連鑄過程檢測信號(hào)的頻域分析及應(yīng)用方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-20 19:22
連鑄在整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)流程中擔(dān)負(fù)著承上啟下的關(guān)鍵作用,是鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、質(zhì)量提升、品種開發(fā)和節(jié)能降耗的核心。然而,高拉速下漏鋼、鼓肚等各種質(zhì)量異常層出不窮,給鑄坯質(zhì)量和生產(chǎn)順行帶來極大影響。因此,對連鑄生產(chǎn)的重要過程參數(shù)進(jìn)行在線檢測,探索開發(fā)質(zhì)量缺陷和過程異常的在線診斷及預(yù)測方法,始終是連鑄過程在線監(jiān)控的重中之重。以往在分析信號(hào)時(shí)通常僅關(guān)注信號(hào)的時(shí)域特性,即根據(jù)信號(hào)隨時(shí)間的變化趨勢和特征對異常進(jìn)行預(yù)測,但由于生產(chǎn)過程中影響檢測信號(hào)的因素眾多,導(dǎo)致信號(hào)的時(shí)序特征模糊和弱化,僅通過時(shí)域分析難以從檢測信號(hào)中提取出有用信息。本文運(yùn)用傅里葉變換方法建立針對連鑄過程周期檢測信號(hào)的時(shí)/頻域變換模型,對生產(chǎn)過程中的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析,捕捉信號(hào)的頻域特征及其規(guī)律,研究和考察澆鑄工藝對實(shí)測周期信號(hào)的影響,并通過正常/異常過程檢測信號(hào)的對比,嘗試從周期信號(hào)在線檢測和頻域轉(zhuǎn)化的角度探討過程異常的在線預(yù)測方法。首先,通過對結(jié)晶器液壓振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域處理,得到信號(hào)的頻率譜,通過分析信號(hào)在頻域中的基頻、諧頻、直流分量以及能量強(qiáng)度,對其狀態(tài)進(jìn)行初步研討。結(jié)果顯示,頻域分析可以監(jiān)測振動(dòng)系統(tǒng)左右兩...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 連鑄過程簡介
1.2 連鑄坯鼓肚及其影響因素
1.2.1 鼓肚形成機(jī)理
1.2.2 影響鼓肚的主要因素
1.2.3 結(jié)晶器液位的周期波動(dòng)
1.2.4 連鑄坯鼓肚的研究現(xiàn)狀
1.3 結(jié)晶器振動(dòng)與摩擦行為概述
1.3.1 結(jié)晶器振動(dòng)
1.3.2 結(jié)晶器液壓振動(dòng)系統(tǒng)簡介
1.3.3 連鑄坯與結(jié)晶器間的摩擦行為
1.3.4 結(jié)晶器摩擦力影響因素
1.4 過程檢測信號(hào)的分析方法
1.5 本論文主要研究內(nèi)容
2 連鑄過程周期信號(hào)的頻域分析方法
2.1 傅里葉變換的理論基礎(chǔ)
2.1.1 傅里葉變換簡介
2.1.2 傅里葉變換原理
2.1.3 快速傅里葉變換
2.2 小波變換
2.2.1 小波變換簡介
2.2.2 小波變換原理
2.2.3 小波基函數(shù)的類型與特征
2.3 計(jì)算方法的選擇
2.4 程序設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇
3 結(jié)晶器振動(dòng)/摩擦信號(hào)的時(shí)/頻域轉(zhuǎn)換與分析
3.1 實(shí)驗(yàn)條件與結(jié)晶器振動(dòng)狀態(tài)檢測系統(tǒng)
3.2 液壓缸輸出力的頻域分析
3.2.1 液壓缸振動(dòng)位移頻域分析
3.2.2 結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性
3.3 摩擦力檢測方法概述
3.3.1 摩擦力檢測思路
3.3.2 摩擦力檢測系統(tǒng)簡介
3.4 結(jié)晶器瞬態(tài)摩擦力時(shí)域特性研究
3.4.1 瞬態(tài)摩擦力的周期特性
3.4.2 拉速變化對摩擦力的影響
3.4.3 不同振動(dòng)方式下摩擦力的時(shí)域特性
3.4.4 漏鋼前摩擦力的時(shí)域變化
3.5 結(jié)晶器摩擦力頻域特性研究
3.5.1 拉速變化時(shí)摩擦力的頻域特性
3.5.2 不同振動(dòng)方式下摩擦力的頻域特性
3.5.3 漏鋼前摩擦力的頻域特性
