(57)【要約】【課題】ウェブ形成プロセスの抄紙機横断方向制御の改良に関する。【解決手段】製造されるウェブのＣＤプロファイルをモニターし、制御し、オンラインでＣＤ制御設定を更新するもので、それによりウェブを製造する抄紙機の操作の変更を、所望の目標ＣＤプロファイルから可なりの分散が生じる前に修正することができる。検索基準を満足するプロファイル中の検出された分散により、改良されたＣＤ制御設定についての検索を開始させる。ＣＤ制御は、ＣＤアクチュエータのマッピング不整合を認識し、改良されたＣＤアクチュエータ制御設定を判定し、この改良されたＣＤアクチュエータ制御設定を適用してＣＤコントローラを微細に同調させ、それによりマッピング不整合を改善ないし修正させる。ＣＤ制御は、更にＣＤアクチュエータの設定値の円滑性についての異常を認識し、この設定値の円滑性を制御する。ＣＤアクチュエータの不整合又はＣＤアクチュエータの設定値の円滑性、あるいはこれら双方を認識ないし修正することが本発明の自動最適化により行われる。【選択図】図１２
2004503693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート製造プロセスのため機械横断方向（ＣＤ）制御を最適化する方法であって、
ＣＤ制御の有効性を表すＣＤ制御パーフォーマンスインジケータを確立する工程と、
該ＣＤ制御パーフォーマンスインジケータに関係するＣＤ制御セッテングを選択する工程と、
該ＣＤ制御パーフォーマンスを改善させる改善されたＣＤ制御セッテングを検索する工程と、
該ＣＤ制御のＣＤ制御パーフォーマンスを改善する該改善されたＣＤ制御セッテングを利用する工程と、
を具備してなることを特徴とする方法。
【請求項２】
該ＣＤ制御セッテングを選択する工程が、
少なくとも１つのＣＤアクチュエータと、対応するＣＤプロファイルとの間のマッピング（写像）不整合を判定する工程を含み、該改善されたＣＤ制御セッテングを検索する工程が、
該少なくとも１つのＣＤアクチュエータのマッピング整合を変更し、ＣＤ制御パーフォーマンスを評価する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
該ＣＤ制御の有効性を表すＣＤ制御パーフォーマンスインジケータを確立する工程が、
該少なくとも１つのＣＤアクチュエータに対応する帯域ＣＤプロファイル区分の重みづけ二次式合計を計算する工程と、
該少なくとも１つのＣＤアクチュエータに近傍する帯域ＣＤ設定点列区分の重みづけ二次式合計を計算する工程と、
該帯域ＣＤプロファイル区分の重みづけ二次式合計を、下記等式に従う重み付け合計で、該帯域ＣＤ設定点列区分の重みづけ二次式合計と組み合わせる工程と、
Ｊｋ（ｅｋ，ｕｋ，ｃｋ）＝ｅＴｋ　ＱＴｋ Ｑｋ　ｅｋ　＋ λｋ　ｕＴｋ ＲＴｋ Ｒｋ ｕｋ
を具備してなることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
上記の少なくとも１つのＣＤアクチュエータと、対応するＣＤプロファイルとの間のマッピング不整合を判定する工程が、
該シート製造プロセスにより製造されるウェブについてのＣＤプロファイルを判定する工程と、
該ＣＤプロファイルをＣＤ分散プロファイルに変換する工程と、
該ＣＤ分散プロファイル中の最も高い分散位置を選択する工程と、
ＣＤ分散プロファイル内の選択された最も高い分散位置を該少なくとも１つのＣＤアクチュエータにマッピングする工程と、
を具備してなることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
上記の少なくとも１つのＣＤアクチュエータと、対応するＣＤプロファイルとの間のマッピング不整合を判定する工程が、
複数のＣＤアクチュエータと、対応するＣＤプロファイルとの間のマッピング不整合を判定する工程を含み、該改善されたＣＤ制御セッテングを検索する工程が、
該複数のＣＤアクチュエータのマッピング整合を変更し、ＣＤ制御パーフォーマンスを評価する工程を含む、
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
該ＣＤ制御の有効性を表すＣＤ制御パーフォーマンスインジケータを確立する工程が、
該複数のＣＤアクチュエータに対応する帯域ＣＤプロファイル区分の重みづけ二次式合計を計算する工程と、
該複数のＣＤアクチュエータに近傍する帯域ＣＤ設定点列区分の重みづけ二次式合計を計算する工程と、
該帯域ＣＤプロファイル区分の重みづけ二次式合計を、下記等式に従う重み付け合計で、該帯域ＣＤ設定点列区分の重みづけ二次式合計と組み合わせる工程と、
Ｊｋ（ｅｋｄ，ｕｋｄ，ｃｋ）＝ｅＴｋｄ ＱＴｋｄ Ｑｋｄ ｅｋｄ＋ λｋｄ ｕＴｋｄ ＲＴｋｄ Ｒｋｄ ｕｋｄ
を具備してなることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
上記の複数のＣＤアクチュエータと、対応するＣＤプロファイルとの間のマッピング不整合を判定する工程が、
該シート製造プロセスにより製造されるウェブについてのＣＤプロファイルを判定する工程と、
該ＣＤプロファイルをＣＤ分散プロファイルに変換する工程と、
該ＣＤ分散プロファイル中の最も高い分散位置を選択する工程と、
ＣＤ分散プロファイル内の選択された最も高い分散位置を該複数のＣＤアクチュエータにマッピングする工程と、
を具備してなることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
上記の複数のＣＤアクチュエータを第１の群と、第２の群とに分割するものであって、該ＣＤアクチュエータの第１および第２の群が交互するＣＤアクチュエータを含み、それにより該第１の群の連続的ＣＤアクチュエータが該第２の群の連続的ＣＤアクチュエータにより分離される工程を更に含み、
該複数のＣＤアクチュエータのマッピング整合を変更する工程が：
該ＣＤアクチュエータの第２の群のマッピング整合を固定状態に保持しつつＣＤアクチュエータの第１の群のマッピング整合を同時に変更する工程と、
該ＣＤアクチュエータの第１の群のマッピング整合を固定状態に保持しつつＣＤアクチュエータの第２の群のマッピング整合を後に同時に変更する工程と、
を具備してなることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
該ＣＤ制御セッテングを選択する工程が、更に該ＣＤ制御のアクチュエータ設定点の円滑セッテングを判定する工程を含み、改善されたＣＤ制御セッテングを検索する上記工程が、
該ＣＤ制御のための該円滑セッテングを変更し、ＣＤ制御パーフォーマンスを評価する工程を更に含む、
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項１０】
該ＣＤ制御セッテングを選択する工程が、該ＣＤ制御のアクチュエータ設定点の円滑セッテングを判定する工程を含み、改善されたＣＤ制御セッテングを検索する上記工程が、
該ＣＤ制御のための該円滑セッテングを変更し、ＣＤ制御パーフォーマンスを評価する工程を更に含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
該ＣＤ制御の有効性を表すＣＤ制御パーフォーマンスインジケータを確立する工程が、
帯域ＣＤプロファイルの重みづけ二次式合計を計算する工程と、
帯域ＣＤ設定点列の重みづけ二次式合計を計算する工程と、
該帯域ＣＤプロファイル分の重みづけ二次式合計を、下記等式に従う重み付け合計で、該帯域ＣＤ設定点列の重みづけ二次式合計と組み合わせる工程と、
Ｊ（ｐ，ｕ，β）＝ｐＴＱＴＱｐ＋ λｕＴＲＴＲｕ
