在鋁電解工業(yè)生產(chǎn)過程中,電流是影響鋁電解生產(chǎn)過程的重要參數(shù),隨著鋁電解容量的高速發(fā)展,電流強度不斷加強,電流變化對鋁電解槽穩(wěn)定生產(chǎn)影響越來越大,同時鋁電解生產(chǎn)過程是一個多變量耦合、非線性、時變和大時滯的工業(yè)過程體系,在鋁電解生產(chǎn)運行過程中,其內部復雜的物理化學變化、各種外界條件干擾以及操作過程中的波動都決定了電解槽運行過程中參數(shù)和變量測量的復雜性、不確定性和不可連續(xù)性。其中通過采集鋁電解槽檢修時的電流數(shù)據(jù),深入了解電流之間的相互影響關系,研究電流運動模型,對提高鋁電解生產(chǎn)連續(xù)性和穩(wěn)定性具有重要意義。本文在分析鋁電解槽檢修時的母線電流與下游槽母線電流之間關系的基礎上,設計了DSP+FPGA為處理核心的電流采集系統(tǒng),實現(xiàn)了鋁電解槽電流數(shù)據(jù)的高速實時同步采集和動態(tài)變化顯示,再根據(jù)采集到的檢修槽跨槽母線電流、短路母線電流、立柱母線電流以及下游槽的立柱母線電流,數(shù)據(jù)處理后通過多變量最小二乘法建模和支持向量機方法對電流之間相互影響關系進行模型研究分析,比較不同模型擬合輸出,從而判斷檢修時電流相互影響關系。模型分析結果表明:鋁電解槽檢修時的短路母線電流、立柱母線電流及跨槽母線電流的改變都會引起下游槽... 

【文章來源】：貴州大學貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
        1.1.1 鋁電解原理
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內容
    1.4 本文結構
第二章 電流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    2.1 總體結構設計
    2.2 電流數(shù)據(jù)采集方法
    2.3 軟件開發(fā)環(huán)境
        2.3.1 電路設計開發(fā)環(huán)境
        2.3.2 FPGA開發(fā)環(huán)境
        2.3.3 DSP開發(fā)環(huán)境
        2.3.4 上位機開發(fā)環(huán)境
    2.4 系統(tǒng)硬件電路
        2.4.1 隔離放大電路
        2.4.2 A/D轉換模塊
    2.5 數(shù)據(jù)緩存模塊
    2.6 數(shù)據(jù)處理模塊
        2.6.1 FPGA處理模塊
        2.6.2 DSP處理模塊
    2.7 數(shù)據(jù)通信接口
    2.8 電源模塊設計
    2.9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件實現(xiàn)
        2.9.1 AD采樣控制
        2.9.2 數(shù)據(jù)緩存邏輯
        2.9.3 FPGA整體控制邏輯
        2.9.4 DSP數(shù)據(jù)處理程序
        2.9.5 數(shù)據(jù)通信接.程序
    2.10 上位機監(jiān)測顯示
    2.11 本章小結
第三章 鋁電解槽電流數(shù)據(jù)處理與分析
    3.1 數(shù)據(jù)濾波處理
    3.2 基于平滑濾波的電流處理方法
        3.2.1 rlowess平滑濾波
        3.2.2 巴特沃斯低通濾波
        3.2.3 FIR低通濾波
        3.2.4 中值濾波
    3.3 基于小波分析的電流處理方法
    3.4 本章小結
第四章 鋁電解槽檢修時的電流分析模型研究
    4.1 模型描述
    4.2 模型輸入輸出變量的選取
    4.3 基于多變量最小二乘法的電流建模
        4.3.1 模型分解算法
        4.3.2 模型階次的辨識
    4.4 基于支持向量機的電流建模
        4.4.1 不同核函數(shù)的模型仿真
        4.4.2 不同懲罰因子C的模型仿真
        4.4.3 模型驗證
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 進一步研究展望
致謝
參考文獻
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：2963414