される。予め定
められた直径を有するケーンを得るために、延伸速度が
計算装置８によって制御される。測定装置３は一般的に
延伸時におけるケーンのもとの表面に対する破損を回避
するための非接触、光測定である。
ための典型的な装置が図１に示されている。母材供給機
構１が母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材の１つ
の端部をそれの軟化温度に加熱する。ケーン延伸機構４
がケーン６を母材５の軟化された端部から延伸させる。
ケーン６の直径が測定装置によって測定される。予め定
められた直径を有するケーンを得るために、延伸速度が
計算装置８によって制御される。測定装置３は一般的に
延伸時におけるケーンのもとの表面に対する破損を回避
するための非接触、光測定である。
【０００５】母材が軟化されると、コーン状のルート部
分７が形成され、それからケーン６が延伸される。この
コーン状のルートは炉２のホット・ゾーンの長さの関数
であり、コーン状ルート部分７はホット・ゾーンが長い
炉ほど長くなる。
分７が形成され、それからケーン６が延伸される。この
コーン状のルートは炉２のホット・ゾーンの長さの関数
であり、コーン状ルート部分７はホット・ゾーンが長い
炉ほど長くなる。
【０００６】ケーン直径は一般に機構４の延伸速度によ
って決定されるが、例えば母材５の物理特性の変化およ
びケーン延伸装置を取巻く周囲条件の変化によって、延
伸されるケーンの直径の乱れが生ずるおそれがある。測
定装置３とケーンが延伸されるコーン状ルート部分７と
の間の距離が比較的長いこと、およびケーンが延伸され
る速度が比較的遅いことのために、ケーン５の直径の制
御はケーン６の直径の実際の変化と測定装置３における
それの検知との間の長いむだ時間（ｄｅａｄｔｉｍｅ）
によって特徴づけられる。
って決定されるが、例えば母材５の物理特性の変化およ
びケーン延伸装置を取巻く周囲条件の変化によって、延
伸されるケーンの直径の乱れが生ずるおそれがある。測
定装置３とケーンが延伸されるコーン状ルート部分７と
の間の距離が比較的長いこと、およびケーンが延伸され
る速度が比較的遅いことのために、ケーン５の直径の制
御はケーン６の直径の実際の変化と測定装置３における
それの検知との間の長いむだ時間（ｄｅａｄｔｉｍｅ）
によって特徴づけられる。
【０００７】過去には、ケーンの延伸速度の変化は、測
定された直径と所望の直径または設定点との間の誤差に
基づいて、比例積分（ＰＩ）制御アルゴリズムによって
決定された。ＰＩアルゴリズムは数２として表わすこと
ができる。
定された直径と所望の直径または設定点との間の誤差に
基づいて、比例積分（ＰＩ）制御アルゴリズムによって
決定された。ＰＩアルゴリズムは数２として表わすこと
ができる。
【数２】数２中のＥは数３で与えられる。
【数３】ただし、 ＯＤｓｐ＝直径設定点 ＯＤ＝２＊Ｒｃ＝測定された外径 Ｒｃ＝ケーン半径 Ｖｃ（Ｏ）＝初期延伸速度 Ｐ＝比例制御利得 τＩ＝積分リセット時間 ｔ＝時間 である。
【０００８】コンピュータで実施される場合には、上記
の数２におけるＰＩ制御アルゴリズムは数４のように離
散した時間領域で実現される。
の数２におけるＰＩ制御アルゴリズムは数４のように離
散した時間領域で実現される。
【数４】ただし、 ｈ＝制御期間 Ｉ＝積分制御利得 である。高周波外乱の衝撃を軽減するフィルタによって
測定直径を平滑化することが有益である場合がある。数
５のように、そのフィルタは例えば数３のＰＩ制御アル
ゴリズム誤差で用いられるフィルタにかけた外径ＯＤｆ
を発生するためにＮ点移動平均を含みうる。
測定直径を平滑化することが有益である場合がある。数
５のように、そのフィルタは例えば数３のＰＩ制御アル
ゴリズム誤差で用いられるフィルタにかけた外径ＯＤｆ
を発生するためにＮ点移動平均を含みうる。
【数５】数３は数６のように書換えられる。
【数６】
【０００９】より大きい母材の経済的利益のために再延
伸工程ではより大きい炉を使用することが強制されるの
で、上記のむだ時間が増加し、この従来のＰＩ制御アル
ゴリズムに対して厳しい問題を提起し、それが延伸され
たケーンの外径の制御を劣化させる。例えば、プリフォ
ームの外径に変化が生ずると、それに対応した変化がプ
リフォームから延伸されているケーンの外径に生ずる。
この直径の変化は測定装置３によって測定され、そして
直径制御ループが機構４の延伸速度に変化を生じさせる
であろう。ケーンの外径に対するこの変化の効果は、む
だ時間に等しい時間が経過してはじめて測定装置３によ
って測定される。制御期間ｈはむだ時間より短いから、
直径制御ループは、ケーンの外径の測定値に基づいて機
構４の延伸速度を調節し続けるであろう。制御期間がむ
だ時間に等しいかあるいはそれより長ければ、直径制御
ループは短期の外乱に対して十分に応答しないであろ
う。
伸工程ではより大きい炉を使用することが強制されるの
で、上記のむだ時間が増加し、この従来のＰＩ制御アル
ゴリズムに対して厳しい問題を提起し、それが延伸され
たケーンの外径の制御を劣化させる。例えば、プリフォ
ームの外径に変化が生ずると、それに対応した変化がプ
リフォームから延伸されているケーンの外径に生ずる。
この直径の変化は測定装置３によって測定され、そして
直径制御ループが機構４の延伸速度に変化を生じさせる
であろう。ケーンの外径に対するこの変化の効果は、む
だ時間に等しい時間が経過してはじめて測定装置３によ
って測定される。制御期間ｈはむだ時間より短いから、
直径制御ループは、ケーンの外径の測定値に基づいて機
構４の延伸速度を調節し続けるであろう。制御期間がむ
だ時間に等しいかあるいはそれより長ければ、直径制御
ループは短期の外乱に対して十分に応答しないであろ
う。
【００１０】米国特許第３６５２２４８号は微細穴の石
英ガラスチューブを延伸するための方法を開示してお
り、その方法では、チューブの直径が約０．１インチ以
下であり、ガラスロッド供給材料を軟化させるために用
いられる炎加熱源の約１〜２インチ下方に空気または不
活性ガスの冷却ジェットを適用することによって外径の
安定性が改善される。これらの冷却ジェットは延伸され
たチューブが固化して一定の直径となる点を安定化す
る。炎加熱源に対する燃料混合物と冷却ガスの調節は、
所望の最終直径を得るための厚さ計の読みの観察に基づ
いて熟練したオペレータによって行なわれる。上記米国
特許の第６欄、第６３〜７３行を参照されたい。これら
の流量の変化の基礎をなす制御アルゴリズムについては
上記米国特許には開示も示唆もなされていない。
英ガラスチューブを延伸するための方法を開示してお
り、その方法では、チューブの直径が約０．１インチ以
下であり、ガラスロッド供給材料を軟化させるために用
いられる炎加熱源の約１〜２インチ下方に空気または不
活性ガスの冷却ジェットを適用することによって外径の
安定性が改善される。これらの冷却ジェットは延伸され
たチューブが固化して一定の直径となる点を安定化す
る。炎加熱源に対する燃料混合物と冷却ガスの調節は、
所望の最終直径を得るための厚さ計の読みの観察に基づ
いて熟練したオペレータによって行なわれる。上記米国
特許の第６欄、第６３〜７３行を参照されたい。これら
の流量の変化の基礎をなす制御アルゴリズムについては
上記米国特許には開示も示唆もなされていない。
【００１１】米国特許第４０７６５１２号は光ファイバ
がそれから延伸されるクラッド・ガラスロッドを作成す
る方法を開示している。これらのロッドは１．５ｍｍと
８ｍｍとの間の直径を有しており、その直径は±５％以
内に制御される。その米国特許は形成されるロッドの測
定された直径に基づいてガラスを延伸する速度を調整す
るために「比例積分制御器」を用いた「高利得閉ループ
系」を用いることを開示している。上記米国特許の第２
欄、第４６〜６８行を参照されたい。上記米国特許に
は、延伸速度の変化とその延伸速度の変化に対応したガ
ラスロッドの外径の変化の測定との間におけるむだ時間
の補償については開示も示唆もなされていない。
がそれから延伸されるクラッド・ガラスロッドを作成す
る方法を開示している。これらのロッドは１．５ｍｍと
８ｍｍとの間の直径を有しており、その直径は±５％以
内に制御される。その米国特許は形成されるロッドの測
定された直径に基づいてガラスを延伸する速度を調整す
るために「比例積分制御器」を用いた「高利得閉ループ
系」を用いることを開示している。上記米国特許の第２
欄、第４６〜６８行を参照されたい。上記米国特許に
は、延伸速度の変化とその延伸速度の変化に対応したガ
ラスロッドの外径の変化の測定との間におけるむだ時間
の補償については開示も示唆もなされていない。
【００１２】米国特許第４６３１０７９号はガラスロッ
ドを延伸する方法を開示しており、その方法では、ガラ
スロッドの一部分がガラスを再流動させるのに十分に高
い第１の温度に加熱され、その加熱された部分がネック
ダウンされてほぼ所望の直径となされ、ロッドが冷却さ
れ、ネックダウンされた部分が第１の温度より低いが再
流動のためには十分な温度に漸次再加熱され、そしてそ
の漸次再加熱時に延伸されて所望の最終直径となされ
る。上記米国特許の第２欄、第１６〜２７行を参照され
たい。それより低い温度でロッドを再加熱することによ
って、ガラスの粘度が増大され、かつその高くなった粘
度によって延伸条件に対するロッドのレスポンスが抑制
