矢量量化在钢水连铸下渣检测方面的应用

针对当前钢水连铸下渣检测系统（SWCC-SDS）成本高、难于安装等问题，提出了一种基于矢量量化（VQ）技术的钢水下渣检测方法.对钢水连铸下渣过程进行了研究，根据连铸过程中钢水、钢渣产生的振动差异，确定了把振动信号作为主要检测信号的实施方案.利用振动传感器，搭建了远离钢水的控制系统，解决了钢渣检测的传感器易耗问题.通过VQ技术对经过预处理的实时信号进行特征提取、码本训练，来判断钢水状态，实现连铸下渣的自动控制.实验结果表明,该方法成本低，对现在有设备改造小，下渣检出率在95％ 以上，符合钢水连铸的生产要求.     

基于Winsock控件嵌入式视觉在线检测网络通讯

针对DVT嵌入式视觉智能传感器在线检测功能,实现用户终端检测结果的实时输出与信息反馈.探讨了DVT嵌入式视觉智能传感器检测数据实时以太网输出技术.基于TCP/IP协议,在VC++6.0环境下,利用Winsock控件进行网络通讯的相关技术,实现数据输出终端与DVT视觉系统实时通讯.实验证明,该通讯系统具有实时、准确的优点,并且可根据需要进行信息反馈,对DVT检测系统重新调整.     

机器人导航中振动检测传感器的设计与改进

针对采用传统方法进行振动检测传感器数据采集时存在的谐振失真问题,提出基于32通道VXI总线技术和阵列信号处理的机器人导航振动检测传感器改进设计方法,并对系统进行了总体设计和功能模块分析.通过均匀线列阵分布模型对检测到的振动信号进行阵列信号处理和波束形成分析,并结合32通道VXI总线数据采集技术和PXI总线数据回放技术,进行了系统模块化设计和集成.结果表明,改进的振动检测传感器系统具有较好的数据采集和信号处理能力,为机器人导航提供了准确的参量数据和控制信号输入.     

连铸机辊缝在线测量仪的设计

针对目前国内连铸机缺乏可靠的实时辊缝测量数据、测量精度低的问题,设计了辊缝在线测量仪.该方案采用嵌入式系统,通过双通道并行运行的高速数据采集卡实时采集传感器检测口输出的电压信号、数字信号、脉冲信号,并在PC104中对数据预处理,实现连铸机辊缝数据的在线检测,无线发送接收数据和上位机监控界面的实时处理和存储.本测量仪辊缝间距误差小于0.5%,倾角测量精度达到0.01°,能排除连铸生产过程中存在的潜在故障并提高板坯的质量,减少劳动强度.     

钢包下渣检测系统的研制

为解决连铸后钢水带渣进入中包问题，研制了高频振荡器式的钢包下渣检测系统，经现场试用，该检测系统的灵敏度及稳定性均达到设计要求。     

LabVIEW环境下的便携式智能检测系统设计

针对传统检测系统对整个测量带来的不便,本文采用虚拟仪器LabVIEW开发便携式智能检测系统,利用NI的嵌入式硬件平台CompactRIO采集信号数据,并将其通过以太网发送到上位机,实现多通道数据的实时检测,利用构建虚拟仪器库来实现数据的实时显示、波形显示及报警功能,并结合数据库管理系统对采集到的信号数据进行存储、分类和共享。该系统配以相应的系统机箱和移动蓄电池,同时运用便携式智能检测系统在控制工程实验室进行现场模拟实验。实验结果表明,该系统能快速精确地显示环境温度,实时检测逆变器电压,压力测量灵敏度高,抗干扰能力强;可在频域内提取被淹没在噪声的有用信号,采用快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT),实现信号的谐波分析。该系统体积小、便于携带,可广泛用于现场环境温度、电压、压力等参数的检测。该设计为进一步信号分析奠定了基础。     

基于BP神经网络的立铣加工振动快速预估

结合研制的立铣加工过程虚拟仿真系统和实验测量铣削力信号,训练并建立优化的1-20-1型BP神经网络模型,快速实现铣削加工过程刀具-工件系统振动状态的预估.对比神经网络模型预估的振动结果与实验测量振动信号可以看出,二者数据吻合较好,表明铣削虚拟仿真系统与神经网络技术的结合能够高效低耗地用于不同铣削加工条件下铣削振动状态的快速预估和加工过程监测.     

仿射变换的二阶微分方程生命信号滤波算法

由于微小型嵌入式系统尺寸和计算能力的限制,在对生命体征信号进行检查时,往往较难实现实时与精确兼顾。为了解决该问题,本文提出了一种基于二阶微分方程与仿射变换理论结合的心电信号滤波算法(ATSDEF),并进行了与粒子滤波方法的滤波性能对比实验,证明了ATSDEF方法有较粒子滤波更好的滤波性能。通过微小型嵌入式心电测量系统对正常与异常心电信号进行在线滤波实验,验证了该算法可以有效的滤除心电信号的噪声,且能够保持心电信号中较为微弱的细节特征,从而保证了信号滤波后的精度,解决了微小型嵌入式系统的实时信号处理难题。     

基于生产者-消费者模式的机械振动故障诊断系统

振动信号能够在时域和频域内反映旋转机械的故障信息,针对传统测试系统难以兼顾振动信号高速实时采集和大运算量处理的问题,基于生产者-消费者模式设计了一种旋转机械振动故障诊断系统。该系统将振动信号采集过程与处理过程分别构成数据生产模块与数据消费模块,使数据在两种模块内以不同迭代速率实现高效解耦共享。采用组态软件LabVIEW,并结合高速采集卡NI6351、振动传感器等硬件,搭建了模拟直升机传动系统故障诊断实验台。在生产模块内实现了14通道100 kHz采样频率下的振动信号高速实时采样,在消费模块内采用傅里叶频谱和Hilbert包络谱分析实现了对数据的实时处理,获得了准确的故障特征,实现了对模拟直升机传动系统故障的实时精确诊断。     

