Адаптивные алгоритмы фильтрации и идентификации в системах управления температурным режимом агрегатов непрерывного отжига

• Автор: Никитенко, Всеволод Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 235 c. : ил

1Л. Исследование цротягшой печи ii объекта управления

1.2. ГДзтода фильтрации нестационарных процессов

1.3. Анализ состояния оазработки алгоритмов идентификации нестгциопархш объектов

1.4. Задачи диссертационной работы.

Выводы по первоглу разделу

2. ПОСТРОЕНИЕ СТАЕ1СТИЧВСК0Г0 Ж1ТЕИ1Я.

2.1. Респгл отслеяЕтшшя полезной основы нестационарного процесса.

2.2. Определение закона распределения дапяы серии

2.3. Построение доверительной полосы.

2.4. Построение статистического критерия.

Выводы по второму разделу

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНОГО МГОИЛНА ШЬТРЩЖ.
3.1. Постановка задачи
3.2. Исследование стратегии одноконтурного фильтра.
3.3. Исследовап1е работы дзухконтуриого фильтра.
3.4. Сравнение фильтров с различными алгорктшш
3.5. Исследование частотных и переходных характерпстпк. .III
3.6. Фильтрация сигналов переменных температурного рекода
Вывода по третьему разделу
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕД3А1Ю ДДМГЛСПОГО АЛГОРИТМА
4Л. Построение регрессионной модели температурного
регягда.
4.2. Постановка задачи оперативной пдентпфшгацип
4.3. Исследование эдаптшшх алгоритмов идентификации
4.4. Исследование частотных п переходных характерпс
тпк алгоритмов идентшфикащш.
4.5. Фильтрация сигнала пирометра в системе управления температурным ревгшом. .
Выводы по четвертого разделу
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИШОЛЬЗаЗАШЖ ИСТОЧЯЯКВ
ПИШОЬЕНПЯ.
ВДШШЕЗИЕ I. Псслсдовшсю стратегий двухкоитуоного
фильтра.
1ШШ0ШШЕ 2. Исследование фильтра, использующего алгоритм скользящего среднего.
ПН1Л0ЕЕШЕ 3. Значение коэффициентов для формул раздела 3.
ПИШОШПТЕ 4. ГЛатерпалы внедрения и расчета экономической эффективности.
ВВЕДЕНИЕ


Ряд исследований 1,4,5 показался, что одним из важных условий повышения ее качества является оптимизация температурного режима. Одной из основных задач температурного отжига металла в печи является задача уцравленкя температурным режимом камеры нагрева, которая рассматривается в данной работе. При решении этой задачи учитывается несколько групп возмущений, несущих информацию о процессе отжига. Первая груша параметры металла, обусловленные спецификой выплавки, разливки и производства проката. Эти параметры претерпевают существенные изменения от плавки к плавке, но з меньшей степени в пределах одной плавки от полосы к полосе. Так как значения указанных переменных известны в виде средних значений, то при управлении температурным режимом возникает неоцределенность изза незнания точного распределения значений переменных по длине полосы и от полосы к полосе, что приводит к неравномерности значений выходных показателей. Другую группу параметров составляют неизмеряемые возмущения случайного характера, к которым относятся различные нарушения производственных условий, колебания параметров энергетических потоков, аварийные поломки отдельных элементов оборудования агрегата, перегорание нагревателей, износ кладки печи и т. Некоторые из этих возмущений не приводят к аварийному состоянию, но изменяют характеристики печи, создавая временную нестационарность объекта. Чтобы получить заданные свойства полос, нестационарность печи необходимо учитывать в процессе управления. При использовании этих величин в системе управления наблюдается некоторая неопределенность, которая обусловлена либо случайным характером величин, либо шумами измерения, либо обоими этими факторами. С целью повышения достоверности информации необходимо производить фильтрацию вводимых от датчиков сигналов. Дяя управления температурным режимом в систему поступают значения температуры греющих сред в зонах, скорости полосы, ее толщины, температуры полосы на выходе из камеры нагрева. Температуры греющих сред измеряются термопарами, расположенными в зонах печи . Температура полосы измеряется радиационным пирометром, конструкции ГЛИСиС б . Погрешности измерений пирометра возникают изза ошибок измерительной части и изза флуктуаций теплового потока. Эти флуктуации зависят б, , 2б от шероховатости поверхности полосы, ее загрязнения тонкими слоями постороннего вещества, а также от окислов, образующихся на поверхности. Все эти факторы, неравномерно расположенные по дайне полосы, сильно влияют на степень черноты металла и на показания пирометра. Дисперсия его ошибок составляет б от 5 до С. Сигналы датчиков технологических переменных температурного режима являются нестационарными случайными процессами. Это следует из приведенных ниже графиков поведения сигналов во времени и анализа их корреляционных функций. Сигнал, поступающий от пирометра, представлен на рис. Из рисунка видно, что процесс изменения температуры имеет значительный размах, а среднее значение процесса не является постоянным. Кроме того, сигнал пирометра содержит кратковременные лм. Рис. На рис. I до 0,, а цри больших значениях задержки график уменьшается медленно. УХ и свидетельствует о наличии тренда в выборке. Аналогичные исследования проведены для остальных переменных температурного режима. Дяя каждой из переменных показаны графики их изменения во времени и автокорреляционной функции. Эти характеристики представлены на рис. Из рассмотрения графиков изменении сигналов во времени видно, что они имеют среднее значение, которое не является постоянным. Сигнал толщины полосы, подобно сигналу пирометра имеет выбросы, возникающие в месте сварки внахлест концов двух полос. При построении автокорреляционной функции эти выбросы из выборки устраняются. Анализ автокорреляционных функций зходных переменных температурного режима показал, что ведут они себя также как и автокорреляционная функция сигнала пирометра, т. Такое поведение корреляционной функции указывает на наличке в выборке высокочастотной некоррелированном и низкочастотной коррелированной составляющейтренда 7, 8, 9 . Рис. Рис. Излечение ливр . Рис. Рис. Рис 1. Рис. Рис. Рис. Рис.