されるので、最終の延伸されたロッドにおける直径の変
動が軽減される。上記米国特許は上述の加熱または再加
熱時におけるガラスロッドの直径の測定については開示
も示唆もしていない。上記米国特許には延伸されるロッ
ドの直径を制御するために延伸条件を調整する制御系に
ついては開示していない。
ドを延伸する方法を開示しており、その方法では、ガラ
スロッドの一部分がガラスを再流動させるのに十分に高
い第１の温度に加熱され、その加熱された部分がネック
ダウンされてほぼ所望の直径となされ、ロッドが冷却さ
れ、ネックダウンされた部分が第１の温度より低いが再
流動のためには十分な温度に漸次再加熱され、そしてそ
の漸次再加熱時に延伸されて所望の最終直径となされ
る。上記米国特許の第２欄、第１６〜２７行を参照され
たい。それより低い温度でロッドを再加熱することによ
って、ガラスの粘度が増大され、かつその高くなった粘
度によって延伸条件に対するロッドのレスポンスが抑制
されるので、最終の延伸されたロッドにおける直径の変
動が軽減される。上記米国特許は上述の加熱または再加
熱時におけるガラスロッドの直径の測定については開示
も示唆もしていない。上記米国特許には延伸されるロッ
ドの直径を制御するために延伸条件を調整する制御系に
ついては開示していない。
【００１３】
【本発明が解決しようとする課題】延伸されるガラス物
品の寸法の制御における欠陥を克服するために、本発明
者はガラス供給材料からガラス物品を延伸するための方
法および装置を開発した。その方法はガラス物品の測定
される物理的寸法に影響を及ぼす系パラメータに変化を
生じさせることと物理的寸法に対するその変化の影響に
ついての測定との間におけるむだ時間を補償する閉ルー
プ制御系を具備している。
品の寸法の制御における欠陥を克服するために、本発明
者はガラス供給材料からガラス物品を延伸するための方
法および装置を開発した。その方法はガラス物品の測定
される物理的寸法に影響を及ぼす系パラメータに変化を
生じさせることと物理的寸法に対するその変化の影響に
ついての測定との間におけるむだ時間を補償する閉ルー
プ制御系を具備している。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
れば、光コア・プリフォームから光導波路コア・ケーン
を延伸するための装置に、ケーン直径制御ループが設け
られ、その制御ループでは、延伸速度における変化の発
生とケーンの直径における対応した変化の測定との間に
おけるむだ時間が、所謂スミス・プリディクタ（Ｓｍｉ
ｔｈ Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）の拡張を含みかつ第１原理
からの所要パラメータの計算を含む非線形制御アルゴリ
ズムを用いることによって補償される。
れば、光コア・プリフォームから光導波路コア・ケーン
を延伸するための装置に、ケーン直径制御ループが設け
られ、その制御ループでは、延伸速度における変化の発
生とケーンの直径における対応した変化の測定との間に
おけるむだ時間が、所謂スミス・プリディクタ（Ｓｍｉ
ｔｈ Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）の拡張を含みかつ第１原理
からの所要パラメータの計算を含む非線形制御アルゴリ
ズムを用いることによって補償される。
【００１５】本発明の他の態様によれば、モデル利得、
モデル時定数パラメータ、およびモデルみだ時間パラメ
ータを含むプロセス・モデルに基づいて、比例および積
分制御利得の計算を許容する方法および装置が提供され
る。
モデル時定数パラメータ、およびモデルみだ時間パラメ
ータを含むプロセス・モデルに基づいて、比例および積
分制御利得の計算を許容する方法および装置が提供され
る。
【００１６】本発明の他の態様によれば、延伸処理時に
制御利得、モデル利得およびモデルパラメータの実質的
に連続した計算を許容する方法および装置が提供され
る。
制御利得、モデル利得およびモデルパラメータの実質的
に連続した計算を許容する方法および装置が提供され
る。
【００１７】
【実施例】図１は光導波路コア母材から光導波路コア・
ケーンを延伸する典型的な装置を示している。母材供給
機構１は母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材５の
一端部をそれの軟化温度に加熱する。ケーン延伸機構４
は母材５の軟化された端部からケーン６を延伸させる。
ケーン６の直径が測定装置３によって測定される。予め
定められた直径を有するケーンを得るために延伸速度が
計算装置８によって制御される。ケーンの延伸時におけ
るもとの表面に対する破損を回避するために、測定装置
３は一般に非接触光学的測定を行う。
ケーンを延伸する典型的な装置を示している。母材供給
機構１は母材５を炉２内に下降させる。炉２は母材５の
一端部をそれの軟化温度に加熱する。ケーン延伸機構４
は母材５の軟化された端部からケーン６を延伸させる。
ケーン６の直径が測定装置３によって測定される。予め
定められた直径を有するケーンを得るために延伸速度が
計算装置８によって制御される。ケーンの延伸時におけ
るもとの表面に対する破損を回避するために、測定装置
３は一般に非接触光学的測定を行う。
【００１８】装置３によって測定されるケーン６の直径
が母材５の物理特性や他の延伸条件の変化のような種々
の外乱によって変化すると、計算装置８が、そのケーン
６の延伸速度を調節してケーン６の直径を補償しかつそ
れを予め定められた目標値に維持する。この延伸速度の
変化は、ガラスがまだ変形し得る温度以上にあるコーン
状ルート部分７の領域におけるケーンの直径に影響を及
ぼす。コーン状ルート部分７と測定装置３の間の距離と
比較的遅い延伸速度のために、機構４の延伸速度の変化
と測定装置３によるその変化の効果の検知との間に顕著
なむだ時間が存在する。
が母材５の物理特性や他の延伸条件の変化のような種々
の外乱によって変化すると、計算装置８が、そのケーン
６の延伸速度を調節してケーン６の直径を補償しかつそ
れを予め定められた目標値に維持する。この延伸速度の
変化は、ガラスがまだ変形し得る温度以上にあるコーン
状ルート部分７の領域におけるケーンの直径に影響を及
ぼす。コーン状ルート部分７と測定装置３の間の距離と
比較的遅い延伸速度のために、機構４の延伸速度の変化
と測定装置３によるその変化の効果の検知との間に顕著
なむだ時間が存在する。
【００１９】このむだ時間は例示として説明することが
できる。測定装置３がコーン状ルート部分７から距離Ｌ
ｓｅｎｓｏｒ（ｍｍ）のところに配置されておりかつ機
構４の延伸速度がＶｃ（ｍｍ／分）であるとすると、む
だ時間ＤＴ（秒）は数７で与えられる。
できる。測定装置３がコーン状ルート部分７から距離Ｌ
ｓｅｎｓｏｒ（ｍｍ）のところに配置されておりかつ機
構４の延伸速度がＶｃ（ｍｍ／分）であるとすると、む
だ時間ＤＴ（秒）は数７で与えられる。
【数７】換言すると、ケーン６がＶｃｍｍ／分の速度で
延伸されている場合には、ケーンがコーン状ルート部分
７から測定装置３までの距離Ｌｓｅｎｓｏｒを移動する
のでＤＴ秒を要するであろう。
延伸されている場合には、ケーンがコーン状ルート部分
７から測定装置３までの距離Ｌｓｅｎｓｏｒを移動する
のでＤＴ秒を要するであろう。
【００２０】ＰＩ制御アルゴリズムだけを用いた制御ス
トラテジー（ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ）はむ
だ時間が存在すＲために満足には機能しない。このよう
なストラテジーの欠陥は積分項の結果である。測定ＯＤ
ｇが目標値からずれると、その積分項が誤差を積分しは
じめるであろう。この積分は測定ＯＤが目標値に戻るま
で継続するであろう。むだ時間が制御動作に対する測定
ＯＤのレスポンスの検知を遅延させる。したがって、こ
の積分は延長した時間のあいだ生じ、そのために延伸速
度の過剰補正が生ずることになる。ＰＩ制御アルゴリズ
ムはむだ時間を斟酌しないだけでなく、積分項が上述の
ようにむだ時間の作用を拡大するであろう。
トラテジー（ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ）はむ
だ時間が存在すＲために満足には機能しない。このよう
なストラテジーの欠陥は積分項の結果である。測定ＯＤ
ｇが目標値からずれると、その積分項が誤差を積分しは
じめるであろう。この積分は測定ＯＤが目標値に戻るま
で継続するであろう。むだ時間が制御動作に対する測定
ＯＤのレスポンスの検知を遅延させる。したがって、こ
の積分は延長した時間のあいだ生じ、そのために延伸速
度の過剰補正が生ずることになる。ＰＩ制御アルゴリズ
ムはむだ時間を斟酌しないだけでなく、積分項が上述の
ようにむだ時間の作用を拡大するであろう。
【００２１】むだ時間と測定された直径の濾波を補償す
るために、本発明者は（ａ）ケーンが延伸される速度を
濾波すること、（ｂ）可変むだ時間を有する非線形プロ
セス・モデルと、（ｃ）制御アルゴリズムで生ずるパラ
メータを計算する技術を含んだ制御構造を開発した。こ
の制御構造は線形スミス・プリディクタの非線形拡張で
あり、試行錯誤による微調整を必要としない。（Ｏ．
Ｊ．Ｍ．Ｓｍｉｔｈ，”Ｃｌｏｓｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｏｆ Ｌｏｏｐｓ ｗｉｔｈ Ｄｅａｄｔｉｍｅ”，
Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｖｏｌ．５３，
ｎｏ．５，Ｍａｙ１９５７，ｐａｇｅｓ ２１７−２１
９）
るために、本発明者は（ａ）ケーンが延伸される速度を
濾波すること、（ｂ）可変むだ時間を有する非線形プロ
セス・モデルと、（ｃ）制御アルゴリズムで生ずるパラ
メータを計算する技術を含んだ制御構造を開発した。こ
の制御構造は線形スミス・プリディクタの非線形拡張で
あり、試行錯誤による微調整を必要としない。（Ｏ．
Ｊ．Ｍ．Ｓｍｉｔｈ，”Ｃｌｏｓｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｏｆ Ｌｏｏｐｓ ｗｉｔｈ Ｄｅａｄｔｉｍｅ”，
Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｖｏｌ．５３，
ｎｏ．５，Ｍａｙ１９５７，ｐａｇｅｓ ２１７−２１
９）
【００２２】従来のスミス・プリディクタは数８の形式
を有する一次のむだ時間有りプロセス・モデルに基づい
ている。
を有する一次のむだ時間有りプロセス・モデルに基づい
ている。
【数８】ただし、τｍはモデル時定数、Ｇｍはモデル利
得、そしてＤＴｍはモデルむだ時間である。モデルむだ
時間は制御期間ｈとむだ時間指数ｄｍの積に因数分解可
能であると仮定されている。ただし、ＤＴｍ＝ｄｍ＊ｈ
である。決定されなければならないこれらの３つのパラ
メータを含んだこのモデルは後で本発明のアプローチに
おけるモデルと比較されるであろう。従来のスミス・プ
リディクタも２つの制御利得が決定されなければならな
いＰＩ制御アルゴリズムを使用する。本発明の方法はス
ミス・プリディクタの非線形拡張であり、モデル・パラ
メータと制御利得との両方を決定するための直接的な方
法を含む。
得、そしてＤＴｍはモデルむだ時間である。モデルむだ
時間は制御期間ｈとむだ時間指数ｄｍの積に因数分解可
能であると仮定されている。ただし、ＤＴｍ＝ｄｍ＊ｈ
である。決定されなければならないこれらの３つのパラ
メータを含んだこのモデルは後で本発明のアプローチに
おけるモデルと比較されるであろう。従来のスミス・プ
リディクタも２つの制御利得が決定されなければならな
いＰＩ制御アルゴリズムを使用する。本発明の方法はス
ミス・プリディクタの非線形拡張であり、モデル・パラ
メータと制御利得との両方を決定するための直接的な方
法を含む。
【００２３】プリフォームからガラスロッドを延伸する
方法では、直径ＢＤの円筒状のプリフォームまたは母材
が速度Ｖｂ（ダウンフィード速度）で炉内に供給され
る。炉内の加熱の結果として、プリフォームの一部分が
粘性となり、プリフォームの直径が減少し、そしてコー
ン状ルート部分が形成され、それから直径ＯＤのケーン
が速度Ｖｃで延伸される。定常状態では、質量の保存が
数９の関係を必要とする。
方法では、直径ＢＤの円筒状のプリフォームまたは母材
が速度Ｖｂ（ダウンフィード速度）で炉内に供給され
る。炉内の加熱の結果として、プリフォームの一部分が
粘性となり、プリフォームの直径が減少し、そしてコー
ン状ルート部分が形成され、それから直径ＯＤのケーン
が速度Ｖｃで延伸される。定常状態では、質量の保存が
数９の関係を必要とする。
【数９】
【００２４】延伸速度Ｖｃに対するケーン直径ＯＤの動
的レスポンスは非線形の一次、むだ時間有り単位利得フ
ィルタによって近似され得るものであり、そのフィルタ
ではフィルタ入力は、母材の直径、ダウンフィード速度
および延伸速度が不変であればケーンが定常状態で達す
るであろう直径である遅延直径ＯＤｓｓである。むだ時
間は、コーン状ルート部分と直径測定装置との間の距離
のためにＯＤｓｓの時間引数（ｔｉｍｅ ａｒｇｕｍｅ
ｎｔ）の一部分である。
的レスポンスは非線形の一次、むだ時間有り単位利得フ
ィルタによって近似され得るものであり、そのフィルタ
ではフィルタ入力は、母材の直径、ダウンフィード速度
および延伸速度が不変であればケーンが定常状態で達す
るであろう直径である遅延直径ＯＤｓｓである。むだ時
間は、コーン状ルート部分と直径測定装置との間の距離
のためにＯＤｓｓの時間引数（ｔｉｍｅ ａｒｇｕｍｅ
ｎｔ）の一部分である。
【数１０】ただし、τｍはモデルの時定数、ＤＴｍはモ
デルむだ時間である（ただ、ＤＴｍ＝ｄｍ＊ｈであ
る）。このモデルに対する入力ＯＤｓｓは数１１から誘
導され得る。
デルむだ時間である（ただ、ＤＴｍ＝ｄｍ＊ｈであ
る）。このモデルに対する入力ＯＤｓｓは数１１から誘
導され得る。
【数１１】数１０および数１１によって具現されるモデ
ルは、（ａ）それが非線形でありかつ（ｂ）モデル利得
Ｇｍを内在的に含んでいるという意味で数８における従
来のスミス・プリディクタ・モデルの拡張であり、した
がってＧｍは別個に決定される必要はない。続いて、本
発明のアプローチでは、スミス・プリディクタとは異な
り、モデル時定数、モデルむだ時間、および２つの制御
利得が試行錯誤によってではなくて、第１の原理から決
定され得ることが示されるであろう。
ルは、（ａ）それが非線形でありかつ（ｂ）モデル利得
Ｇｍを内在的に含んでいるという意味で数８における従
来のスミス・プリディクタ・モデルの拡張であり、した
がってＧｍは別個に決定される必要はない。続いて、本
発明のアプローチでは、スミス・プリディクタとは異な
り、モデル時定数、モデルむだ時間、および２つの制御
利得が試行錯誤によってではなくて、第１の原理から決
定され得ることが示されるであろう。
【００２５】延伸速度Ｖｃが数２に示されたようにスミ
ス・プリディクタを伴わない従来のＰＩ制御アルゴリズ
ムに従って調節さる場合には、むだ時間と移動平均がケ
ーンの外径を制御するに際して問題を生ずる（Ｄ．Ｍ．
Ｋｏｅｎｉｇ，”Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｎａｌｙ
ｓｉｓ ｏｆ Ｎｏｉｓｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”，§
§１．８．２ ａｎｄ ２．６．３，ｐｐ．４０−４
１，７９−８５，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ，１９９
１を参照されたい）。離散時間領域における数４のＰＩ
アルゴリズムに到達するコンピュータを使用し、かつ数
５のＮ点移動平均で測定直径を平滑化しても、従来のＰ
Ｉアルゴリズムはむだ時間のためにケーンの外径を首尾
良く制御することにはならない。
ス・プリディクタを伴わない従来のＰＩ制御アルゴリズ
ムに従って調節さる場合には、むだ時間と移動平均がケ
ーンの外径を制御するに際して問題を生ずる（Ｄ．Ｍ．
Ｋｏｅｎｉｇ，”Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｎａｌｙ
ｓｉｓ ｏｆ Ｎｏｉｓｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”，§
§１．８．２ ａｎｄ ２．６．３，ｐｐ．４０−４
１，７９−８５，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ，１９９
１を参照されたい）。離散時間領域における数４のＰＩ
アルゴリズムに到達するコンピュータを使用し、かつ数
５のＮ点移動平均で測定直径を平滑化しても、従来のＰ
Ｉアルゴリズムはむだ時間のためにケーンの外径を首尾
良く制御することにはならない。
【００２６】本発明のアプローチでは、むだ時間と移動
平均を補償するために、ＰＩ制御アルゴリズムが、２つ
のプロセス・モデルと第２のＮ点移動平均よりなるより
大きい制御構造に埋め込まれる。この改善された制御構
造は図２にブロック図で示されている。
平均を補償するために、ＰＩ制御アルゴリズムが、２つ
のプロセス・モデルと第２のＮ点移動平均よりなるより
大きい制御構造に埋め込まれる。この改善された制御構
造は図２にブロック図で示されている。
【００２７】ＰＩ制御アルゴリズムの出力からの延伸速
度はプロセスに送られそして２つの付加的な通路に分割
される。図２の通路Ａでは、延伸速度が数１１に従って
定常状態外径に変換される。むだ時間が存在しないこと
を除き数１０で示されたように１次フィルタを駆動する
ために、定常状態外径ＯＤｓｓが用いられる。
度はプロセスに送られそして２つの付加的な通路に分割
される。図２の通路Ａでは、延伸速度が数１１に従って
定常状態外径に変換される。むだ時間が存在しないこと
を除き数１０で示されたように１次フィルタを駆動する
ために、定常状態外径ＯＤｓｓが用いられる。
【数１２】ただし、ＯＤｏは遅延されていないモデル直
径（むだ時間のない）であり、そしてτｍはモデル時定
数である。数８で表わされた従来のスミス・プリディク
タとは異なり、数１２にはモデル利得Ｇｍは顕在してい
ない。と言うより、Ｇｍは内在しており、したがって、
別個に決定される必要はない。下記に示されるように、
Ｇｍは制御利得を決定するために用いられ、したがって
それは数１３を与えるように数９を微分することによっ
て決定され得る。
径（むだ時間のない）であり、そしてτｍはモデル時定
数である。数８で表わされた従来のスミス・プリディク
タとは異なり、数１２にはモデル利得Ｇｍは顕在してい