を具備してなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
該ＣＤ制御パーフォーマンスを改善させる改善されたＣＤ制御セッテングを検索する工程が、改善されたＣＤ制御セッテングを検索するため、ファジーロジックを使用する工程を具備してなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
該ファジーロジックを使用する工程が：
該ＣＤ制御パーフォーマンスインジケータの変化を評価する工程と；
ＣＤ制御セッテングにおける実際の変化を評価する工程と、
選択されたファジールールを利用して該ＣＤ制御パーフォーマンスインジケータを最適化する工程と、
該ＣＤ制御セッテングに対する調整を得る工程と、
該調整を該ＣＤ制御セッテングに対し適用することを要求する工程と、
を具備してなることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
該改善されたＣＤ制御セッテングを検索する工程が：
該ＣＤ制御セッテングを調整する工程と、
調整されたＣＤ制御のＣＤ制御パーフォーマンスインジケータをモニターする工程と、
該調整されたＣＤ制御のＣＤ制御パーフォーマンスインジケータを調整前の該ＣＤ制御と比較し、該調整がＣＤ制御パーフォーマンスインジケータにおいて改善を生じさせたか否かを判定する工程と、
を具備してなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
該ＣＤ制御セッテングを調整する工程が、該ＣＤ制御セッテングを反復調整することからなり、更に、終了条件を認識したとき、該ＣＤ制御セッテングの調整を終了する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
該終了条件を反復調整の選択された回数が完了したときとして規定することを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
該終了条件を調整前の該ＣＤプロファイルにおける選択された改善が達成されたときとして規定することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
該方法を周期的に開始し、必要時に誘起させ、
および／又は手動で開始させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
シート製造プロセスのための機械横断方向（ＣＤ）制御方法であって、
製造されるシートのＣＤプロファイルをモニターする工程と、
該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足するか否かを判定する工程と、
現在のＣＤ制御セッテングを判定する工程と、
もし、該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足しない場合、該モニターされたＣＤプロファイルを該所望のＣＤプロファイルに向けて移動させる改善されたＣＤ制御セッテングについて検索する工程と、
該モニターされたＣＤプロファイルを該所望のＣＤプロファイルに向けて移動させる改善されたＣＤ制御セッテングを利用する工程と、
を具備してなることを特徴とする方法。
【請求項２０】
該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足するか否かを判定する工程が：
該モニターされたＣＤプロファイルを該所望のＣＤプロファイルと比較する工程と、
該モニターされたＣＤプロファイルが該シートについての仕様に適合したとき、該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足するものと指示する工程と、
該モニターされたＣＤプロファイルが該シートについての仕様に適合しないとき、該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足しないものと指示する工程と、
を具備してなることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
シート製造機のための機械横断方向（ＣＤ）制御装置であって、
該シート製造機により製造されるシートのＣＤプロファイルをモニターするためのセンサーと、
以下の操作を行うべくプログラムされたコントローラと、
を具備してなり、該操作が：
該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足するか否かを判定する工程と、
現在のＣＤ制御セッテングを判定する工程と、
もし、該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足しない場合、該モニターされたＣＤプロファイルを該所望のＣＤプロファイルに向けて移動させる改善されたＣＤ制御セッテングについて検索する工程と、
該モニターされたＣＤプロファイルを該所望のＣＤプロファイルに向けて移動させる改善されたＣＤ制御セッテングを利用する工程と、
を具備してなること、
を特徴とする装置。
【請求項２２】
該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足するか否かを判定することを以下の操作により行うよう該コントローラがプログラムされていることを特徴とする請求項２１記載の装置：すなわち、上記操作が；
該モニターされたＣＤプロファイルを該所望のＣＤプロファイルと比較する工程と、
該モニターされたＣＤプロファイルが該シートについての仕様に適合したとき、該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足するものと指示する工程と、
該モニターされたＣＤプロファイルが該シートについての仕様に適合しないとき、該ＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルを満足しないものと指示する工程と、
を具備してなる。
【請求項２３】
改善されたＣＤアクチュエータ・セッテングについての検索を以下の操作により行うよう該コントローラがプログラムされていることを特徴とする請求項２２記載の装置：すなわち、上記操作が；
該ＣＤ制御セッテングを調整する工程と、
調整されたＣＤプロファイルをモニターする工程と、
該調整されたＣＤプロファイルを調整前のＣＤプロファイルと比較し、該モニターされたＣＤプロファイルが所望のＣＤプロファイルに向けて移動したか否かを判定する工程と、
を具備してなる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、概略的にウェブ形成プロセスに係り、より具体的には、このプロセスの抄紙機横断方向制御の改良に関する。本発明は、種々のシステムに適用できるものであるが、ここでは紙シートを製造するために使用されるウェブ形成装置、すなわち、本発明の適用に特に適し、かつ、最初に用いられたもの、を参照して説明する。
【０００２】
シート材料のウェブの均一性は、２つの垂直方向の偏差として特定することができる。すなわち、ウェブ製造時におけるウェブ移動の方向であるウェブの流れ方向（ＭＤ）およびＭＤに対し垂直な横方向（ＣＤ）又はウェブ製造時におけるウェブの流れを横切る方向の偏差として特定することができる。この各方向において偏差を制御するため、異なるセットのアクチュエータが用いられている。ＣＤ偏差はＣＤプロファイル（プロファイル又はばらつき）として知られる測定値に現れ、一般にウェブの幅を横切って隣接されたアクチュエータ列により制御される。例えば、抄紙機において、ヘッドボックス上のスライスネジの列又はヘッドボックスを横切ってプロファイルする白水希釈弁の列が、抄紙機により製造された紙のウェブの重量プロファイル（プロファイル）を制御するために通常、使用される。