3.6 本章小結(jié)
4 結(jié)晶器液位的頻域分析及鑄坯鼓肚在線檢測方法探討
4.1 實(shí)驗(yàn)條件與鑄機(jī)參數(shù)
4.2 結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)
4.2.1 結(jié)晶器液位測量系統(tǒng)
4.2.2 塞棒控制系統(tǒng)
4.3 鼓肚與結(jié)晶器液位的周期性規(guī)律
4.3.1 鼓肚發(fā)生的規(guī)律
4.3.2 結(jié)晶器液位周期性波動(dòng)機(jī)理
4.4 結(jié)晶器液位信號(hào)時(shí)域特性研究
4.4.1 結(jié)晶器液位信號(hào)與塞棒時(shí)域信號(hào)的聯(lián)系
4.4.2 不同拉速下結(jié)晶器液位信號(hào)時(shí)域信號(hào)特性
4.4.3 正常/異常結(jié)晶器液位時(shí)域信號(hào)特性
4.5 結(jié)晶器液位信號(hào)頻域特性研究
4.5.1 結(jié)晶器液位信號(hào)與塞棒頻域信號(hào)的聯(lián)系
4.5.2 不同拉速下結(jié)晶器液位信號(hào)頻域信號(hào)特性
4.5.3 正常/異常結(jié)晶器液位時(shí)域信號(hào)特性
4.6 鼓肚預(yù)測判據(jù)及在線檢測方法討論
4.6.1 鼓肚檢測流程設(shè)計(jì)
4.6.2 液位波動(dòng)幅度
4.6.3 鑄輥壓力波動(dòng)幅度
4.6.4 液位功率譜頻率與輥間距
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于頻域分析的滾動(dòng)軸承故障預(yù)測[J]. 于洋,馮鄰江. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[2]基于多尺度小波的紋理分析(英文)[J]. 廖寧,徐麗莎,錢曉山. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(09)
[3]基于MATLAB對控制系統(tǒng)頻域的分析[J]. 陳朝霞. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[4]放射性液位檢測系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 龐朝輝,孫玉紅. 儀器儀表用戶. 2014(01)
[5]薄板坯連鑄液位波動(dòng)產(chǎn)生原因與控制[J]. 陳高亮,楊峰. 包鋼科技. 2013(05)
[6]板坯連鑄鼓肚變形行為分析[J]. 徐榮軍. 重型機(jī)械. 2012(01)
[7]亞包晶鋼板坯連鑄結(jié)晶器液面波動(dòng)與控制[J]. 李陽,黃泉金,張小歡,張家泉,趙和明,賴朝彬. 鋼鐵. 2011(08)
[8]基于Meyer小波和FFT的電網(wǎng)間諧波檢測[J]. 房國志,楊才山,楊超. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2011(12)
[9]一種高準(zhǔn)確率漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J]. 何濤燾,田陸,黎鋒果. 連鑄. 2011(03)
[10]土壤含水量空間變異性的頻域分析方法[J]. 楊衛(wèi)中,王一鳴,李保國. 水利學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]連鑄結(jié)晶器熱、力在線檢測技術(shù)及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 王旭東.大連理工大學(xué) 2008
[2]一類時(shí)間序列的頻域分析及其應(yīng)用[D]. 徐立霞.華中科技大學(xué) 2006
[3]基于小波分析的焊縫圖象處理與識(shí)別的研究[D]. 林克正.哈爾濱工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]結(jié)晶器保護(hù)渣渣膜/氣隙及其熱阻數(shù)值計(jì)算研究[D]. 胡鵬宏.大連理工大學(xué) 2018
[2]連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣流動(dòng)/傳熱行為數(shù)值模擬[D]. 王姍嬌.大連理工大學(xué) 2016
[3]Q460E鋼高溫蠕變特性及連鑄中的鼓肚變形研究[D]. 李部.燕山大學(xué) 2015