ない。と言うより、Ｇｍは内在しており、したがって、
別個に決定される必要はない。下記に示されるように、
Ｇｍは制御利得を決定するために用いられ、したがって
それは数１３を与えるように数９を微分することによっ
て決定され得る。
【数１３】
【００２８】制御構造を実施するためにコンピュータが
使用されるので、数１２は数１４のように離散時間領域
で表わされる。
使用されるので、数１２は数１４のように離散時間領域
で表わされる。
【数１４】
【００２９】図２の通路Ｂでは、延伸速度が数１５のよ
うにフィルタにかけられる。
うにフィルタにかけられる。
【数１５】ただし、ｄｍはモデルむだ時間指数であり、
かつｄｍ＊ｈ＝ＤＴｍである。この平均は数５で記述さ
れた測定直径の平均化を補償するように設計される。図
２の通路Ｂで用いられているフィルタの構造は、測定さ
れたプロセス信号に対して用いられるフィルタの構造と
同じでなければならない。この遅延され平均されたモデ
ル延伸速度が数１１に従って定常状態の外径に変換さ
れ、そして数１０のように時定数τｍを有する１次フィ
ルタに供給される。この結果は数１６のように離散時間
領域で表わされる。
かつｄｍ＊ｈ＝ＤＴｍである。この平均は数５で記述さ
れた測定直径の平均化を補償するように設計される。図
２の通路Ｂで用いられているフィルタの構造は、測定さ
れたプロセス信号に対して用いられるフィルタの構造と
同じでなければならない。この遅延され平均されたモデ
ル延伸速度が数１１に従って定常状態の外径に変換さ
れ、そして数１０のように時定数τｍを有する１次フィ
ルタに供給される。この結果は数１６のように離散時間
領域で表わされる。
【数１６】ただし、ＯＤｍは遅延されたモデル直径（む
だ時間を含む）である。
だ時間を含む）である。
【００３０】通路ＢはＮ点移動平均とむだ時間を含んで
いる点で通路Ａとは異なる。プロセス信号が大きな外乱
を含んでいない場合には、プロセス信号または帰還信号
の濾波は必要とされないか好ましくない。しかし、例え
ば数５のようにプロセス信号を濾波する必要がある場合
には、例えば数１５におけるように補償フィルタが帰還
ループの通路Ｂに配置される。プロセス信号濾波の補償
が帰還ループで与えられるこの制御器設計では、低周波
レスポンスが若干劣化されるだけで、制御系の高周波レ
スポンスは改善される。
いる点で通路Ａとは異なる。プロセス信号が大きな外乱
を含んでいない場合には、プロセス信号または帰還信号
の濾波は必要とされないか好ましくない。しかし、例え
ば数５のようにプロセス信号を濾波する必要がある場合
には、例えば数１５におけるように補償フィルタが帰還
ループの通路Ｂに配置される。プロセス信号濾波の補償
が帰還ループで与えられるこの制御器設計では、低周波
レスポンスが若干劣化されるだけで、制御系の高周波レ
スポンスは改善される。
【００３１】同一の結果を生ずる通路Ｂを構成するため
には代替的な方法が存在しており、これらが本発明の手
法に含まれる。図７Ａ〜７Ｃはこれらの手法のうちの幾
つかを示している。図７Ａの通路は図２に示された構造
の一部分を示している。この場合には、ケーン速度Ｖｃ
が遅延ベクトル内に入れられ、そして適当に遅延された
ケーン速度が抽出されてＮ点移動平均に供給される。平
均されたケーン速度が平方根演算に供給され、その演算
が定常状態直径を与える。この定常状態直径はモデル時
定数を有する１次フィルタに供給される。図７Ｂにおけ
る通路は、どのようにして定常状態直径の平方根計算が
最初に行なわれ、それ続いてＮ点平均移動（または他の
同様の低域フィルタ）、むだ時間遅延、そして最後に１
次フィルタがどのようにして行なわれるかを示してい
る。図７Ｃの通路はＮ点移動平均が最後のステップとし
て再構成されたもう１つの順列を示している。平方根演
算は非線形であるから、図７Ａ〜７Ｃに示されたボック
スの順序を変更すれば正確に同一の結果を生ずることに
はならず、遅延ベクトルを初期化することに関して図２
および図７Ａに示された順列を用いることには幾つかの
利点がある。しかし、性能の差は顕著ではなく、本発明
のの目的のためにはそれらは同一であると考えられる。
任意の順序で配列され得る基本的に４つの順次的演算が
存在するから、顕著には異なっておらずかつ本発明の手
法の一部分をなす２４の可能な配列が存在する。
には代替的な方法が存在しており、これらが本発明の手
法に含まれる。図７Ａ〜７Ｃはこれらの手法のうちの幾
つかを示している。図７Ａの通路は図２に示された構造
の一部分を示している。この場合には、ケーン速度Ｖｃ
が遅延ベクトル内に入れられ、そして適当に遅延された
ケーン速度が抽出されてＮ点移動平均に供給される。平
均されたケーン速度が平方根演算に供給され、その演算
が定常状態直径を与える。この定常状態直径はモデル時
定数を有する１次フィルタに供給される。図７Ｂにおけ
る通路は、どのようにして定常状態直径の平方根計算が
最初に行なわれ、それ続いてＮ点平均移動（または他の
同様の低域フィルタ）、むだ時間遅延、そして最後に１
次フィルタがどのようにして行なわれるかを示してい
る。図７Ｃの通路はＮ点移動平均が最後のステップとし
て再構成されたもう１つの順列を示している。平方根演
算は非線形であるから、図７Ａ〜７Ｃに示されたボック
スの順序を変更すれば正確に同一の結果を生ずることに
はならず、遅延ベクトルを初期化することに関して図２
および図７Ａに示された順列を用いることには幾つかの
利点がある。しかし、性能の差は顕著ではなく、本発明
のの目的のためにはそれらは同一であると考えられる。
任意の順序で配列され得る基本的に４つの順次的演算が
存在するから、顕著には異なっておらずかつ本発明の手
法の一部分をなす２４の可能な配列が存在する。
【００３２】数１４および数１６で表わされたこれら２
つのモデルの出力は、制御器誤差を数１７のように与え
るために、数５で表わされた濾波された測定直径および
設定点ＯＤｓｐと結合される。
つのモデルの出力は、制御器誤差を数１７のように与え
るために、数５で表わされた濾波された測定直径および
設定点ＯＤｓｐと結合される。
【数１７】
【００３３】外乱が存在しない場合に数１６によって記
述されたモデルがプロセスに正確に整合していれば、Ｏ
Ｄｍ＝ＯＤｆであり、かつＰＩ制御アルゴリズムによっ
て見られる誤差は数１８で表わされる。
述されたモデルがプロセスに正確に整合していれば、Ｏ
Ｄｍ＝ＯＤｆであり、かつＰＩ制御アルゴリズムによっ
て見られる誤差は数１８で表わされる。
【数１８】このことは、実際に、平均されたプロセスは
むだ時間を有する平均されたモデルによって打消される
から、ＰＩ制御アルゴリズムによって見られるプロセス
は、むだ時間を有せずかつ平均化を伴わない単純な１次
非線形モデルであることを意味する。したがって、この
プロセスは制御が非常に容易である。
むだ時間を有する平均されたモデルによって打消される
から、ＰＩ制御アルゴリズムによって見られるプロセス
は、むだ時間を有せずかつ平均化を伴わない単純な１次
非線形モデルであることを意味する。したがって、この
プロセスは制御が非常に容易である。
【００３４】ＰＩ制御アルゴリズムに対する制御利得
は、モデル・パラメータτｍおよびＧｍと、直径設定点
の仮定の誤差に対する直径のレスポンスを特徴づけるさ
らに他の時定数である第３のパラメータτＤに依存する
数１９から決定っされる。
は、モデル・パラメータτｍおよびＧｍと、直径設定点
の仮定の誤差に対する直径のレスポンスを特徴づけるさ
らに他の時定数である第３のパラメータτＤに依存する
数１９から決定っされる。
【数１９】τＤが小さければ、設定点の変化に対するレ
スポンスは速くなるであろう。他方、τＤが大きけれ
ば、設定点の変化に対するレスポンスはのろいであろ
う。したがって、τＤは制御器がどのようにアグレッシ
ブであるかの目安となる。本発明者の経験は、τＤがプ
ロセス時定数τｍの半分に等しいことが好ましく、した
がってｘは０．５に等しいことが好ましいことを示唆し
ている。しかし、異なる振幅または周波数の外乱は若干
異なる比から利益を得ることができる。制御利得を決定
するためのこれらの数式はＤ．Ｍ．Ｋｏｅｎｉｇ，”Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｎｏ
ｉｓｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”，§２．５，ｐｐ．７３
−７５に見られる。
スポンスは速くなるであろう。他方、τＤが大きけれ
ば、設定点の変化に対するレスポンスはのろいであろ
う。したがって、τＤは制御器がどのようにアグレッシ
ブであるかの目安となる。本発明者の経験は、τＤがプ
ロセス時定数τｍの半分に等しいことが好ましく、した
がってｘは０．５に等しいことが好ましいことを示唆し
ている。しかし、異なる振幅または周波数の外乱は若干
異なる比から利益を得ることができる。制御利得を決定
するためのこれらの数式はＤ．Ｍ．Ｋｏｅｎｉｇ，”Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｎｏ
ｉｓｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”，§２．５，ｐｐ．７３
−７５に見られる。
【００３５】τＤ、τｍおよびＧｍは自動的にかつ連続
的に計算され得る。したがって、ＰとＩは数１９に従っ