【０００３】
ウェブを横切る異なるＣＤ位置での偏差を少なくするため、制御機構を用いてＣＤアクチュエータが制御される。このような制御機構が旨く働くようにするため、正確なアクチュエータ、すなわち、ＣＤ偏差を減少すべきウェブの領域を制御するアクチュエータに対し、制御調整を行うことが重要である。それ故、アクチュエータのＣＤ位置と、アクチュエータが影響するプロファイル領域との空間的関係が、高パーフォーマンスＣＤコントローラの履行のための鍵となる。ＣＤアクチュエータと、ＣＤプロファイルとの間の横方向の空間的関係は［ＣＤマッピング］として当業者間で知られている。ＣＤマッピング関係１００の１例が図１に示されている。ここで、アクチュエータ列中のアクチュエータに対しなされたバンプ（ｂｕｍｐ）１０２がＣＤプロファイル１０６に反映されている。
【０００４】
多くのシート形成プロセスにおいて、ＣＤマッピング関係は一次関数ではない。例えば、抄紙機において、ヘッドボックススライスネジと坪量プロファイルとの間のＣＤマッピングはウェブのエッジ近傍において特に非線状である。なぜならば、エッジで収縮がより大きいからである。非線形のマッピング関係は種々の抄紙機状態と相関する。この関係は固定された明白な関数で表すことは困難である。特に、ウェブ製造操作が継続中においては、抄紙機の状態の展開に依存して、ＣＤマッピングは徐々に又は急激に変化することがある。
【０００５】
ＣＤマッピングにおける不整合は制御パーフォーマンスの劣化につながることがある。ＣＤマッピング不整合の典型的兆候は、ＣＤプロファイルおよびアクチュエータ列の双方におけるサインカーブ様偏差パターンの存在として現れる。このサインカーブ様偏差パターンの発現はしばしば“杭垣（ｐｉｃｋｅｔ ｆｅｎｃｅ）”パターンと呼ばれている。ＣＤプロファイルおよびアクチュエータ列の双方に現れるこの杭垣サイクルは、シートの同一領域に発生し、通常、同等の空間的頻度のものからなる。このパターンは不整合のアクチュエータに対し適用される制御動作により生じる。
【０００６】
このマッピング不整合は制御セットアップを調整することにより修正することができるが、過去においては、そのような調整には手動による介入が要求されていた。ＣＤマッピングの変化の頻度によって、手動による介入の回数が重要となる。最小でも、手動による介入は、シートがフォーミング末端（アクチュエータ列が位置するプロセス段階）並びに仕上げ末端（ＣＤプロファイルが測定されるプロセス段階）で、どの程度の幅であるかを判定することが要求される。これらの判定は非常に小さな非線形収縮の場合のプロセスを満足させるのに十分であるかも知れないが、非線形収縮が大きいプロセスの場合、手動による介入の範囲は、アクチュエータとＣＤプロファイルとの間のマッピング関係を判定するために、多数の位置においてアクチュエータ列の混乱を要求することになるかも知れない。このアクチュエータ列の混乱は、一般的にＣＤ制御システムを閉じて行われる。更に、十分に離間する僅か数個のアクチュエータが、通常、所定時間に動かされ、ＣＤプロファイルにおける応答位置の分離が確保される。大きいアクチュエータ列を備えたＣＤ制御システムについては、このような混乱又はバンプはプロセスにおける製造時間の長期化を生じさせるかも知れない。
【０００７】
上記の杭垣サイクルの振幅を減少させるために、アクチュエータ列の設定値の円滑化を制御すること、すなわち、アクチュエータ列における隣接するアクチュエータ相互間の設定値の差異を制限することも可能である。円滑化の制御は、異なるプロセス条件およびＣＤプロファイルにおける制御不能な偏差の存在下での不確実性をモデル化するためにＣＤ制御システムをより確固なものとするための機構でもある。
【０００８】
従って、ＣＤアクチュエータと、それにより制御されるべきウェブの対応するＣＤプロファイルとのマッピング関係の変化を克服することができるシート製造プロセスのためのＣＤ制御の改良の必要性が求められていた。この制御機構はＣＤ制御システムの中断なしにマッピングを修正することができ、更に好ましくは、マッピングの修正の代わりに、又はマッピングの修正に加えて、アクチュエータ列の設定値の平滑性を制御することが期待される。
【０００９】
この必要性が本発明によって充足された。すなわち、この場合、製造されるウェブのＣＤプロファイルがモニターされ、制御されて、オンラインでＣＤ制御設定が更新され、それによりウェブを製造する抄紙機の操作の変更を、有意なプロファイルの混乱が生じる前に修正することができる。より具体的には、検索基準を満足するプロファイル中の検出された偏差、例えばウェブの目標又は仕様値の約０．２５％ないし０．７５％の間の標準偏差が、改良されたＣＤ制御設定についての検索をトリガーさせる。本発明の１つの態様は、ＣＤアクチュエータのマッピング不整合を認識し、改良されたＣＤアクチュエータ制御設定を判定し、この改良されたＣＤアクチュエータ制御設定を適用してＣＤコントローラを微細に同調させ、それにより不整合を改善ないし修正させ、それによりＣＤコントローラが改良され、かつ、一貫した長期パーフォーマンスを有するようにさせるものである。本発明の他の態様は、ＣＤアクチュエータの設定値の円滑性についての異常を認識し、この設定値の円滑性を制御し、そのような誤差を再び改良ないし修正し、それによりＣＤコントローラが改良され、かつ、一貫した長期パーフォーマンスを有するようにさせるものである。本発明はＣＤアクチュエータの不整合又はＣＤアクチュエータの設定値の円滑性、あるいはこれら双方を認識ないし修正することを包含するものである。
【００１０】
以下、本発明を図２を参照して説明するが、ここには抄紙機１０８が模式的に示されていて、この抄紙機１０８は、長網抄紙機ワイヤー部１１０、プレス部１１２およびドライヤー部１１４を具備してなっている。なお、このドライヤー部１１４は中央部が切欠されていて、他のウェブ処理装置、例えばサイズ部、追加のドライヤー部、その他、当業者に公知の装置を抄紙機１０８に設けることができることを示唆している。
【００１１】
長網抄紙機ワイヤー部１１０は、駆動ローラ１１８に巻回された無端ワイヤーベルト１１６と、駆動ローラ１１８との関連で正しく配置された複数のガイドローラ１２０とを具備してなる。この駆動ローラ１１８は適当な駆動機構（図示しない）により回転のため駆動され、無端ワイヤーベルト１１６の上面が、プロセスのための流れ方向を示すＭＤと印された矢線方向に移動するようになっている。ヘッドボックス１２２はパルプスラリー、すなわち紙原料を受理し、これが複数のＣＤアクチュエータ１２６（図２に示すスライスネジ）を用いて制御されたスライスリップ１２４を介して無端ワイヤーベルト１１６の上面へ排出されるようになっている。このパルプスラリーは無端ワイヤーベルト１１６上にて排水がなされ、紙のウェブ１２８が形成される。ウェブ１２８を形成するためパルプスラリーから排出された水は白水と呼ばれパルプを低濃度に含み、長網抄紙機ワイヤー部１１０の下方に集められ、その後、公知の様式に従い抄紙機１０８内にて循環される。
【００１２】
