本文關鍵詞：冷軋液壓AGC系統(tǒng)的建模與故障診斷方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：厚度控制是決定帶鋼產(chǎn)品質量的關鍵成因,冷軋液壓AGC(Automatic Gauge Control)系統(tǒng)因此成為軋制過程的重要組成部分。液壓AGC系統(tǒng)具有多重閉環(huán)控制結構,即使是微小的狀態(tài)異常也會經(jīng)過閉環(huán)傳播、擴散而導致嚴重設備故障的發(fā)生,出現(xiàn)難以處理的復合故障;此外,系統(tǒng)還易受諸多外界干擾和不確定因素的影響,致使其故障具有隱蔽性。AGC系統(tǒng)的故障有可能破壞整個軋機的正常軋制狀態(tài),甚至導致軋機振動等設備安全隱患以及帶鋼打滑、跑偏、斷帶和堆鋼等嚴重質量事故。為提高液壓AGC系統(tǒng)的可靠性和安全性,復合故障的診斷是軋制過程的迫切需求,系統(tǒng)具有不確定信息情況下的故障診斷也是亟待解決的難題。針對上述問題,本文開展的研究工作和取得的關鍵成果總結如下:1.總結了故障診斷和不確定性問題的研究現(xiàn)狀。針對液壓AGC系統(tǒng)的故障診斷問題和不確定性問題,分別綜述了液壓AGC系統(tǒng)的故障診斷方法、復合故障診斷方法、板厚控制系統(tǒng)的不確定性問題研究方法和不確定系統(tǒng)的故障診斷方法,為本文的方法提出和研究奠定基礎。2.對冷軋液壓AGC系統(tǒng)進行了動態(tài)建模仿真。分析了液壓AGC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理并對其各環(huán)節(jié)進行等效建模,仿真試驗驗證表明無論是在穩(wěn)定軋制還是不穩(wěn)定軋制情況下,出口厚度都能夠滿足輥縫設定要求,證明所建立的數(shù)學模型可以描述現(xiàn)場AGC系統(tǒng)的固有屬性。3.提出基于多狀態(tài)的多信號模型改進方法并于液壓AGC系統(tǒng)中進行了故障診斷試驗與驗證。重點描述了基于多信號模型方法的故障診斷策略,對傳統(tǒng)的多信號模型方法進行了改進;在液壓AGC系統(tǒng)中實施了故障模擬和測點優(yōu)化設計,為故障診斷做好前期準備;對系統(tǒng)的微小故障和大故障分別開展了診斷及驗證,表明了基于多狀態(tài)的多信號模型方法的有效性。4.提出基于多信號模型和盲源分離的復合故障診斷方法并將其成功應用于AGC系統(tǒng)。重點介紹了所提出的基于多信號模型和盲源分離的復合故障診斷方法的原理和應用步驟,并給出了可診斷性分析步驟;在液壓AGC系統(tǒng)中的應用驗證表明所提方法可有效隔離出現(xiàn)的故障模糊組,提高了系統(tǒng)復合故障診斷的準確率。5.對基于多信號模型的不確定液壓AGC系統(tǒng)故障診斷方法進行了探討研究。探究將基于概率論的概率推理方法、基于D-S證據(jù)理論的不確定推理方法、基于模糊理論的不確定推理方法和基于粗糙理論的規(guī)則提取方法用于不確定系統(tǒng)的多信號模型改進,以獲取更為精準的因果關系依賴矩陣,分別解決證據(jù)不確定、先驗概率未知、測試不確定和模型信息不完備等問題。
【關鍵詞】：液壓AGC系統(tǒng) 多信號模型 測點優(yōu)化設計 盲源分離 復合故障診斷 不確定性 隨機概率理論 模糊粗糙理論
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG333
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-14
• 第一章 緒論14-27
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.1.1 研究背景14
• 1.1.2 研究意義14-15
• 1.2 液壓AGC系統(tǒng)的功能介紹15-16
• 1.3 液壓AGC系統(tǒng)的挑戰(zhàn)性問題16-19
• 1.3.1 動態(tài)建模問題16-17
• 1.3.2 故障診斷問題17-18
• 1.3.3 不確定性問題18-19
• 1.4 故障診斷及不確定性問題的研究現(xiàn)狀19-23