て自動的にかつ連続的に計算され得る。ＰＩ制御アルゴ
リズムに表われる制御利得はケーン速度と直径設定点に
動的に依存し得るプロセス・モデル・パラメータの複雑
な動的関数であるから、このＰＩ制御アルゴリズムは
「非線形」ＰＩ制御アルゴリズムと呼ばれるであろう。
的に計算され得る。したがって、ＰとＩは数１９に従っ
て自動的にかつ連続的に計算され得る。ＰＩ制御アルゴ
リズムに表われる制御利得はケーン速度と直径設定点に
動的に依存し得るプロセス・モデル・パラメータの複雑
な動的関数であるから、このＰＩ制御アルゴリズムは
「非線形」ＰＩ制御アルゴリズムと呼ばれるであろう。
【００３６】この時点で、制御アルゴリズムは、モデル
利得、モデル時定数、モデルむだ時間および２つの制御
利得で定義される。その２つの制御利得はモデル利得、
モデル時定数、および制御動作の積極性（ａｇｇｒｅｓ
ｓｉｖｅｎｅｓｓ）を特定する調節可能な時定数に依存
することが示されている。下記の説明において、本発明
者はモデル利得、モデルむだ時間（むだ時間指数を通じ
て）およびモデル時定数を既知のプロセス変数および延
伸牽引機の容易に決定可能な物理的特性から計算するこ
とができるようにする方法を開発する。
利得、モデル時定数、モデルむだ時間および２つの制御
利得で定義される。その２つの制御利得はモデル利得、
モデル時定数、および制御動作の積極性（ａｇｇｒｅｓ
ｓｉｖｅｎｅｓｓ）を特定する調節可能な時定数に依存
することが示されている。下記の説明において、本発明
者はモデル利得、モデルむだ時間（むだ時間指数を通じ
て）およびモデル時定数を既知のプロセス変数および延
伸牽引機の容易に決定可能な物理的特性から計算するこ
とができるようにする方法を開発する。
【００３７】第１に、モデル利得は数１３において母材
の直径、母材の粘度またはダウンフィード速度および延
伸速度から決定されるものとして示されている。これら
のプロセス変数は計算装置にはすでに既知であり、した
がって付加的な情報は必要とされない。
の直径、母材の粘度またはダウンフィード速度および延
伸速度から決定されるものとして示されている。これら
のプロセス変数は計算装置にはすでに既知であり、した
がって付加的な情報は必要とされない。
【００３８】第２に、数７に背後における論理を用い
て、無駄時間指数ｄｍはコーン状ルート部分７と測定装
置３との間の長さに依存することが数２０で示され得
る。
て、無駄時間指数ｄｍはコーン状ルート部分７と測定装
置３との間の長さに依存することが数２０で示され得
る。
【数２０】長さＬｓｅｎｓｏｒは炉２と測定装置３との
間の物理的寸法から推定され得る。Ｌｓｅｎｓｏｒは延
伸速度にステップ状の変化を生じさせかつ装置３によっ
て測定されるべきケーン直径におけるそれに対応した変
化のために必要とされる時間を測定することによっても
決定することができる。Ｌｓｅｎｓｏｒは、母材の直
径、ダウンフィード速度、ケーンの直径、および延伸速
度を含むプロセス変数とは実質的に独立である。したが
って、Ｌｓｅｎｓｏｒは所定の延伸牽引機に対しては１
回だけ決定されればよい。
間の物理的寸法から推定され得る。Ｌｓｅｎｓｏｒは延
伸速度にステップ状の変化を生じさせかつ装置３によっ
て測定されるべきケーン直径におけるそれに対応した変
化のために必要とされる時間を測定することによっても
決定することができる。Ｌｓｅｎｓｏｒは、母材の直
径、ダウンフィード速度、ケーンの直径、および延伸速
度を含むプロセス変数とは実質的に独立である。したが
って、Ｌｓｅｎｓｏｒは所定の延伸牽引機に対しては１
回だけ決定されればよい。
【００３９】むだ時間指数ｄｍは遅延ベクトルから遅延
した値を抽出するために用いられる。例えば、任意の制
御時間において、遅延されるべき変数の現在値が遅延ベ
クトルの第ｉ番目の要素に入れられるであろう。その遅
延された値は第ｉ−ｄｍ番目の要素から抽出されるであ
ろう。ｄｍは数２０によって動的に変化しているから、
遅延された要素ｉ−ｄｍに対するポインタは先行の制御
時間で用いられた要素を指すことができる。例えば、Ｖ
ｃが大きく減少してｄｍが１より大きい値だけ増加すれ
ば、ｉ−ｄｍは最後の制御時間の前に抽出された値を指
すであろう。遅延された量が始動時または設定点変更時
のように急速に変化している場合には、この種の誤差が
大きい。本発明の手法ではこれを防止するために、量ｄ
ｍの増加が１に制限される。
した値を抽出するために用いられる。例えば、任意の制
御時間において、遅延されるべき変数の現在値が遅延ベ
クトルの第ｉ番目の要素に入れられるであろう。その遅
延された値は第ｉ−ｄｍ番目の要素から抽出されるであ
ろう。ｄｍは数２０によって動的に変化しているから、
遅延された要素ｉ−ｄｍに対するポインタは先行の制御
時間で用いられた要素を指すことができる。例えば、Ｖ
ｃが大きく減少してｄｍが１より大きい値だけ増加すれ
ば、ｉ−ｄｍは最後の制御時間の前に抽出された値を指
すであろう。遅延された量が始動時または設定点変更時
のように急速に変化している場合には、この種の誤差が
大きい。本発明の手法ではこれを防止するために、量ｄ
ｍの増加が１に制限される。
【００４０】上述の方法は一定の制御期間と可変のむだ
時間指数を用いることによってむだ時間に影響を及ぼ
す。他の手法は制御期間をケーン速度に対して逆に変化
させかつむだ時間指数ｄｍを一定に保持するであろう。
この場合には、Ｖｃが大きく減少すれば、制御／サンプ
リング期間が増加し、かつ上述の記憶および抽出は、す
でに見られた遅延された値を取りに行くことを心配する
ことなしに、行なわれるであろう。
時間指数を用いることによってむだ時間に影響を及ぼ
す。他の手法は制御期間をケーン速度に対して逆に変化
させかつむだ時間指数ｄｍを一定に保持するであろう。
この場合には、Ｖｃが大きく減少すれば、制御／サンプ
リング期間が増加し、かつ上述の記憶および抽出は、す
でに見られた遅延された値を取りに行くことを心配する
ことなしに、行なわれるであろう。
【００４１】第３に、モデル時定数の容易に決定可能な
量に対する依存性は比較的複雑な導出を要約する下記の
パラグラフで示されるであろう。
量に対する依存性は比較的複雑な導出を要約する下記の
パラグラフで示されるであろう。
【００４２】基本的なアイデアは１次モデルを第１の原
理開始点から延伸プロセスに強制的にはめこむことであ
る。微積分の連鎖法則およびテイラー級数線形化を用い
ることによって、この１次モデルから時定数に対する式
が導出されるであろう。その導出は数２１で表わされる
よにコーン状ルート部分上の動的質量平衡から始まる。
理開始点から延伸プロセスに強制的にはめこむことであ
る。微積分の連鎖法則およびテイラー級数線形化を用い
ることによって、この１次モデルから時定数に対する式
が導出されるであろう。その導出は数２１で表わされる
よにコーン状ルート部分上の動的質量平衡から始まる。
【数２１】ただし、Ｌはルートの長さ、Ｒ（ｚ）は母材
のコーン状ルート部分内の半径であり、Ｒ（Ｌ）＝Ｒｃ
かつＯＤ＝２＊Ｒｃであり、そしてρは母材の密度であ
る。
のコーン状ルート部分内の半径であり、Ｒ（Ｌ）＝Ｒｃ
かつＯＤ＝２＊Ｒｃであり、そしてρは母材の密度であ
る。
【００４３】微積分の連鎖法則は数２１の右辺に適用さ
れ、そしてその式が線形化されて数２２を生ずる。
れ、そしてその式が線形化されて数２２を生ずる。
【数２２】この場合、数２２におけるモデル時定数は数
２３のように書き表わすことができる。
２３のように書き表わすことができる。
【数２３】数２３における被積分関数を討算するために
は、Ｒ（ｚ）の式が必要である。
は、Ｒ（ｚ）の式が必要である。
【００４４】Ｒ（ｚ）の式は数２４から始めることによ
って得られる（Ｇｌｉｃｋｓｍａｎ，Ｌ．Ｒ．，”Ｔｈ
ｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ａ Ｈｅａｔｅｄ Ｆｒ
ｅｅＪｅｔ ｏｆ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖｉｓｃｏｓｉ
ｔｙ Ｌｉｑｕｉｄ ａｔＬｏｗ ＲＥｙｎｏｌｄｓ
Ｎｕｍｂｅｒ，”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐａｇｅｓ ３３４−３５
４，１９６８を参照されたい）。
って得られる（Ｇｌｉｃｋｓｍａｎ，Ｌ．Ｒ．，”Ｔｈ
ｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ａ Ｈｅａｔｅｄ Ｆｒ
ｅｅＪｅｔ ｏｆ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖｉｓｃｏｓｉ
ｔｙ Ｌｉｑｕｉｄ ａｔＬｏｗ ＲＥｙｎｏｌｄｓ
Ｎｕｍｂｅｒ，”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐａｇｅｓ ３３４−３５
４，１９６８を参照されたい）。
【数２４】ただしＱは体積流量であり、そしてＦは延伸
引張り力である。ｚ＝Ｌで計算し、Ｆについて解き、そ
して数２４に代入すると、数２５が得られる。
引張り力である。ｚ＝Ｌで計算し、Ｆについて解き、そ
して数２４に代入すると、数２５が得られる。
【数２５】ガラスの温度分布が主として炉の温度分布に
よって決定されかつガラスが炉に入るまたはそれから出
る速度とは実質的に無関係であるとすると、数２５の右
