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高线活套控制系统性能监控的研究

作　者: 胡文娟
导　师: 胡立生；陆殿高
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制工程
关键词: 高速线材活套控制系统性能监控统计方法小波变换
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 111次
引　用: 1次
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内容摘要

在高速线材生产中,大都采用微张力和自动活套控制,以保证轧材断面尺寸精度,提高生产效率和产品质量。活套控制系统是高速线材生产的重要组成部分,若轧线活套控制不稳定,会造成套量波动、轧件被拉断、尺寸异常以及起套早导致的活套内的堆钢等问题,影响线材生产的效率和产品的尺寸精度。因此利用一些先进技术,提高对活套控制系统的监控水平,从而提高线材生产效率和产品质量,已经成为实际生产过程中必须要解决的关键问题。本论文围绕某高速线材厂的活套控制系统展开研究,在介绍活套控制系统工作原理的基础上,包含了以下几项内容:1、分析了性能监控的意义及应用现状。性能监控是近年来发展起来的一个热门课题,它涉及到的理论基础和技术手段十分广泛。随着科学技术和经济建设的发展,大型设备与控制系统的状态监测和故障诊断己成为保证系统运行稳定性、可靠性和安全性,提高产品质量和生产效率的关键技术和重要手段,并日益引起国内外学者的广泛重视。2、介绍了性能监控的原理和方法。在分析和总结国内外性能监控的应用现状的基础上,从工程应用的角度,介绍了小波变换的基础理论和算法,深入剖析了傅立叶变换、短时傅立叶变换和小波分析方法本质区别。3、应用SPC(统计过程控制)原理对生产现场数据进行分析。利用生产过程中采集的正常工作数据和故障工作数据进行比较分析,对生产过程进行评价。4、利用时频分析的方法进行活套控制系统的性能监控。针对现场实测的数据,分别采用傅立叶变换、频谱分析、短时傅立叶变换、小波变换的方法进行分析,证明小波理论在性能监控中具有明显的优势。5、最后,对活套控制系统中的常见故障及系统稳定性作了剖析。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-18
  1.1 研究课题的背景及意义  11-13
    1.1.1 控制系统性能监控概述  11
    1.1.2 性能监控的意义  11-13
  1.2 性能监控的任务及应用现状  13-15
    1.2.1 性能监控的任务  13
    1.2.2 性能监控的应用现状  13-15
  1.3 本文研究的主要内容与结构  15-17
  1.4 本章小结  17-18
第二章控制系统性能监控的基本原理和方法  18-31
  2.1 原理方法介绍  18-20
    2.1.1 基于“小波变换”信号处理的诊断方法  18-19
    2.1.2 基于“最小方差”准则的性能监控  19-20
  2.2 小波分析基本理论  20-29
    2.2.1 引言  20
    2.2.2 傅立叶变换与短时傅立叶变换  20-23
    2.2.3 小波变换  23-29
  2.3 最小方差准则原理  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章高线活套控制系统  31-39
  3.1 高速线材的发展概况  31
  3.2 活套控制系统组成及工作原理  31-35
    3.2.1 引言  31-33
    3.2.2 活套控制系统的组成  33
    3.2.3 u 的定义和级联控制方向  33
    3.2.4 活套控制的基本原理  33-34
    3.2.5 活套的控制  34-35
  3.3 活套控制的计算模型  35-38
    3.3.1 活套的测量  35-36
    3.3.2 活套的计算  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章高线活套控制系统性能监控的算法及应用  39-68
  4.1 控制系统性能监控的算法  39-44
    4.1.1 问题描述  39-40
    4.1.2 统计算法  40-42
    4.1.3 时频算法  42-44
  4.2 控制系统性能监控的应用  44-67
    4.2.1 利用统计的方法了解采样数据的本质  44-49
    4.2.2 利用时频分析的方法监控活套控制系统  49-61
    4.2.3 活套控制系统性能评估及故障分析  61-67
  4.3 本章小结  67-68
第五章结论与展望  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  74

高线活套控制系统性能监控的研究

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