このようにして形成されたウェブ１２８はプレス部１１２で更に排水が行われ、ついでドライヤー部１１４へ搬送される。このドライヤー部１１４は複数のスチーム加熱ドラム１２９を具備してなる。なお、ウェブ１２８はプロセスに沿うＭＤに配置された他の公知の装置により処理されてもよく、最終的にウェブロール１３０により取り上げられる。図２に走査センサー１３２として示されているウェブ１２８の特徴を感知する装置がウェブロール１３０に実質的に隣接して配置されている。なお、ウェブ１２８の一部ないし全体を測定するための静止感知装置などの他の型の感知装置を本発明で用いることもでき、感知装置をウェブ１２８に沿って他の位置に配置させることもできる。
【００１３】
前述のように、抄紙機１０８におけるＣＤマッピングの不整合はＣＤ制御パーフォーマンスの劣化につながり、その結果、例えば、しばしば“杭垣”パターンと呼ばれるサインカーブ様パターンを生じさせる。本発明以前において、ＣＤマッピングの不整合の修正には、制御設定の手動調整を要し、そのために多くの時間が費やされ、あるいはその修正の間においてＣＤ制御システムを不能にする必要さえあった。
【００１４】
本発明の態様の１つは、この問題を克服することであり、その骨子は、マッピング不整合を認識し、改良されたＣＤアクチュエータ制御設定を判定し、この改良されたＣＤアクチュエータ制御設定を適用してＣＤコントローラを微細に同調させ、それにより不整合を改善ないし修正させ、それによりＣＤコントローラが改良され、かつ、一貫した長期パーフォーマンスを有するようにさせることからなる。本発明のＣＤ制御は抄紙機１０８のためのコントローラ１３４内に含められることが好ましい。しかし、コントローラ１３４に結合された別のコントローラ（図示しない）内に含めてもよい。この場合、以下の質問が取り扱われる。ＣＤプロファイルのどの領域にマッピング不整合が現れるか？。新たな制御設定の結果として、抄紙機１０８に対する衝撃をどのように測定するのか？。マッピング不整合を修正し、改善されたパーフォーマンスを達成するためにＣＤ制御設定をどのように調整すべきか？。その回答として、本発明では自動化された最適化法が導入されており、これはマッピング不整合の位置を判定し、マッピング不整合の衝撃を測定するため効果的なパーフォーマンスインジケータを確立し、図示の実施例についてのファジーロジックに具体化された検索法を適用し、改良されたＣＤマッピングを検索、識別し、この改良されたＣＤマッピングを抄紙機１０８に適用することからなる。
【００１５】
本発明の自動化された最適化法の他の様相は、ＣＤ制御システムにより、ＣＤマッピング不整合がランダムに発生したとしても改良された長期制御パーフォーマンスを維持させるものである。この長期制御パーフォーマンスは手動操作の介入なしに、更にＣＤ制御システムの中断なしに、自動的に調整される。又、この最適化は特定のパーフォーマンスインジケータに基づくものであり、図示の実施例では、最適化はファジー検索エンジンを備えたファジー・ルールのセットに基づきなされ、このファジー検索エンジンはファジー・ルールのセットに従って動作が実行される。本発明の最適化法は、継続的ＣＤ制御として使用するため、改良されたＣＤマッピングおよび／又は円滑性変更について検索を自動的に行うものである。すなわち、オペレータには手放しの自動化および長期の一貫したＣＤ制御パーフォーマンス（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が提供される。
【００１６】
本発明の自動化された最適化は、ウェブの製造の間においてＣＤプロファイルをモニターし、制御設定を調整することにより従来のＣＤ制御システムを補い、ＣＤ制御システムの長期パーフォーマンスを改良するものである。自動化検索は定期的に行ってもよいし、あるいは測定されたウェブの特性が選択された閾値を超えたとき（例えば、ＣＤプロファイル全体の標準偏差がプロセス目標の約０．５％を超えたとき、又は約０．２５％ないし約０．７５％の範囲内の他の値を超えたとき）にトリガーさせるものであってもよい。検索が実行されるたびに、検索エンジン（ｓｅａｒｃｈ ｅｎｇｉｎｅ）は或る時間、更なる検索を抑制することができる。他の検索およびスケジュール法も使用し得ることは、本明細書の開示から当業者にとって自明であろう。この最適化検索はＣＤ制御システムの操作に依存するものであるから、最適化検索の間にこのＣＤ制御システムを中断、中止することができないことは明らかである。
【００１７】
本発明についての前記の全体像に加えて、以下にそのより詳細な説明を記載する。ＣＤアクチュエータマッピング不整合を有するＣＤ制御システムによりなされたＣＤ制御調整は、ＣＤプロファイルの変化性の増大を生じさせる。従って、本発明の１つの態様においては、自動化された最適化が、ＣＤアクチュエータがマッピング不整合を有する領域を判定し、それによりＣＤプロファイルの変化性が問題になる前にその不整合を修正するようにする。ＣＤマッピング不整合領域は高い局所的変化を示す領域である。このＣＤ不整合領域はＣＤプロファイルをＣＤ変動プロファイルに変形し、このＣＤ変動プロファイルから最も高い変動位置を選択し、この最も高い変動位置をアクチュエータ領域にマッピングすることにより判定される。時間ｔにおける“変動プロファイル”は、時間ｔにおけるＣＤプロファイルの各ＣＤ位置ｘでの窓付き分散のプロファイルｐ（ｘ，ｔ）として定義される。
【００１８】
ベクトルｐ（ｘ，ｔ）が時間ｔにおけるシート特性の全幅ＣＤプロファイルを表すものとする。この変数ｘは紙の全幅のウェブ又はシートについての連続的ＣＤ位置を表すベクトルである。ｘの要素はしばしばＣＤプロファイルデータボックス番号又はレーン番号と呼ばれるものである。プロファイルｐ（ｘ，ｔ）の要素ｐ（ｘｉ，ｔ）は、ＣＤプロファイルデータボックスｘｉおよび時間ｔにおけるシート特性を表す。ベクトルｅ（ｘ，ｔ）は時間ｔにおける全幅ＣＤハイ・パスろ過プロファイルを表し、下記等式（１）のように定義される。
【００１９】
ｅ（ｘ，ｔ）＝　ｐ（ｘ，ｔ）−Ｆ ｐ（ｘ，ｔ）　　　　　　　　（１）
【００２０】
分散プロファイルｖ（ｘ，ｔ）の各要素ｖ（ｘｉ，ｔ）は、ｅ（ｘｉ，ｔ）の周りのＣＤプロファイルｅ（ｘ，ｔ）の窓付き変化の分散として定義される。この分散プロファイルｖ（ｘ，ｔ）は下記等式（２）で表される。
【００２１】
ｓ（ｘ，ｔ）＝　｜ｅ２（ｘｉ，ｔ）｜　 ここでｓ（ｘ，ｔ）は列ベクトル；
ｖ（ｘ，ｔ）＝　Ｗｓ（ｘ，ｔ）　　　　　　　　　　　　　（２）
【００２２】
等式（１）および（２）において、ＦおよびＷはいずれも帯域対角平方マトリックスである。Ｆの非ゼロ帯域対角要素は両側ロウ・パス・フィルター窓を定義し、Ｗの非ゼロ帯域対角要素は重みつき平均を定義するものである。一般的なケースについては、Ｗにおけるこの非ゼロ帯域対角要素は等しく重みづけられている必要はない。
【００２３】
マトリックスＷにおける要素Ｗｉｊが等式（３）により定義され、ｒが１側重み付け長さとすると、要素ｖ（ｘｉ，ｔ）はｅ（ｘｉ，ｔ）の周りのｅ（ｘ，ｔ）の２ｒ＋１点の等しく重みづけられた二乗平均である。その結果得られるベクトルｖ（ｘ，ｔ）はＣＤプロファイルｐ（ｘ，ｔ）の“分散プロファイル”と呼ばれるものである。
【００２４】
Ｗｉｊ＝１／［ｍｉｎ（ｍ，ｉ＋ｒ）−ｍａｘ（ｉ，ｉ−ｒ）＋１］、　もしｍａｘ（ｌ，ｉ−ｒ）≦ｊ≦ｍｉｎ（ｍ，ｉ＋ｒ）の場合；
さもなければ、Ｗｉｊ＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（３）
ここで、ｍｉｎ（ａ，ｂ）およびｍａｘ（ａ，ｂ）は、それぞれａとｂとの間の最小値および最大値である。
【００２５】
ＣＤ変動プロファイルｖ（ｘ，ｔ）から、ＣＤプロファイルにおける最大の変動領域を選択する再帰的方法を得ることができる。Ｈ番目の反復時では、その方法は以下の過程からなる。
【００２６】