辺は材料と炉の状態にのみに依存する。材料依存性は比
較的小さく、したがって、数２６である炉関数を数２７
として定義し、数２５が数２８のように書換えられうる
ようにするのが好都合であることが認められた。
よって決定されかつガラスが炉に入るまたはそれから出
る速度とは実質的に無関係であるとすると、数２５の右
辺は材料と炉の状態にのみに依存する。材料依存性は比
較的小さく、したがって、数２６である炉関数を数２７
として定義し、数２５が数２８のように書換えられうる
ようにするのが好都合であることが認められた。
【数２６】
【数２７】
【数２８】数２８はコーン状ルート部分の長さＬが再延
伸プロセス変数とは独立であることを意味する。それ
は、Ｌｓｅｎｓｏｒが上述のようにプロセス変数とは実
質的に無関係であるからである。数２９は数２７を用い
てガラス温度分布と粘度からまたはスート形状を測定し
かつ数２８を用いることによって決定されうる。
伸プロセス変数とは独立であることを意味する。それ
は、Ｌｓｅｎｓｏｒが上述のようにプロセス変数とは実
質的に無関係であるからである。数２９は数２７を用い
てガラス温度分布と粘度からまたはスート形状を測定し
かつ数２８を用いることによって決定されうる。
【数２９】
【００４５】数２８は下記の数３０のように書換えられ
うるので、数２３は数３１のように書換えることがで
き、数３１は炉関数が既知であるから数値積分が可能で
ある。
うるので、数２３は数３１のように書換えることがで
き、数３１は炉関数が既知であるから数値積分が可能で
ある。
【数３０】
【数３１】
【００４６】数３１はモデル時定数がτｍ＝ｆ（Ｒｂ／
Ｒｃ）／Ｖｃという形であることを意味する。事実、図
３は下記の数３２と数３３の二次方程式が２つの特定の
炉について本発明者が得た実験データに当てはまること
を示している。
Ｒｃ）／Ｖｃという形であることを意味する。事実、図
３は下記の数３２と数３３の二次方程式が２つの特定の
炉について本発明者が得た実験データに当てはまること
を示している。
【数３２】
【数３３】ただし、Ｖｃの単位はｃｍ／分であり、τｍ
の単位は分である。
の単位は分である。
【００４７】したがって、モデル・パラメータはすべて
第１原理から決定することができ、かつ制御利得は制御
作用の積極性を特徴づける時定数の仕様と一緒にモデル
・パラメータから導出することができる。下記の実施例
で示されるように、この非線形制御アルゴリズムはプリ
セスが１次モデルに従う状況において延伸されるケーン
の直径を制御する場合に非常に効果的である。
第１原理から決定することができ、かつ制御利得は制御
作用の積極性を特徴づける時定数の仕様と一緒にモデル
・パラメータから導出することができる。下記の実施例
で示されるように、この非線形制御アルゴリズムはプリ
セスが１次モデルに従う状況において延伸されるケーン
の直径を制御する場合に非常に効果的である。
【００４８】下記の実施例は、ガラス供給材料から延伸
されるガラス物品の直径または他の測定される物理的寸
法を制御する場合に本発明が効果的であることを示して
いる。下記の実施例のそれぞれにおいて、プロセスは本
発明による非線形プロセス・モデルを用いることによっ
てプロセスにおけるむだ時間を補償する制御系を用いて
制御される。
されるガラス物品の直径または他の測定される物理的寸
法を制御する場合に本発明が効果的であることを示して
いる。下記の実施例のそれぞれにおいて、プロセスは本
発明による非線形プロセス・モデルを用いることによっ
てプロセスにおけるむだ時間を補償する制御系を用いて
制御される。
【００４９】実施例１ 市販されているコード７７４０チューブで作成されたプ
リフォームが延伸されてマイクロピペット・チューブと
なされた。マイクロピペット・チューブ延伸処理は図３
に示されたものと同様の炉関数を有する炉を炉１として
用いて行なわれた。プリフォームの外径は７．５３ｍｍ
であり、内径は１．４９２ｍｍであった。それから延伸
されたマイクロピペット・チューブは外径が１．６０３
ｍｍであり、内径が０．３１７ｍｍであった。マイクロ
ピペット・チューブの外径だけがオンラインで測定され
かつ制御された。プリフォームは１０００℃の公称炉温
度、６．７９ｍｍ／分のダウンフィード速度、および１
５０ｍｍ／分の公称ケーン速度でもって延伸された。制
御期間ｈは５秒であった。長さＬｓｅｎｓｏｒは４６０
ｍｍであった。この実施例では移動平均フィルタは使用
されなかった。上述の戦略と数式を用いて自動的に計算
された制御パラメータについては下記の値が典型的であ
る。 Ｇｍ＝ −５．３４３ μ／ｍｍ／分 Ｐ＝ −０．３６９ ｍｍ／分 Ｉ＝ −０．００２（ｍｍ／分）／秒 τｍ＝１５９．９秒 ｘ ＝ ０．５ ｄｍ＝３７
リフォームが延伸されてマイクロピペット・チューブと
なされた。マイクロピペット・チューブ延伸処理は図３
に示されたものと同様の炉関数を有する炉を炉１として
用いて行なわれた。プリフォームの外径は７．５３ｍｍ
であり、内径は１．４９２ｍｍであった。それから延伸
されたマイクロピペット・チューブは外径が１．６０３
ｍｍであり、内径が０．３１７ｍｍであった。マイクロ
ピペット・チューブの外径だけがオンラインで測定され
かつ制御された。プリフォームは１０００℃の公称炉温
度、６．７９ｍｍ／分のダウンフィード速度、および１
５０ｍｍ／分の公称ケーン速度でもって延伸された。制
御期間ｈは５秒であった。長さＬｓｅｎｓｏｒは４６０
ｍｍであった。この実施例では移動平均フィルタは使用
されなかった。上述の戦略と数式を用いて自動的に計算
された制御パラメータについては下記の値が典型的であ
る。 Ｇｍ＝ −５．３４３ μ／ｍｍ／分 Ｐ＝ −０．３６９ ｍｍ／分 Ｉ＝ −０．００２（ｍｍ／分）／秒 τｍ＝１５９．９秒 ｘ ＝ ０．５ ｄｍ＝３７
【００５０】図４は制御戦略に対するマイクロピペット
・チューブの外径のレスポンスを示している（実線）。
そのチューブの外径の平均値は１．６０６ｍｍであり、
１．６０３ｍｍの目標値と非常によく対応している。外
径の１つの標準偏差は０．０２７ｍｍなたは１．７％で
ある。直径制御系は直径を維持するために１０％のオー
ダでの非常に積極的な引張り速度変化を生ずる（図４に
おいて破線で示されているように）ことに注目された
い。
・チューブの外径のレスポンスを示している（実線）。
そのチューブの外径の平均値は１．６０６ｍｍであり、
１．６０３ｍｍの目標値と非常によく対応している。外
径の１つの標準偏差は０．０２７ｍｍなたは１．７％で
ある。直径制御系は直径を維持するために１０％のオー
ダでの非常に積極的な引張り速度変化を生ずる（図４に
おいて破線で示されているように）ことに注目された
い。
【００５１】実施例２ ＧｅＯ２をドープされたＳｉＯ２ガラスを含有したプリ
フォームが公知の化学蒸気沈積技術によって作成され
た。このプリフォームは延伸されて、延伸して光導波路
ファイバとなされ得るオーバークラッド母材を作成する
のに使用するためのコア・ケーンとなされた。ケーン延
伸処理は図３に示されているのと同様の炉関数を有する
炉を炉１として用いて行なわれた。プリフォームの外径
は５２．２ｍｍであった。それから延伸されるケーンの
目標直径は最初に４．０ｍｍに設定され、そして約２４
５０秒の時点で８．１ｍｍに変更された。このプリフォ
ームは１６００℃の公称炉温度および１２．２６ｍｍ／
分のダウンフィード速度でもって延伸された。延伸速度
は目標直径が４ｍｍおよび８．１ｍｍのセグメントでは
それぞれ２０５０ｍｍ／分および５００ｍｍ／分であっ
た。制御期間ｈは５秒であった。長さＬｓｅｎｓｏｒは
４６０ｍｍであった。この実施例ではフィルタは使用さ
れなかった。制御パラメータは上述の戦略を用いて自動
的にかつ連続的に計算された。２つの定常状態直径につ
いては下記の値が典型的である。 ＯＰｓｐ＝ ４ｍｍ ８．１ｍｍ Ｇｍ＝ −０．９５８ μ／ｍｍ／分 −７．９μ／ｍｍ／分 Ｐ＝ −１．９４６ｍｍ／分 −０．２４１ｍｍｍ／分 Ｉ＝ −０．０５３（ｍｍ／分）／秒 −０．００４（ｍｍ／分 ）／秒 τｍ＝３４．２秒 ５９．２秒 ｘ＝ ０．５ ０．５ ｄｍ＝ ３ １０
フォームが公知の化学蒸気沈積技術によって作成され
た。このプリフォームは延伸されて、延伸して光導波路
ファイバとなされ得るオーバークラッド母材を作成する
のに使用するためのコア・ケーンとなされた。ケーン延
伸処理は図３に示されているのと同様の炉関数を有する
炉を炉１として用いて行なわれた。プリフォームの外径
は５２．２ｍｍであった。それから延伸されるケーンの
目標直径は最初に４．０ｍｍに設定され、そして約２４
５０秒の時点で８．１ｍｍに変更された。このプリフォ
ームは１６００℃の公称炉温度および１２．２６ｍｍ／
分のダウンフィード速度でもって延伸された。延伸速度
は目標直径が４ｍｍおよび８．１ｍｍのセグメントでは
それぞれ２０５０ｍｍ／分および５００ｍｍ／分であっ
た。制御期間ｈは５秒であった。長さＬｓｅｎｓｏｒは
４６０ｍｍであった。この実施例ではフィルタは使用さ
れなかった。制御パラメータは上述の戦略を用いて自動
的にかつ連続的に計算された。２つの定常状態直径につ
いては下記の値が典型的である。 ＯＰｓｐ＝ ４ｍｍ ８．１ｍｍ Ｇｍ＝ −０．９５８ μ／ｍｍ／分 −７．９μ／ｍｍ／分 Ｐ＝ −１．９４６ｍｍ／分 −０．２４１ｍｍｍ／分 Ｉ＝ −０．０５３（ｍｍ／分）／秒 −０．００４（ｍｍ／分 ）／秒 τｍ＝３４．２秒 ５９．２秒 ｘ＝ ０．５ ０．５ ｄｍ＝ ３ １０