[4]視覺顯著性的時(shí)空特性分析及其應(yīng)用研究[D]. 劉玉敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]Meyer小波變換像空間的再生核函數(shù)[D]. 張旭瑩.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[6]連鑄機(jī)結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 付巖巖.東北大學(xué) 2012
[7]板坯連鑄鼓肚變形的仿真研究[D]. 裴英杰.燕山大學(xué) 2011
[8]基于小波分形的圖像處理算法研究及應(yīng)用[D]. 廖云良.武漢理工大學(xué) 2008
[9]分?jǐn)?shù)傅里葉變換的研究與應(yīng)用[D]. 王銀花.安徽大學(xué) 2007
[10]小波框架的理論與應(yīng)用[D]. 佘澤紅.陜西師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3447463
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 連鑄過程簡介
1.2 連鑄坯鼓肚及其影響因素
1.2.1 鼓肚形成機(jī)理
1.2.2 影響鼓肚的主要因素
1.2.3 結(jié)晶器液位的周期波動(dòng)
1.2.4 連鑄坯鼓肚的研究現(xiàn)狀
1.3 結(jié)晶器振動(dòng)與摩擦行為概述
1.3.1 結(jié)晶器振動(dòng)
1.3.2 結(jié)晶器液壓振動(dòng)系統(tǒng)簡介
1.3.3 連鑄坯與結(jié)晶器間的摩擦行為
1.3.4 結(jié)晶器摩擦力影響因素
1.4 過程檢測信號(hào)的分析方法
1.5 本論文主要研究內(nèi)容
2 連鑄過程周期信號(hào)的頻域分析方法
2.1 傅里葉變換的理論基礎(chǔ)
2.1.1 傅里葉變換簡介
2.1.2 傅里葉變換原理
2.1.3 快速傅里葉變換
2.2 小波變換
2.2.1 小波變換簡介
2.2.2 小波變換原理
2.2.3 小波基函數(shù)的類型與特征
2.3 計(jì)算方法的選擇
2.4 程序設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇
3 結(jié)晶器振動(dòng)/摩擦信號(hào)的時(shí)/頻域轉(zhuǎn)換與分析
3.1 實(shí)驗(yàn)條件與結(jié)晶器振動(dòng)狀態(tài)檢測系統(tǒng)
3.2 液壓缸輸出力的頻域分析
3.2.1 液壓缸振動(dòng)位移頻域分析
3.2.2 結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性
3.3 摩擦力檢測方法概述
3.3.1 摩擦力檢測思路
3.3.2 摩擦力檢測系統(tǒng)簡介
3.4 結(jié)晶器瞬態(tài)摩擦力時(shí)域特性研究
3.4.1 瞬態(tài)摩擦力的周期特性
3.4.2 拉速變化對摩擦力的影響
3.4.3 不同振動(dòng)方式下摩擦力的時(shí)域特性
3.4.4 漏鋼前摩擦力的時(shí)域變化
3.5 結(jié)晶器摩擦力頻域特性研究
3.5.1 拉速變化時(shí)摩擦力的頻域特性
3.5.2 不同振動(dòng)方式下摩擦力的頻域特性
3.5.3 漏鋼前摩擦力的頻域特性
3.6 本章小結(jié)
4 結(jié)晶器液位的頻域分析及鑄坯鼓肚在線檢測方法探討
4.1 實(shí)驗(yàn)條件與鑄機(jī)參數(shù)
4.2 結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)
4.2.1 結(jié)晶器液位測量系統(tǒng)
4.2.2 塞棒控制系統(tǒng)
4.3 鼓肚與結(jié)晶器液位的周期性規(guī)律
4.3.1 鼓肚發(fā)生的規(guī)律
4.3.2 結(jié)晶器液位周期性波動(dòng)機(jī)理
4.4 結(jié)晶器液位信號(hào)時(shí)域特性研究
4.4.1 結(jié)晶器液位信號(hào)與塞棒時(shí)域信號(hào)的聯(lián)系
4.4.2 不同拉速下結(jié)晶器液位信號(hào)時(shí)域信號(hào)特性
4.4.3 正常/異常結(jié)晶器液位時(shí)域信號(hào)特性
4.5 結(jié)晶器液位信號(hào)頻域特性研究
4.5.1 結(jié)晶器液位信號(hào)與塞棒頻域信號(hào)的聯(lián)系
4.5.2 不同拉速下結(jié)晶器液位信號(hào)頻域信號(hào)特性