１．データボックスｘ＊（ｈ）を選択する。ここでｖ（ｘ＊（ｈ），ｔ）はｖ（ｘ，ｔ）の全ての要素の中で最も高いものである。
【００２７】
２．選択されたｘ＊（ｈ）を命令されたセットＸに加える：
Ｘ＝｛ｘ＊（１），ｘ＊（２），ｘ＊（３），・・・ｘ＊（ｈ）｝
【００２８】
３．ｌ要素内のｖ（ｘ，ｔ）における全ての記載事項をｘ＊（ｈ）のいずれかの側に合わせる（１およびｍの境界となる）。典型的な最小長さｌは、重みマトリックスＷの重み付け窓長さｒ（２ｒ）の２倍に等しくなる。
【００２９】
【数１】
2004503693.tif 000003
【００３０】
４．１へ繰り返し戻すか、あるいはｖ（ｘ，ｔ）の全ての要素が最終的にゼロとなったとき上記プロセスを終了させる。このプロセスが一旦、ｈ番目の繰り返しで終了したときは、命令されたセットＸは総計、ｈの要素を含むことになる。
【００３１】
潜在的アクチュエータ・マッピング不整合領域を判定する最後の段階において、命令されたセットＸ内の選択されたデーターボックスが、現在のＣＤマッピング関係に基づいてアクチュエータ指数へとマッピングされる。なお、この現在のＣＤマッピング関係は２つのベクトル、ｂｌ（ｙ）およびｂｕ（ｙ）により定義される。変数、ｙ＝［ｙｓ］はアクチュエータ指数のベクトルであり、ここでｙｓは第ｓ番目のアクチュエータである。ベクトル、ｂｌ（ｙ）およびｂｕ（ｙ）からの要素、ｂｌ（ｙｓ）およびｂｕ（ｙｓ）は、それぞれデータボックスユニットに表される第ｓ番目のアクチュエータ・マッピングの下限および上限を表す。
【００３２】
ｋが命令されたセットＸ内の要素、ｘ＊の指数であるとすると、すなわち、ｘ＊（ｋ）∈Ｘ（ここで１≦ｋ≦ｈ）であるとすると、ｘ＊（ｋ）に関連するアクチュエータ指数ｙ＊（ｋ）は、ｙの各要素を検索することにより見出すことができ、従ってｘ＊（ｋ）はｂｌ（ｙ＊（ｋ））およびｂｕ（ｙ＊（ｋ））の値の間にあることになる。ｙ＊（ｋ）の命令されたセットＹは以下の等式（５）から得ることができる。
【００３３】
Ｙ＝｛ｙ＊（ｋ）｜（ここでｙ＊（ｋ）は各ｘ＊（ｋ）∈Ｘについてｂｌ（ｙ＊（ｋ））≦ｘ＊（ｋ）≦ｂｕ（ｙ＊（ｋ））を満足するものである）｝　（５）
【００３４】
潜在的ＣＤプロファイルマッピング不整合を有する領域の上記選択が図３に示されている。これらの領域が一旦識別されると、改良されたＣＤマッピングについての検索が行われる。本発明において、パーフォーマンスインジケータが各アクチュエータ領域について確立され、それによりアクチュエータ・マッピング不整合の変化の有効性が評価される。このパーフォーマンスインジケータはＣＤプロファイルおよびセットＸおよびＹで識別される領域の周りのアクチュエータ設定値の二次関数として表現される。
【００３５】
先に定義したように、ベクトルｅ（ｘ，ｔ）は、時間ｔにおける全幅ＣＤハイ・パスろ過プロファイルを表す。更に、ベクトルｕ（ｙ，ｔ）は 時間ｔにおけるアクチュエータ列の設定値を表すものとする。更に、前述のように、変数ｙはアクチュエータ指数ベクトルである。ＣＤプロファイルの局所的パーフォーマンスを最適化する目標において、ベクトルｅ（ｘ，ｔ）およびｕ（ｙ，ｔ）の局所的領域のみを評価することは必須となる。ｅ（ｘ，ｔ）およびｕ（ｙ，ｔ）の局所的領域を確立するために、下記の定義がマッピングパーフォーマンスインジケータの開発に対し適用される。
【００３６】
ａｋｄ＝｛ｓ｜（ここで全てのアクチュエータ指数ｓはｍａｘ（１，ｙ＊（ｋ）−ｄ）≦ｓ≦ｍｉｎ（ｎ，ｙ＊（ｋ）＋ｄ）を満足する）｝は、ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータの周りのアクチュエータの範囲であり、ここで、ｄはｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータの周りのアクチュエータの範囲であり、ｎはアクチュエータの総数である。ｂｕ（ｙ＊（ｋ））は、ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータ・マッピングの上限であり、データーボックス番号で表される。
ｂｌ（ｙ＊（ｋ））は、ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータ・マッピングの下限であり、データーボックス番号で表される。
【００３７】
ｂｋｄ＝｛ｉ｜（ここで全てのデーターボックス指数ｉはｂｌ（ｙ＊（ｋ）−ｄ）≦ｉ≦ｂｕ （ｙ＊（ｋ）＋ｄ）を満足する）｝は、ａｋｄ中のアクチュエータの範囲に相当するデーターボックス数の範囲である。
ｃｋは、データーボックス数の表されたｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータのための応答中心である。
【００３８】
上記変数の定義において、ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータの周りの窓と関連するｅ（ｘ，ｔ）およびｕ（ｙ，ｔ）の局所的部分は以下のように定義することができる。
【００３９】
ｕｋｄ＝［ｕ（ｙｓ，ｔ）］（ここで、ｓ∈ａｋｄはａｋｄ中のアクチュエータの範囲に相当するアクチュエータの設定値列の局所的部分であり、ｕｋｄはカラム（列）ベクトルである）ｅｋｄ＝［ｅ（ｘｉ，ｔ）］（ここで、ｉ∈ｂｋｄはｂｋｄ中のデーターボックスの範囲に相当するＣＤハイ−パスプロファイル、ｅ（ｘ，ｔ）の局所的部分であり、ｅｋｄはカラムベクトルである）
更に、マッピング最適化のためのパーフォーマンスインジケータは二次関数Ｊｋとして表すすることができる。すなわち、
【００４０】
Ｊｋ（ｅｋｄ，ｕｋｄ，ｃｋ）＝ｅＴｋｄ ＱＴｋｄ Ｑｋｄ ｅｋｄ＋ λｋｄ ｕＴｋｄ ＲＴｋｄ Ｒｋｄ ｕｋｄ　（６）
【００４１】
等式（６）のパーフォーマンスインジケータにおいて、Ｑｋｄ およびＲｋｄは重みづけマトリックスであり、変数λｋｄは重みづけファクターである。マッピング最適化のため、ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータおよびその近傍のアクチュエータの応答中心が調整される。一般的には、パラメータ検索がｃｋを直接調整する。ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータの近傍のアクチュエータの応答中心はｙ＊（ｋ−１）およびｙ＊（ｋ）の間、およびｙ＊（ｋ）およびｙ＊（ｋ＋１）の間に直線的に補間される。更に、範囲パラメータｄは最適化される全てのアクチュエータｙ＊（ｋ）について一般に共通する。従って、普遍性の損失なしに、等式（６）から下付ｄを除去することによる混乱はない。この簡略化により、等式（６）のパーフォーマンスインジケータは以下のように記載することができる。
【００４２】
Ｊｋ（ｅｋ，ｕｋ，ｃｋ）＝ｅＴｋ　ＱＴｋ Ｑｋ　ｅｋ　＋ λｋ　ｕＴｋ ＲＴｋ Ｒｋ ｕｋ　　（７）この等式（７）のパーフォーマンスインジケータにおいて、もし、
λｋ　＝　０
【００４３】
【数２】
2004503693.tif 000004
【００４４】
ここで、ｌｋ＝ｅｋの長さ
ここで、Ｉｌｋｘｌｋが単位マトリックス（単位行列）であるとすると、Ｊｋは、ｅｋにより特定される範囲を超えたＣＤハイ−パスろ過（ｈｉｇｈ−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｅｄ）プロファイル、ｅ（ｘ，ｔ）の局所的分散を表す。もし、
【００４５】
【数３】
2004503693.tif 000005
【００４６】