基于相位一致性的转炉出钢下渣检测方法

针对当前转炉出钢下渣检测系统检测准确性不高、使用寿命短、安装维护困难等问题,提出基于相位一致性的红外下渣检测方法.通过对转炉出钢下渣过程和钢水钢渣混流图像特征的研究,构造改进的相位一致性模型,并利用正交的log Gabor滤波器组求解模型.该算法很好克服传统边缘检测方法容易受到亮度、对比度以及噪声影响的缺点,能够检测到清晰并且连续的钢渣边缘.工业现场试验结果表明,该方法在提高红外转炉出钢检测系统的检测准确率和控制钢包渣厚两方面效果明显. 关键词：     

过程检测交流恒流源的计算机辅助设计与分析

用作传感器激励源的恒流源的主要性能要求之一是幅度稳定性。过去几年已经提出了各种应用运算放大器组成的双极型恒流源电路,但是大部分只能提供较小的输出幅度。本文提出频率为10kHz,幅度高达200mA的恒流源设计方法。应用自动控制原理来设计这种恒流源,可以获得必要的幅度稳定性。本文叙述连铸熔渣检测传感器激励源的SPICE程序模拟设计。根据程序运行结果,确定恒流源闭环系统中各个环节的电路参数,并给出实际电路及各项技术指标,包括最大输出幅度,源内阻,输出调整率,调节特性等。该恒流源已成功地用在SD-1连铸熔渣检测器中。     

连铸钢包下渣检测技术的开发

介绍了连铸钢包浇注后期下渣检测仪表的工作原理，检测技术在连铸工艺中的作用，并对在武钢二炼钢厂所进行的冷态及热态试验作了论述．     

基于水平集的转炉出钢图像钢渣检测方法

针对转炉出钢红外灰度图像具有噪声大、物体间灰度差较小和边缘模糊等特点,难以实现区域分割及下渣检测的问题,提出一种基于水平集的转炉出钢图像钢渣检测方法.根据钢水与钢渣的轮廓分布特点对Chan-vese活动轮廓模型进行改进,构造双轮廓曲线的演化函数.利用水平集方法求解模型,并通过最小化双轮廓曲线的演化函数来获得分割区域及其灰度特征值.最后通过分割区域的灰度特征值识别钢水与钢渣及计算钢渣含量,完成钢渣检测.实验表明,该方法具有较高的抗噪性和准确性,能很好地应用于红外热成像转炉出钢下渣检测.     

连铸中间包耐火材料的冲蚀特性与控流装置的优化设置

中间包内耐火材料的损毁是化学反应、热应力与钢液流动的协同作用所致,中间包内控流装置发生侵蚀的主要原因是钢液对耐火材料的冲蚀。对设置有湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝的中间包耐火材料的冲蚀特性进行数值模拟计算与分析,结果表明,中间包内冲蚀最严重的部位是在湍流控制器及冲击区包壁上部1/3处,其次是挡渣堰迎向钢液流动一侧壁面;随着挡渣堰与钢液入口距离的增加,钢液对挡渣堰、挡渣坝的冲蚀强度下降;根据停留时间分布（RTD）曲线设置中间包控流装置时,应考虑钢液对耐火材料的冲蚀特性。     

新冶金渣系的开发及其应用

根据我国铁水预处理、钢水精炼和连铸的发展计划,从简要介绍传统冶金渣系的特点入手,分析了这３ 种新冶金渣系的现状及发展前景;详细介绍了不扒渣铁水脱硫技术和ＬＦ炉泡沫埋弧精炼技术的特征;通过预测铁水预处理、钢水精炼和连铸３ 种渣系产品的市场需要量,指出了其规范化、标准化的必要性     

Measurement and AFPS control of molten steel level in strip casting

The measurement and control of the molten steel level are studied, which affect the quality of strip surface in strip casting.A system of molten steel measurement with a CCD (Charge Coupled Devices) sensor is designed, real-time measured data are given and its precision is analyzed. The level fluctuation model is derived, and an adaptive fuzzy-PID controller with supervisory control (AFPS) is proposed. The stability of the system is proved using Lyapunov theorem, and the simulation results are given when the model, the casting speed and the roll gap change. It is suggested that this kind of coupled nonlinear and time varying system is stable and robust using the designed AFPS controller.     

Molten steel yield optimization of a converter based on constructal theory

Constructal theory is introduced into the molten steel yield maximization of a converter in this paper. For the specific total cost of materials, generalized constructal optimization of a converter steel-making process is performed. The optimal cost distribution of materials is obtained, and is also called as "generalized optimal construct". The effects of the hot metal composition contents, hot metal temperature, slag basicity and ratio of the waste steel price to the sinter ore price on the optimization results are analyzed.The results show that the molten steel yield after optimization is increased by 5.48% compared with that before optimization when sinter ore and waste steel are taken as the coolants, and the molten steel yield is increased by 6.84% when only the sinter ore is taken as the coolant. It means that taking sinter ore as coolant can improve the economic performance of the converter steelmaking process. Decreasing the contents of the silicon, phosphorus and manganese in the hot metal can increase the molten steel yield. The change of slag basicity affects the molten steel yield a little.     

马钢六流小方坯连铸机中间包内型优化水模试验

对马钢六流方坯连铸机T型中间包内腔优化的水模试验研究，在中间包内设置适当的纵向或横向挡墙，可以把大包注入的钢水较均匀地分配给各水口，减小各水口间的温差，尤其是解决了1，6流水口的低温状况．横向挡墙已在工业生产中采用，效果良好．