• 1.4.1 液壓AGC系統(tǒng)的故障診斷研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4.2 復合故障診斷研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4.3 板厚控制系統(tǒng)的不確定性研究進展22-23
• 1.4.4 不確定系統(tǒng)的故障診斷方法研究進展23
• 1.5 本文主要工作及組織結構23-27
• 1.5.1 本文研究要點23-24
• 1.5.2 本文主要工作24-25
• 1.5.3 本文組織結構25-27
• 第二章 冷軋液壓AGC系統(tǒng)的動態(tài)建模仿真27-36
• 2.1 引言27
• 2.2 液壓AGC系統(tǒng)的原理分析27-28
• 2.2.1 液壓壓力控制系統(tǒng)27
• 2.2.2 液壓AGC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理27-28
• 2.3 液壓AGC系統(tǒng)的動態(tài)建模28-35
• 2.3.1 伺服閥28-29
• 2.3.2 液壓缸29-30
• 2.3.3 軋輥輥系基本方程30-31
• 2.3.4 位移傳感器31
• 2.3.5 PID控制調(diào)節(jié)器31-32
• 2.3.6 背壓回油管道32
• 2.3.7 預控與監(jiān)控32-33
• 2.3.8 仿真模型的正確性驗證33-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 基于多信號模型的液壓AGC系統(tǒng)故障診斷方法36-49
• 3.1 引言36
• 3.2 多信號模型方法簡介36
• 3.3 基于多信號模型的故障診斷策略36-39
• 3.3.1 多信號模型設計過程36-37
• 3.3.2 多信號模型原理分析37-38
• 3.3.3 多信號模型診斷策略38-39
• 3.4 液壓AGC系統(tǒng)故障模擬和測點選取39-46
• 3.4.1 故障模擬39
• 3.4.2 測點選取39-42
• 3.4.3 模擬結果42-46
• 3.5 應用驗證46-48
• 3.5.1 故障診斷結果46-47
• 3.5.2 診斷結果驗證47-48
• 3.6 本章小結48-49
• 第四章 基于多信號模型和盲源分離的復合故障診斷方法49-73
• 4.1 引言49
• 4.2 盲源分離方法49-57
• 4.2.1 盲源分離方法簡介49-51
• 4.2.2 盲源分離方法原理51-55
• 4.2.3 盲源分離方法實現(xiàn)55-57
• 4.3 基于多信號模型和盲源分離的復合故障診斷方法57-60
• 4.3.1 多信號模型改進58
• 4.3.2 冗余信息分析58-59
• 4.3.3 測點數(shù)據(jù)白化預處理59
• 4.3.4 測點信號解混59-60
• 4.3.5 多信號模型重建60
• 4.4 基于多信號模型和盲源分離的復合故障可診斷性分析60-62
• 4.5 應用驗證62-72
• 4.5.1 故障診斷結果68-70
• 4.5.2 診斷結果驗證70-72
• 4.6 本章小結72-73
• 第五章 基于多信號模型的不確定液壓AGC系統(tǒng)故障診斷方法73-86
• 5.1 引言73
• 5.2 不確定問題概述及理論分析73-75
• 5.2.1 隨機概率理論與不確定性73-74
• 5.2.2 模糊粗糙理論與不確定性74-75
• 5.3 板厚控制系統(tǒng)的不確定性問題75-77
• 5.3.1 非結構不確定性76-77
• 5.3.2 結構不確定性77
• 5.4 基于多信號模型的不確定液壓AGC系統(tǒng)故障診斷方法研究77-85
• 5.4.1 針對證據(jù)不確定的診斷方法78-79
• 5.4.2 針對先驗概率未知的不確定性問題診斷方法79-82
• 5.4.3 針對測試不確定的診斷方法82-83
• 5.4.4 針對模型信息不完備的診斷方法83-85
• 5.5 本章小結85-86
• 第六章 總結與展望86-89
• 6.1 論文主要成果總結86-87
• 6.2 課題后續(xù)研究展望87-89
• 參考文獻89-95
• 致謝95-96
• 在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄和參加科研情況96

【參考文獻】

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本文編號：304777