（ここで、ｑｊがｑｊ中のｊ番目の要素ｑｊｊを中心として対称的なバンド−パスフィルターを特定するｊ番目の列における列ベクトルであるとすると、Ｊｋはｅ（ｘ，ｔ）およびｕ（ｙ，ｔ）の双方についての局所的縞状パターンの測定値を表す。この場合、Ｊｋは局所的縞状パターンの厳しさを反映するものであるから、Ｊｋを“ｋにおける縞指数”と、或いは単に“縞指数”と呼ぶことができる。
【００４７】
最も一般的なケースでは、ＱｋおよびＲｋマトリックスは、バンド‐パス（ｂａｎｄ−ｐａｓｓ）マトリックスとして構築され、夫々ＣＤプロファイルおよびアクチュエータ設定値列における分散の特定周波数バンドを分離する。一般的なケースにおいて、“縞指数”は異なる周波数バンドでの縞状パターンを意味することもある。
【００４８】
等式（７）に定義した二次（ｑｕａｄｒａｔｉｃ）パーフォーマンスインジケータをプロセスデータに適用することにより、パーフォーマンスインジケータＪｋのＣＤ制御設定ｃｋに対する関係は図４に示す通りとなる。等式（７）に定義した二次パーフォーマンスインジケータが与えられ、図４に示す結果が得られたとき、ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータについてのマッピング最適化は以下の等式（１０）のように表すことができる：
【００４９】
【数４】
2004503693.tif 000006
【００５０】
ここで、表記、“ａｒｇ　ｍｉｎｗ∈Ω｛Ｊ｝は”Ωの要素である独立変数ωに従って関数Ｊを最小にする独立変数を意味する。
【００５１】
本発明の他の目的は、すなわちＣＤ制御システムの長期パーフォーマンスを最適化ないし改良することは、全幅ＣＤプロファイルの分散を最小ないし減少することである。局所的最適化と同様に、全幅パーフォーマンスについてのパーフォーマンスインジケータは、全幅最適化パラメータの或る値でのＣＤプロファイルおよびアクチュエータ設定値列の双方により特徴づけられる。しかし、このパーフォーマンスインジケータは全ＣＤプロファイルおよび全アクチュエータ設定値列について定義される。
【００５２】
全幅最適化についてのパーフォーマンスインジケータは二次関数Ｊとして表すことができる：
Ｊ（ｐ，ｕ，β）＝ｐＴＱＴＱｐ＋ λｕＴＲＴＲｕ　　　　　　 （１１）
【００５３】
等式（１１）のパーフォーマンスインジケータにおいて、ＱおよびＲは重みづけマトリックスであり、変数λはアクチュエータ設定値列の重みづけを調整するのに使用されるファクターである。もし、
【００５４】
【数５】
2004503693.tif 000007
【００５５】
ここで、ｍ＝ｐの長さ
ここで、Ｉｍｘｍが単位マトリックス（単位行列）であるとすると、Ｊは全ＣＤプロファイル、ｐ（ｘ，ｔ）の分散を表す。もし、
【００５６】
【数６】
2004503693.tif 000008
【００５７】
（ここで、ｑｊがｑｊ中のｊ番目の要素ｑｊｊを中心として対称的なバンド−パスフィルターを特定するｊ番目の列におけるカラムベクトルであり、マトリックスＲにより捕捉された周波数バンドに適合するものである。この場合、変数βはアクチュエータ設定値列の包括的円滑化のための重み付けファクターの関数となる。
【００５８】
等式（１１）に定義した二次関数をプロセスデータに適用することにより、パーフォーマンスインジケータＪの包括的円滑化βに対する関係は図５に示す通りとなる。等式（１１）に定義した二次パーフォーマンスインジケータが与えられ、図５に示す結果が得られたとき、全幅パーフォーマンス最適化の目標は以下の等式（１４）のように表すことができる：
【００５９】
【数７】
2004503693.tif 000009
【００６０】
公知の多くの最適化法を本発明において使用することができ、例えばジェネテックアルゴリズムや勾配法などであり、それによりパーフォーマンスインジケータを最適化することができる。勾配法は、等式（７）および（１１）のパーフォーマンスインジケータの説明した例において使用することができる。周知のように、勾配法は反復法であり、継続的反復でパーフォーマンスインジケータの値を改善するためパラメータの値を調整するものである。最小化のため、パラメータを調整してパーフォーマンスインジケータの値の減少がなされる。この最適化法の基本等式が下記等式（１５）に示されている
【００６１】
χ（ｔ＋Ｔ）＝χ（ｔ）＋α（ｔ）δ（ｔ）　　　　（１５）
【００６２】
参照符号、ｔおよび（ｔ＋Ｔ）は上記基本等式の現在および次の実行サイクルでの値をそれぞれ示すのに使用されている。χはパーフォーマンスインジケータを最適化するために調整されるパラメータである。αはχの現在の値を変更するのに使用されるプラスの調整値である。δはαの値をχの現在の値に適用するため、プラス１（＋１）、マイナス１（−１）およびゼロ（０）の値を有する調整方位である。プラス１（＋１）、マイナス１（−１）およびゼロ（０）のδ値が、大きさαによるχの現在の値に対する増大、減少および不変にそれぞれ翻訳される。
【００６３】
パーフォーマンスインジケータＪを少なくする勾配法を適用する場合、パラメータχに対し９つの一般化された調整ルールを挙げることができる。
【００６４】
１．もし、パラメータχの変更がプラスであり（Δχ＞０）、パーフォーマンスインジケータＪの変更がプラス（ΔＪ＞０）の場合、現在の値χはαの値により減少される。
２．もし、パラメータχの変更がプラスであり（Δχ＞０）、パーフォーマンスインジケータＪの変更がマイナス（ΔＪ＜０）の場合、現在の値χはαの値により増大される。
３．もし、パラメータχの変更がマイナスであり（Δχ＜０）、パーフォーマンスインジケータＪの変更がマイナス（ΔＪ＜０）の場合、現在の値χはαの値により減少される。
４．もし、パラメータχの変更がマイナスであり（Δχ＜０）、パーフォーマンスインジケータＪの変更がプラス（ΔＪ＞０）の場合、現在の値χはαの値により増大される。
５．もし、パラメータχの変更がプラスであり（Δχ＞０）、パーフォーマンスインジケータＪが不変（ΔＪ＝０）の場合、現在の値χは変わらない。
６．もし、パラメータχの変更がマイナスであり（Δχ＜０）、パーフォーマンスインジケータＪが不変（ΔＪ＝０）の場合、現在の値χは変わらない。
７．もし、パラメータχが不変であり（Δχ＝０）、パーフォーマンスインジケータＪの変更がマイナス（ΔＪ＜０）の場合、現在の値χは変わらない。
８．もし、パラメータχが不変であり（Δχ＝０）、パーフォーマンスインジケータＪの変更がプラス（ΔＪ＞０）の場合、現在の値χは変わらない。
９．もし、パラメータχが不変であり（Δχ＝０）、、パーフォーマンスインジケータＪも不変（ΔＪ＝０）の場合、現在の値χは変わらない。
【００６５】
ＣＤアクチュエータのマッピング最適化の場合、χはＣＤマップ設定値ｃｋ（ｙ＊（ｋ）番目のアクチュエータのマッピングのための応答中心）である。全幅最適化の場合、χは設定値の包括的円滑性セッテングβとなる。δ、ΔχおよびΔＪの数学的定義が等式（１６）に与えられている。参照符号、ｔおよびｔ−Ｔは、基本等式の現在および以前の実行サイクルでの値を示すのにそれぞれ使用されている。
【００６６】
δ（ｔ）＝（−ΔχΔＪ）のサイン
Δχ＝χ（ｔ）−χ（ｔ−Ｔ）
マッピングの場合：　ΔＪ＝Ｊｋ（ｐｋ（ｔ），ｕｋ（ｔ），ｃｋ（ｔ））−Ｊｋ（ｐｋ（ｔ−Ｔ），ｕｋ（ｔ−Ｔ），ｃｋ（ｔ−Ｔ））
全幅パーフォーマンスの場合：　ΔＪ＝Ｊ（ｐ（ｔ），ｕ（ｔ），β（ｔ））−Ｊ（ｐ（ｔ−Ｔ），ｕ（ｔ−Ｔ）， β（ｔ−Ｔ））　（１６）
【００６７】
この例において、上述のルールが与えられたとき、χの値の調整は、２つの入力および１つの出力を有するファジーロジックシステムにより行うことができる。このファジーロジックシステムはχの最適値のため、可変調整値と、非線形調整を提供する。このシステムにおいて、入力および出力言語変数は以下の通りである：