【００５２】４ｍｍから８．１ｍｍまでのランプアップ
（ｒａｍｐ−ｕｐ）時に、これらの値は計算装置８によ
って連続的に調節された。制御パラメータの値はプロセ
ス条件によって実質的に変化することに注意されたい。
図５は制御戦略に対するケーン直径のレスポンスを示し
ている。４．０から８．１ｍｍまでの直径のステップ状
の変化は迅速であってオーバーシュートを示しておら
ず、両方とも優れた制御を示していることに注意された
い。ケーン直径の平均値は８．０８５ｍｍであり、８．
１ｍｍの目標値に非常によく対応している。ケーン直径
の１つの標準偏差は０．０３４ｍｍまたは０．４％であ
る。
（ｒａｍｐ−ｕｐ）時に、これらの値は計算装置８によ
って連続的に調節された。制御パラメータの値はプロセ
ス条件によって実質的に変化することに注意されたい。
図５は制御戦略に対するケーン直径のレスポンスを示し
ている。４．０から８．１ｍｍまでの直径のステップ状
の変化は迅速であってオーバーシュートを示しておら
ず、両方とも優れた制御を示していることに注意された
い。ケーン直径の平均値は８．０８５ｍｍであり、８．
１ｍｍの目標値に非常によく対応している。ケーン直径
の１つの標準偏差は０．０３４ｍｍまたは０．４％であ
る。
【００５３】実施例３ 市販のシリカプレートで作成されたプリフォームが延伸
されてリボンとなされた。この延伸は図３にしめされた
ものと同様の炉機能を有する炉を炉２として用いて行な
われた。プリフォームの幅および厚さ寸法はそれぞれ５
９．１９ｍｍおよび１３．０２ｍｍであった。それから
延伸された実質的に平坦なケーンの目標幅は４．０ｍｍ
であった。このプリフォームは２０７５℃の公称炉温度
でもってかつそれぞれ３．０８ｍｍ分および６８５ｍｍ
／分のダウンフィードおよび公称ケーン速度でもって延
伸された。制御期間ｈは１秒であった。長さＬ
ｓｅｎｓｏｒは２９０ｍｍであった。３０の点を含んだ
移動平均フィルタがこの実施例では用いられた。上述の
戦略および方程式を用いて自動的に計算された制御パラ
メータについては下記の値が典型的である。 Ｇｍ＝ −２．９６６ μ／ｍｍ／分 Ｐ＝ −０．５５８ｍｍ／分 Ｉ＝ −０．０１３（ｍｍ／分）／秒 τｍ＝ ４２秒 ｘ＝ ０．５ ｄｍ＝ ２１
されてリボンとなされた。この延伸は図３にしめされた
ものと同様の炉機能を有する炉を炉２として用いて行な
われた。プリフォームの幅および厚さ寸法はそれぞれ５
９．１９ｍｍおよび１３．０２ｍｍであった。それから
延伸された実質的に平坦なケーンの目標幅は４．０ｍｍ
であった。このプリフォームは２０７５℃の公称炉温度
でもってかつそれぞれ３．０８ｍｍ分および６８５ｍｍ
／分のダウンフィードおよび公称ケーン速度でもって延
伸された。制御期間ｈは１秒であった。長さＬ
ｓｅｎｓｏｒは２９０ｍｍであった。３０の点を含んだ
移動平均フィルタがこの実施例では用いられた。上述の
戦略および方程式を用いて自動的に計算された制御パラ
メータについては下記の値が典型的である。 Ｇｍ＝ −２．９６６ μ／ｍｍ／分 Ｐ＝ −０．５５８ｍｍ／分 Ｉ＝ −０．０１３（ｍｍ／分）／秒 τｍ＝ ４２秒 ｘ＝ ０．５ ｄｍ＝ ２１
【００５４】図６は制御戦略に対するケーン幅のレスポ
ンス（実線）を、延伸速度のプロット（破線）と一緒に
示している。そのプロットは延伸速度曲線で最も容易に
識別される３つのプロセス・セグメントによって特徴づ
けられている。中間のセグメント（３８００〜４４５０
秒）は自動制御の利益を伴わずに一定の延伸速度で作成
された。第１のセグメント（３１００〜３８００秒）は
フィルタを有しない自動直径制御で作成された。第３の
セグメント（４４５０〜６０００秒）は３０点移動平均
フィルタを有する自動制御で作成された。
ンス（実線）を、延伸速度のプロット（破線）と一緒に
示している。そのプロットは延伸速度曲線で最も容易に
識別される３つのプロセス・セグメントによって特徴づ
けられている。中間のセグメント（３８００〜４４５０
秒）は自動制御の利益を伴わずに一定の延伸速度で作成
された。第１のセグメント（３１００〜３８００秒）は
フィルタを有しない自動直径制御で作成された。第３の
セグメント（４４５０〜６０００秒）は３０点移動平均
フィルタを有する自動制御で作成された。
【００５５】中間のセグメントに見られるように、この
プリフォームは中間のセグメント時に２つの周波数で生
ずる固有の幅外乱をリボンが有するようにする変化を有
している。遅い外乱は約７５０秒の周期と約０．５ｍｍ
の振幅を有する。速い外乱は約２０秒の周期と約０．０
５ｍｍの振幅を有する。速い外乱はプロセスのむだ時間
（２１秒）に匹敵する周期で生ずるので、制御アルゴリ
ズムはそれらを補償することはできない。事実、第１の
セグメントと第３のセグメントを比較すれば判るよう
に、フィルタを有していない制御アルゴリズムは速い外
乱を実際に増幅する。第３のセグメントで見られるよう
に、３０点移動平均フィルタを付加することによって、
制御器がこれらの外乱に反応するのを防止する。両方の
自動制御セグメントにおいて、制御器が遅い外乱を補正
すると、大きいトラクタ速度変化が生ずる。
プリフォームは中間のセグメント時に２つの周波数で生
ずる固有の幅外乱をリボンが有するようにする変化を有
している。遅い外乱は約７５０秒の周期と約０．５ｍｍ
の振幅を有する。速い外乱は約２０秒の周期と約０．０
５ｍｍの振幅を有する。速い外乱はプロセスのむだ時間
（２１秒）に匹敵する周期で生ずるので、制御アルゴリ
ズムはそれらを補償することはできない。事実、第１の
セグメントと第３のセグメントを比較すれば判るよう
に、フィルタを有していない制御アルゴリズムは速い外
乱を実際に増幅する。第３のセグメントで見られるよう
に、３０点移動平均フィルタを付加することによって、
制御器がこれらの外乱に反応するのを防止する。両方の
自動制御セグメントにおいて、制御器が遅い外乱を補正
すると、大きいトラクタ速度変化が生ずる。
【００５６】制御戦略の定量的な利益が下記の表Ｉに見
られる。 本発明による自動制御では、平均ケーン幅は設定点に１
０倍接近しており、かつ手動制御の場合ようりも約２〜
４倍小さい変動を有する。フィルタの使用は、表Ｉにお
ける平均値で示されているように、制御構造の低周波性
能を劣化させることはないが、表Ｉにおける標準偏差値
で示されているように、高周波性能を２倍改善する。
られる。 本発明による自動制御では、平均ケーン幅は設定点に１
０倍接近しており、かつ手動制御の場合ようりも約２〜
４倍小さい変動を有する。フィルタの使用は、表Ｉにお
ける平均値で示されているように、制御構造の低周波性
能を劣化させることはないが、表Ｉにおける標準偏差値
で示されているように、高周波性能を２倍改善する。
【００５７】本発明は光導波路コア母材から実質的に円
形の断面を有するケーンを延伸する方法に関して詳細に
説明されたが、本発明はガラス供給材料からガラス物品
を延伸する他の方法にも等しく適用できるものである。
例えば、ケーン外径およびプリフォーム直径をそれぞれ
供給材料の代表的な測定値（楕円形の断面を有するケー
ンの主軸のような）および対応する測定値で置換するこ
とによって供給材料から非円形のケーンが延伸されう
る。また、本発明の制御構造は、光導波路カプラ、プレ
ーナ光導波路、およびマイクロピペット・チューブから
延伸される他のガラス物品にも適用できる。
形の断面を有するケーンを延伸する方法に関して詳細に
説明されたが、本発明はガラス供給材料からガラス物品
を延伸する他の方法にも等しく適用できるものである。
例えば、ケーン外径およびプリフォーム直径をそれぞれ
供給材料の代表的な測定値（楕円形の断面を有するケー
ンの主軸のような）および対応する測定値で置換するこ
とによって供給材料から非円形のケーンが延伸されう
る。また、本発明の制御構造は、光導波路カプラ、プレ
ーナ光導波路、およびマイクロピペット・チューブから
延伸される他のガラス物品にも適用できる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、ガラス供給材料からガ
ラス物品を作成する際に、そのガラス物品の寸法の制御
を大きく改善することができる。
ラス物品を作成する際に、そのガラス物品の寸法の制御
を大きく改善することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ジョン マジェスティック アメリカ合衆国ニューヨーク州14830、コ ーニング、ボックス 432、レジデンス ２ (72)発明者 リチャード オア マスクメヤ アメリカ合衆国ニューヨーク州14830、コ ーニング、パウダーホーン ドライブ 518
Claims (31)
- 【請求項１】 ガラス供給材料からガラス物品を延伸す
る方法であって、 ａ．ガラス供給材料を準備し、 ｂ．前記ガラス供給材料をそれの軟化温度に加熱し、 ｃ．前記ガラス供給材料を延伸してガラス物品とするこ
とよりなり、 前記ガラス物品が前記ガラス供給材料から延伸される延
伸速度の変化の前記ガラス物品の寸法に対する影響と前
記寸法の測定値との間の遅延のためにプロセスに内在す
るむだ時間を斟酌する制御構造を用いて前記寸法のオン
ライン測定値を予め定められた目標値と比較することに
