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基于EMD和SVM算法的冷轧镀锌线湿膜测厚系统的研究
作 者: 常明
导 师: 刘毅敏
学 校: 武汉科技大学
专 业: 检测技术与自动化装置
关键词: 热镀锌 OPC客户端 涂膜厚度 支持向量机 经验模态分解
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着建筑、家电、汽车工业的大力发展,我国镀锌钢板生产行业面临前所未有的机遇和巨大的市场。在冷轧带钢热镀锌生产中,涂膜厚度是一项重要的用户指标。涂膜过厚会浪费原材料,增加生产成本;涂膜太薄则会影响产品的抗腐蚀性,从而在一定程度上影响到产品的使用寿命。因此,对涂膜厚度的准确测量和预测控制在带钢涂镀生产过程中有着重要的意义。某钢厂的冷轧镀锌线上引进了一套NDC公司湿膜测厚系统,该系统能够对湿膜数据进行精确测量,但目前存在的问题是无法保存湿膜数据,也就无法和干膜数据对比,没有实际意义。为解决此问题,本文对原系统进行改进,在现有软硬件基础上设计并开发了OPC(OLE for Process Control)客户端软件,组建了新的NDC-OPC湿膜测厚系统,并将测量的湿膜数据存储到本地。而为了达到预测控制湿膜的目的,本文首先讨论支持向量机(SVM)回归算法,并针对传统的SVM算法存在的缺陷采用经验模态分解(EMD)算法对SVM算法进行改进,将其应用于对湿膜数据值的预测。然后本文又详细讲述了基于信息粒化的模糊算法对SVM算法进行改进的方法,并将其应用于对湿膜数据的趋势拟合和预测。实验结果表明算法是可行的。对系统采集的涂膜的湿膜厚度和质检中心提供的干膜厚度之间的关系进行数学建模,从实际的生产数据中寻找质量参数和控制参数之间的关系,再通过上述算法预测的湿膜数据和干湿膜数学模型来预测干膜数据,可为生产过程中参数的控制提供客观的指导,具有重要的指导意义。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第一章 绪论 8-13 1.1 课题的背景及意义 8 1.2 膜厚控制方法 8-9 1.3 NDC 测厚仪测厚原理简介 9-11 1.3.1 IG710的光学布局 9-10 1.3.2 双检测器原理 10-11 1.4 本文的组织结构 11-13 第二章 OPC技术 13-20 2.1 OPC 技术 13-14 2.2 OPC 技术的本质——COM/DCOM 14-15 2.2.1 OPCDA规范简述 14-15 2.3 客户端和服务器简介 15-16 2.3.1 OPC服务器对象 15-16 2.4 OPC 接口 16-19 2.4.1 OPC对象接口定义 17-19 2.5 OPC 同步异步通讯 19 2.6 本章小结 19-20 第三章 系统实现 20-27 3.1 系统方案设计 20-21 3.1.1 IG710测厚仪系统 20-21 3.1.2 方案设计 21 3.2 改进的湿膜测厚系统 21-23 3.2.1 新的NDC系统构成介绍 21-22 3.2.2 OPC客户端的设计 22-23 3.3 OPC 客户端程序的实现 23-25 3.4 OPC 客户端程序界面展示 25-26 3.5 本章小结 26-27 第四章 湿膜厚度与干膜厚度关系的数学建模 27-30 4.1 湿膜厚度与干膜厚度关系的数学建模 27-28 4.2 支持向量机线性拟合 28-29 4.3 本章小结 29-30 第五章 SVM回归算法 30-41 5.1 支持向量机 30 5.2 机器智能学习 30 5.3 SVM 回归算法 30-34 5.3.1 实验 32-34 5.4 基于 EMD 的 SVM 回归算法 34-40 5.4.1 EMD分解 34-35 5.4.2 实验 35-40 5.5 本章小结 40-41 第六章 基于模糊信息粒化的SVM算法 41-52 6.1 信息粒化简介 41-42 6.2 模糊信息粒化 42-43 6.3 模糊粒化算法 43-45 6.4 改进的模糊粒化算法 45-47 6.5 FIG_SVM 算法 47-48 6.6 实验 48-50 6.7 GUI 设计 50-52 第七章 总结与展望 52-54 7.1 本文总结 52 7.2 本文的不足之处 52-54 参考文献 54-57 研究生期间发表的论文 57-58 致谢 58-59 详细摘要 59-63
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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