【００６８】
入力言語変数：
ΔＪ： “パーフォーマンスインジケータＪにおける変化”
Δχａ：　“制御セッテングχにおける実際の変化”（ｃｋ又はβ）
出力言語変数：
Δχｒ：　“制御セッテングχにおいて要求された変化”（ｃｋ又はβ）
【００６９】
勾配法をモデル化するために使用されたこのファジーシステムが図６に示されている。７つの共同作用の三角メンバーシップ機能を用いて入力および出力の言語値が規定されている。図７および８はメンバーシップ機能の選択および言語値の割当てを示している。すなわち、図７は入力メンバーシップ機能１４０を、図８は出力メンバーシップ機能１５０をそれぞれ示している。メンバーシップ機能１４０および１５０の係数中心（係数＃４）はゼロに設定され、“変化なし”の概念が捕捉される。メンバーシップ機能１４０の係数１ないし３がマイナス値に設定され、χおよびＪの“マイナス（ｎｅｇａｔｉｖｅ）”変化の概念が捕捉される。他方、係数５ないし７がプラス値に設定され、χおよびＪの“プラス（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）”変化の概念が捕捉される。メンバーシップ機能１５０の係数１ないし３がマイナス値に設定され、χ値の“減少”の概念が捕捉される。他方、係数５ないし７がプラス値に設定され、χ値の“増加”の概念が捕捉される。非ゼロ係数の絶対値が定められ、入力および出力のための所望の解像が達成される。χ値の変化（本発明におけるｃｋ又はβ）は双方とも入力および出力の言語変数であるから、同一の言語値がΔχａ（実際の変化）およびΔχｒ（要求された変化）のメンバーシップ機能のために用いられる。
【００７０】
特定された入力および出力のメンバーシップ機能の下に、上述の９つの一般化された調整ルールが用いて、４９のエントリーファジールールセット（ｅｎｔｒｙ ｆｕｚｚｙ ｒｕｌｅ ｓｅｔ）が作られる。上記勾配法を設計するため、ルールセットが図９に説明されている。図９のファジールールセットにおいて、もし、中心行列がゼロ軸と考えるとすると、このルールセットは４つの（４）四分円を有するものとして吟味することができる。すなわち、第１の四分円１６０が一般化されたルール１を実行し；第２の四分円１６２が一般化されたルール２を実行し；第３の四分円１６４が一般化されたルール３を実行し；第４の四分円１６６が一般化されたルール４を実行する。中央カラム（行）１６８が一般化されたルール５および６を実行する。中央行（ｒｏｗ）１６９が一般化されたルール７および８を実行する。原点１７１、又は中央カラム１６８と中央行（ｒｏｗ）１６９との交点が一般化されたルール９を実行する。４つの四分円において、出力言語値のサインが適当に選択されχの調整を正しい方向に発生させ、出力言語値が変えられ、可変性調整値αを発生させる。この選択は原点１７１から遠いルールの活性化のためχに大きい調整を生じさせ、原点１７１に近いルールの活性化のためχに小さい調整を生じさせる。このルールセットのための表面１７０が図１０に示されており、パーフォーマンスインジケータの最小化に対するファジールールセットのマッピングが図１１に示されている。
【００７１】
本発明のこの具体例の履行は２つの最適化を含んでいる。第１の最適化はＣＤマップセッテングｃｋについて行われ、第２の最適化は全幅パーフォーマンスセッテングβについて行われる。勿論、本発明に従って一方又は他方のみを最適化することができる。最適化の目標は、特定の制御セッテングについて規定されたパーフォーマンスインジケータを小さくすることである。
【００７２】
本発明の実施例において、シーケンスコントローラ１８０が最適化検索を管理する。シーケンスコントローラ１８０の重要成分を説明するブロック図が図１２に示されている。最適化マネージャー０１が、マッピング領域セレクター０２、パーフォーマンスインジケータ０３およびファジーシステム０４の実行を計画する。
【００７３】
マッピング領域セレクター０２がＣＤプロファイルを評価し、マッピングの改善が潜在的に要求されるシートの領域を明らかにする。マッピング最適化領域がアクチュエータ指数Ｙの指定されたセットの規定に従って選択される。勿論、本発明はマッピング領域セレクター０２の実行をバイパスすることによりＹについてのアクチュエータを手動的に選択することも許容するものである。Ｙの指定されたセットの選択はマッピング最適化の開始時に行われ、ＹにおけるＣＤアクチュエータは、ＣＤアクチュエータ列に対するＣＤプロファイルのより効果的な整合を得るためのマッピング最適化の焦点となる。この最適化の主題の如何により、すなわち、マッピング又は全幅パーフォーマンスのいずれかによって、パーフォーマンスインジケータ０３がパーフォーマンスインジケータ、Ｊｋ又はＪ、を計算し、ファジーシステム０４が、図９に示すファジールールセットに基づいて適当なコントロールセッテング、ｃｋ又はβ、を調整する。このコントロールセッテング、ｃｋ又はβ、は反復の所定数のために調整される。このパーフォーマンスインジケータ０３およびファジーシステム０４は、これらの反復の夫々について実行される。
【００７４】
マッピング領域セレクター０２、パーフォーマンスインジケータ０３およびファジーシステム０４の実行を計画することに加えて、シーケンスコントローラ１８０の最適化マネジャー０１が、最適化プロセスの開始操作を監視し、調整すべきＣＤマップセッテングｃｋを選択し、最適化プロセスが終了する。
【００７５】
パラメータ最適化および適応化の開始が手動又は自動的に誘起される。自動的誘起の場合、ＣＤプロファイルの可変性が連続的にモニターされ、誘起閾値に対し比較される。この最適化は誘起閾値を越えたとき、例えばＣＤプロファイル全体の標準偏差がプロセル目標の約０．５％よりも大きいときに、ＣＤプロファイルの可変性の持続のために自動的に開始される。この開始に際し、現在のプロファイル可変性およびコントロールセッテングｃｋおよびβが、必要に応じて、パーフォーマンス比較およびコントロールセッテング再生のためのイニシアル参照符号として記憶される。
【００７６】
ＣＤマップセッテング最適化について、その最適化は、アクチュエータ指定セットＹに特定されたアクチュエータ位置、ｙ＊で行われる（図３参照）。マッピング最適化が多数のアクチュエータｃｋに対し行われるので、マルチプル・アクチュエータのマッピング調整を実行する方法は、最適化プロセスを加速し、更に検索に関与するアクチュエータ相互間、検索アクチュエータ相互間の相互作用を実質的に排除するために使用される。この目的のため、多重アクチュエータ最適化がＹのアクチュエータを２つの交互又はインターリーブされたバンク（ｂａｎｋｓ）に分割される。すなわち、第１のバンクの連続的アクチュエータが第２のバンクのアクチュエータにより相互に分離される。この最適化は１つのバンク中の全てのアクチュエータに対し同時に行われ、その間、他方のバンク中のアクチュエータのＣＤマップセッテングｃｋは固定された状態に保持される。或るバンクに対するｃｋの最適化は反復が特定回数行われ、ついで、その最適化が他方のバンクについてのマップセッテングｃｋに切り替えられ特定回数の反復が行われる。２つの別々の調整反復カウントが記入される。つまり、一方の反復カウントは２つのバンクのそれぞれにおけるアクチュエータｃｋに対しなされた調整の回数を記入するものであり、他方の反復カウントはアクチュエータバンク間で最適化が交互する回数を記入するものである。例えば、もし１０回の調整反復がアクチュエータの１バンク当り記入され、３回の反復がアクチュエータバンク間の交互最適化について記入されたとき、第２のバンクを固定状態に保持しつつ１０回の調整反復が第１のバンクのアクチュエータに対し行われ、第１のバンクを固定状態に保持しつつ１０回の調整反復が第２のバンクのアクチュエータに対し行われ、更に、第２のバンクを固定状態に保持しつつ１０回の調整反復が第１のバンクのアクチュエータに対し行われ、この繰り返しが、Ｙ中の全てのアクチュエータに対し３０回の調整反復が行われるまでなされる。このようにしてマッピング最適化が２つの（２）バンク間で交互して行われる。この多重アクチュエータ最適化法の実行が図１３に示されている。