4.5.3 正常/異常結(jié)晶器液位時(shí)域信號(hào)特性
4.6 鼓肚預(yù)測判據(jù)及在線檢測方法討論
4.6.1 鼓肚檢測流程設(shè)計(jì)
4.6.2 液位波動(dòng)幅度
4.6.3 鑄輥壓力波動(dòng)幅度
4.6.4 液位功率譜頻率與輥間距
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于頻域分析的滾動(dòng)軸承故障預(yù)測[J]. 于洋,馮鄰江. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[2]基于多尺度小波的紋理分析(英文)[J]. 廖寧,徐麗莎,錢曉山. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(09)
[3]基于MATLAB對控制系統(tǒng)頻域的分析[J]. 陳朝霞. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[4]放射性液位檢測系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 龐朝輝,孫玉紅. 儀器儀表用戶. 2014(01)
[5]薄板坯連鑄液位波動(dòng)產(chǎn)生原因與控制[J]. 陳高亮,楊峰. 包鋼科技. 2013(05)
[6]板坯連鑄鼓肚變形行為分析[J]. 徐榮軍. 重型機(jī)械. 2012(01)
[7]亞包晶鋼板坯連鑄結(jié)晶器液面波動(dòng)與控制[J]. 李陽,黃泉金,張小歡,張家泉,趙和明,賴朝彬. 鋼鐵. 2011(08)
[8]基于Meyer小波和FFT的電網(wǎng)間諧波檢測[J]. 房國志,楊才山,楊超. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2011(12)
[9]一種高準(zhǔn)確率漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J]. 何濤燾,田陸,黎鋒果. 連鑄. 2011(03)
[10]土壤含水量空間變異性的頻域分析方法[J]. 楊衛(wèi)中,王一鳴,李保國. 水利學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]連鑄結(jié)晶器熱、力在線檢測技術(shù)及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 王旭東.大連理工大學(xué) 2008
[2]一類時(shí)間序列的頻域分析及其應(yīng)用[D]. 徐立霞.華中科技大學(xué) 2006
[3]基于小波分析的焊縫圖象處理與識(shí)別的研究[D]. 林克正.哈爾濱工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]結(jié)晶器保護(hù)渣渣膜/氣隙及其熱阻數(shù)值計(jì)算研究[D]. 胡鵬宏.大連理工大學(xué) 2018
[2]連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣流動(dòng)/傳熱行為數(shù)值模擬[D]. 王姍嬌.大連理工大學(xué) 2016
[3]Q460E鋼高溫蠕變特性及連鑄中的鼓肚變形研究[D]. 李部.燕山大學(xué) 2015
[4]視覺顯著性的時(shí)空特性分析及其應(yīng)用研究[D]. 劉玉敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]Meyer小波變換像空間的再生核函數(shù)[D]. 張旭瑩.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[6]連鑄機(jī)結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 付巖巖.東北大學(xué) 2012
[7]板坯連鑄鼓肚變形的仿真研究[D]. 裴英杰.燕山大學(xué) 2011
[8]基于小波分形的圖像處理算法研究及應(yīng)用[D]. 廖云良.武漢理工大學(xué) 2008
[9]分?jǐn)?shù)傅里葉變換的研究與應(yīng)用[D]. 王銀花.安徽大學(xué) 2007
[10]小波框架的理論與應(yīng)用[D]. 佘澤紅.陜西師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3447463
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