より、前記延伸速度を調節することによって前記ガラス
物品の寸法が制御されるようにすることを特徴とするガ
ラス供給材料からガラス物品を延伸する方法。 - 【請求項２】 前記制御構造がモデル利得、比例制御利
得、積分制御利得、モデル時定数パラメ−タ、およびモ
デルむだ時間パラメ−タを含んでいる請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記制御構造が非線形比例積分制御アル
ゴリズムを含んでいる請求項２の方法。 - 【請求項４】 前記利得およびパラメ−タのうちの少な
くとも一方が経験的に決定される請求項３の方法。 - 【請求項５】 前記利得およびパラメ−タのうちの少な
くとも一方が直接計算によって決定される請求項３の方
法。 - 【請求項６】 前記直接計算は前記ガラス供給材料を延
伸して前記ガラス物品を作成する工程時に生ずる請求項
５の方法。 - 【請求項７】 前記寸法の前記オンライン測定値がプロ
セス外乱の衝撃を減少させるために濾波される請求項２
の方法。 - 【請求項８】 前記寸法の前記オンライン測定値の濾波
を補償するために前記制御構造が延伸速度の値を濾波す
る請求項７の方法。 - 【請求項９】 前記利得およびパラメ−タのうちの少な
くとも一方が経験的に決定される請求項８の方法。 - 【請求項１０】 前記利得およびパラメ−タのうちの少
なくとも一方が直接計算によって決定される請求項８の
方法。 - 【請求項１１】 前記計算が延伸処理時に生ずる請求項
１０の方法。 - 【請求項１２】 前記利得およびパラメ−タのうちの少
なくとも一方が経験的に決定される請求項２の方法。 - 【請求項１３】 前記利得およびパラメ−タのうちの少
なくとも一方が直接計算によって決定される請求項２の
方法。 - 【請求項１４】 前記計算が延伸処理時に生ずる請求項
１３の方法。 - 【請求項１５】 前記ガラス物品が光導波路ケ−ン、マ
イクロピペット・チュ−ブまたは光導波路カプラのグル
−プからの１つである請求項１の方法。 - 【請求項１６】 光ファイバのためのケ−ンを作成する
方法において、 ａ．プリフォ−ムを供給速度で炉内に送り込み、 ｂ．前記プリフォ−ムの一端部をそれの軟化温度に加熱
し、 ｃ．前記プリフォ−ムの前記軟化された一端部から前記
ケ−ンを延伸させ、 ｄ．前記ケ−ンの直径をオンラインで測定し、 ｅ．前記ケ−ンが前記プリフォ−ムから延伸される延伸
速度を調節することによって前記ケ−ンの直径を制御す
ることよりなり、 前記制御工程は、前記ケ−ンの直径のレスポンスを延伸
速度の変化に関係づけるモデルに基づいて比例制御利得
および積分制御利得が計算される制御構造を用いること
をさらに含んでおり、前記モデルはモデルむだ時間パラ
メ−タ、モデル時定数パラメ−タ、およびモデル利得パ
ラメ−タよりなる光ファイバのためのケ−ンを作成する
方法。 - 【請求項１７】 前記モデルむだ時間パラメ−タ、およ
びモデル利得パラメ−タが第１原理に基づいて決定され
る請求項１６の方法。 - 【請求項１８】 前記モデルは前記直径と延伸速度の変
化との間の非線形レスポンスを表わす請求項１７の方
法。 - 【請求項１９】 前記モデルが数１の形式のものであ
り、 【数１】 ただし、τmはモデル時定数パラメ−タ、ODは前記ケ−
ンの直径、BDは前記プリフォ−ムの直径、Vbは前記プリ
フォ−ムの送り速度、Vcは延伸速度、そしてDTmはモデ
ルむだ時間パラメ−タである請求項１８の方法。 - 【請求項２０】 前記制御構造は前記直径の任意の濾波
を補償するための濾波係数を具備している請求項１９の
方法。 - 【請求項２１】 前記利得およびパラメ−タは前記ケ−
ンを延伸する前記工程時に実質的に連続的に計算される
請求項１６の方法。 - 【請求項２２】 光ファイバのためのケ−ンを作成する
装置において、 ａ．プリフォ−ムを支持しかつ移動する手段と、 ｂ．前記プリフォ−ムを加熱する手段と、 ｃ．前記プリフォ−ムを延伸して予め定められた直径の
ケ−ンとなし、 ｄ．前記ケ−ンの直径を測定する手段と、 ｅ．前記ケ−ンが前記プリフォ−ムから延伸される延伸
速度を制御する手段を具備しており、 前記制御手段は前記延伸速度を変更する手段をさらに具
備していて、それが前記ケ−ン直径に対する延伸速度の
変化の影響とケ−ン直径の測定との間の遅延のためにプ
ロセスに内在するむだ時間を斟酌するようになされてい
る光ファイバのためのケ−ンを作成する装置。 - 【請求項２３】 前記制御手段はさらにモデル利得、比
例制御利得、積分制御利得、モデル時定数パラメ−タ、
およびモデルむだ時間パラメ−タを含んでいる請求項２
２の装置。 - 【請求項２４】 前記制御手段はさらに非線形の比例積
分制御アルゴリズムを具備している請求項２３の装置。 - 【請求項２５】 前記制御手段はさらに直接計算によっ
て前記利得およびパラメ−タを決定する計算装置を具備
している請求項２３の装置。 - 【請求項２６】 前記計算装置が前記利得およびパラメ
−タを連続的に決定する請求項２５の装置。 - 【請求項２７】 光ファイバのためのケ−ンを作成する
方法であって、 ａ．プリフォ−ムを準備し、 ｂ．前記プリフォ−ムの一端部をそれの軟化温度に加熱
し、 ｃ．前記プリフォ−ムの前記軟化された端部から前記ケ
−ンを延伸することよりなり、 前記ケ−ンの直径は、前記ケ−ン直径に対する延伸速度
の変化の影響とケ−ン直径の測定との間の遅延のために
プロセスに内在するむだ時間を斟酌する制御構造を用い
て前記ケ−ンの直径のオンライン測定値を予め定められ
た目標値と比較することにより、前記ケ−ンが前記プリ
フォ−ムから延伸される延伸速度を調節することによっ
て制御されるようにし、かつ前記利得が前記ケ−ンを延
伸する工程時に実質的に連続して計算されるようにする
光ファイバのためのケ−ンを作成する方法。 - 【請求項２８】 前記モデルはさらに、モデルむだ時間
パラメ−タ、モデル時定数パラメ−タ、およびモデル利
得を具備しており、かつ前記モデルは非線形である請求
項２７の方法。 - 【請求項２９】 前記利得およびパラメ−タが前記ケ−
ンを延伸する前記工程時に実質的に連続して計算される
請求項２８の方法。 - 【請求項３０】 前記モデルはさらに、前記ケ−ンの測
定された直径の任意の濾波を補償するためのフィルタを
具備している請求項２７の方法。 - 【請求項３１】 光ファイバのためのケ−ンを作成する
方法であった、 ａ．プリフォ−ムを供給速度で炉内に送り込み、 ｂ．前記プリフォ−ムの一端部をそれの軟化温度に加熱
し、 ｃ．前記プリフォ−ムの前記軟化された端部から前記ケ
−ンを延伸し、 ｄ．前記ケ−ンの直径をオンラインで測定し、 ｅ．前記ケ−ンが前記プリフォ−ムから延伸される延伸
速度を調節することによって前記ケ−ンの直径を制御す
ることよりなり、 前記制御工程はさらに、前記ケ−ンの直径のレスポンス
を延伸速度の変化に関係づけるモデルに基づいて、比例
制御利得および成分制御利得が計算される制御構造を用
いることを含んでおり、かつ前記モデルが非線形である
光ファイバのためのケ−ンを作成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/999,081 US5314517A (en) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | Method controlling the draw rate in the drawing of a glass feedstock |
| US999081 | 1992-12-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH072539A true JPH072539A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=25545872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5347041A Pending JPH072539A (ja) | 1992-12-31 | 1993-12-27 | ガラス供給材料からガラス物品を延伸する方法ならびに光ファイバのためのケ−ンを作成する方法および装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5314517A (ja) |
| EP (1) | EP0604786B1 (ja) |
| JP (1) | JPH072539A (ja) |
| KR (1) | KR100273995B1 (ja) |
| CN (1) | CN1053169C (ja) |
| AU (1) | AU672055B2 (ja) |
| BR (1) | BR9305012A (ja) |
| CA (1) | CA2103396A1 (ja) |
| DE (1) | DE69317386T2 (ja) |
| TW (1) | TW302349B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005289759A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス体の延伸方法及び装置 |
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