【００７７】
パラメータ最適化および適応化の実行および終了は手動又は自動的に誘起することができる。マッピング又は円滑性最適化の自動的終了は種々の条件を用いて制御することができる。その２つの条件例として以下のものを挙げるすることができる。すなわち、初期参照レベルの特定のパーセントによりプロファイル可変性を改良すること、および上述のような最適化について特定された全ての調整反復（又は検索トライ）を使い切ることである。或る最適化の間にできるだけ確実に制御パーフォーマンスを改良するようにするため、一連のＣＤプロファイル改良率（初期参照レベルに対する）が、制御セッテング調整反復と対応するよう選択される。この改良率は大きさが減衰するよう選択される。すなわち、最初の調整反復に求められる改良率は最後の調整反復に求められる改良率よりも大きい。例えば、最初の調整反復に５０％の改良率が求められた場合、２０％の改良率が最後の調整反復に求められる。更に明確に述べると、夫々の後の反復についての改良率は、現在のパーセントと最終のパーセントとの間の差異に対し係数α倍（０≦α≦１、例えばαは１／２）した大きさにより減少されることになる。従って、最初の反復の際、もし改良率が５０％であるとすると、第２回目の反復では、改良率が３５％（３５＝５０−（５０−２０）の１／２）となり、第３回目の反復では、改良率が２７．５％（２７．５＝３５−（３５−２０）の１／２）となる（以下、同様）。或る反復時のおいて、もし、ＣＤプロファイル可変性が選択された率で改良されると、最適化が終了し、要求された制御セッテング、ｃｋ又はβ、調整が維持される。もし、全ての特定された調整反復が使い尽くされ、しかも有意な改善がない場合、、最適化が終了し、制御セッテング、ｃｋ又はβ、が最初の参照値に復帰される。
【００７８】
本発明の上述のＣＤ制御についての自動最適化法は多くの点で有利となる。その幾つかを列挙すると以下の通りとなる。
【００７９】
１．この自動最適化法式により、ＣＤ制御パーフォーマンス劣化の根元が除去される。ＣＤ制御の場合、マッピングの基本的操作はパーフォーマンスのために必須のものである。
【００８０】
２．本発明はＣＤマッピングの改善のための高い可能性を有するプロファイル領域を認識することができる。ＣＤマッピングは、ＣＤプロファイルとＣＤアクチュエータ列との間の複雑な関係を記載する機能的手段である。局所的プロファイル変化はＣＤアクチュエータ列のためのマッピングのパーフォーマンス測度を与える。
【００８１】
３．　本発明のパーフォーマンスインジケータは、制御セッテングを調整、評価するためのパーフォーマンスの良好な測度を与える全てのプロセス変数を考慮する。本発明の主な目的はＣＤプロファイル可変性を少なくすることである。ＣＤ制御要素（アクチュエータ列）の最小化は他の空間頻度でのＣＤプロファイル可変性を増大させるようなプロセスに対する制御作用の不必要な放出を防止する。
【００８２】
４．　プロセスおよび制御の先験的知識を使用し、これらをファジールールセットへ組み込むことができる。
【００８３】
５．　この自動最適化法はＣＤ制御システムの補完的機能となる。ＣＤアクチュエータマッピングおよび全幅パーフォーマンス最適化は、ＣＤ制御システムにおいて基本的機能の制御セッテングを更新することにより、現存のＣＤ制御システムに対し頑健性を与える。
【００８４】
６．　この自動最適化法は制御セッテング最適化および適応化の連続的モニタリングおよび断続的実行を提供する。この断続的実行は、シート製造プロセスの力学的動作を取り扱うために必要であり、ＣＤマッピングを任意の時点で変更することができる。シート製造プロセスは断続的メンテナンス用操業停止を伴いつつ連続的に行うことができる。この操業停止は１ヶ月又はそれ以上継続することがあり、制御セッテング最適化の断続的実行は、製造装置の劣化のためのＣＤ制御システムを補償するために必要である。
【００８５】
上述の本発明の最適化方式は、抄紙機の手放しで中断なしの操業を可能にする。最適化法の連続的モニター機能は、必要に応じて手動操作を可能にしつつ、手動的干渉なしに検索を計画することができる。最適化検索は、ＣＤ制御システムの操作に依存し、検索パラメータのパーフォーマンスを作成し、従って、ＣＤ制御システムの操作は本発明の操作の間において中止ないし中断されることはない。
【００８６】
以上、本発明を好ましい実施例を参照して詳述したが、請求の範囲に記載した本発明の範囲から逸脱することなく種々、変更、変形することができることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＤアクチュエータと、ＣＤプロファイルにおけるその対応する影響領域との間のＣＤマッピングの例を示すグラフ図。
【図２】本発明に従って操作可能な抄紙機を示す斜視図。
【図３】本発明に従うところの、潜在的ＣＤプロファイルマッピング不整合領域の選択と、アクチュエータ位置への変換を説明するグラフ図。
【図４】本発明に従うところの、パーフォーマンスインジケータＪｋの、ＣＤマッピング検索パラメータｃｋ（第ｙ＊（ｋ）番アクチュエータ・マッピングのための応答中心）に対する関係を説明するグラフ図。
【図５】本発明に従うところの、パーフォーマンスインジケータの、球状円滑化のための円滑性設定に対する関係を示すグラフ図。
【図６】本発明で使用できるファジーシステム更新エンジンのブロック図。
【図７】図６のファジーシステムのための入力メンバーシップ機能を示す模式図。
【図８】図６のファジーシステムのための出力メンバーシップ機能を示す模式図。
【図９】図６のファジーシステムのためのシステム・ルール・セットを示す模式図。
【図１０】図９のシステム・ルール・セットのための表面を示す模式図。
【図１１】図９のシステム・ルール・セットのパーフォーマンスインジケータの最小化に対するマッピングを示すグラフ図。
【図１２】本発明の実施例のシーケンス・コントローラの重要成分を説明するブロック図。
【図１３】本発明の多重アクチュエータの最適化の様相の実行を説明する模式図。
【図１】
2004503693.tif 000010
【図２】
2004503693.tif 000011
【図３】
2004503693.tif 000012
【図４】
2004503693.tif 000013
【図５】
2004503693.tif 000014
【図６】
2004503693.tif 000015
【図７】
2004503693.tif 000016
【図８】
2004503693.tif 000017
【図９】
2004503693.tif 000018
【図１０】
2004503693.tif 000019
【図１１】
2004503693.tif 000020
【図１２】
2004503693.tif 000021
【図１３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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