收藏本站
《大连理工大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于PCA和NN的结晶器异常信息提取方法研究

杨尚玉  
【摘要】:结晶器稳定、高效的运行是连铸生产的关键环节。对结晶器的运行状态进行检测的研究由来已久,但随连铸高拉速的发展趋势,铸坯表面质量缺陷以及漏钢等异常的发生一直未得到很好的解决。关于结晶器的检测与相应的异常信息提取方法还需进一步的研究。在此背景下,本文采用主元分析(PCA)方法和神经网络(NN)对结晶器摩擦力数据进行分析,探讨合适的结晶器异常信息提取方法。 采用PCA方法和改进PCA方法对结晶器异常信息进行提取,详细阐述了主元分析方法的原理及其建模步骤。基于宝钢2#板坯连铸结晶器摩擦力实测数据,建立PCA模型,计算获得T~2统计量和Q统计量,并生成对应的控制图:T~2图和Q图。基于建立的PCA模型对大量的异常数据进行仿真,利用T~2图和Q图进行故障检测,结合实测的结晶器摩擦力及其均方根图进行分析。结果表明:PCA模型能够对多数异常做出反映,验证了PCA方法应用于结晶器过程检测是可行的。在Q图未检测到故障而T~2图检测到故障时,利用改进PCA方法的主元显著相关变量(PVR)统计量图对工况做进一步诊断。异常数据分析表明,改进的PCA能够区分异常和工况改变引起的T~2统计量的变化,较传统PCA有更强的故障诊断能力。 运用NN和PCA相结合的方法对结晶器过程进行异常检测,首先对实测数据做PCA预处理,获取的主元作为BP网络的输入;再利用BP网络消除各主元间的非线性和动态性,建立表征正常工况特征的NN模型。将实测的数据与NN模型相比较,实测值与输出值之间的差值矩阵用PCA方法评估,并建立简单的控制图。基于NN-PCA模型对现场实测的摩擦力数据离线分析,对应生产现场的异常记录,仿真结果表明,耦合NN和PCA的方法较PCA方法对异常反应更加明显,并且有更强的过程工况诊断能力,表明该方法在结晶器异常信息提取方面具有明显的应用潜力。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TF341.6

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵琦;高拉速连铸结晶器漏钢诊断预报模型研究[D];东北大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝培锋,刘辉林,张立,吴建明;连铸设备综合判断计算机专家系统[J];东北大学学报;2002年09期
2 朱立光,唐国章,万爱珍,金山同;基于神经网络的连铸保护渣设计专家系统的研究[J];钢铁;1999年09期
3 姚曼,温承浩,魏勇,方大成,陈亚贤,张立,叶锦渭;功率法用于板坯连铸结晶器摩擦力在线检测的试验研究[J];钢铁;2001年05期
4 职建军,裴云毅,文昊;宝钢板坯连铸漏钢预报系统的开发与应用[J];钢铁;2001年09期
5 姚曼,罗敏林,范光华,方大成,李平,王志道;连铸结晶器内拉坯阻力在线监测方法的研究[J];钢铁;1995年09期
6 王海清,宋执环,李平;改进PCA及其在过程监测与故障诊断中的应用[J];化工学报;2001年06期
7 张兴中;我国连续铸钢技术的发展状况和趋势[J];钢铁研究学报;2004年06期
8 张海军;薛庆国;;连铸技术的最新发展趋势[J];宽厚板;2005年06期
9 蔡开科;连铸技术发展[J];山东冶金;2004年01期
10 胡婕;结晶器漏钢预报系统[J];山西冶金;2000年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王旭东;连铸结晶器摩擦力新检测方法及其应用方法研究[D];大连理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱苗勇;;高效板坯连铸结晶器集成技术[J];鞍钢技术;2009年03期
2 杨尚玉;王旭东;姚曼;李全育;;改进的主元分析法在连铸结晶器过程监测中的应用[J];北京科技大学学报;2008年01期
3 王旭东;姚曼;尹合壁;郭亮亮;刘晓;于艳;;神经元网络应用于圆坯连铸结晶器传热计算[J];北京科技大学学报;2008年02期
4 梁建平;王立新;刘旭峰;孙铭山;蒋明伟;翟启杰;;冷却速率对1Cr18Ni9Ti钢高温脆性区凝固组织的影响[J];材料科学与工艺;2009年03期
5 姚曼,王文华,魏树立,尹合壁,方大成;板坯连铸结晶器摩擦力计算与影响因素研究[J];大连理工大学学报;2002年02期
6 郑朝晖,杜红彬,王世广,姚平经;基于Matlab的多尺度主元分析在过程监控中应用[J];大连理工大学学报;2003年04期
7 马勇;王旭东;臧欣阳;姚曼;叶世鸿;;连铸结晶器摩擦力在线检测方法研究[J];大连理工大学学报;2010年03期
8 牛征,刘吉臻,牛玉广;动态多主元模型故障检测方法在变工况过程中的应用[J];动力工程;2005年04期
9 邱天;丁艳军;吴占松;;基于主元分析的热力系统传感器故障检测指标[J];动力工程;2007年03期
10 姚曼,温承浩,魏勇,方大成,陈亚贤,张立,叶锦渭;功率法用于板坯连铸结晶器摩擦力在线检测的试验研究[J];钢铁;2001年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖基超;蒋斌;;双辊连铸的工艺控制研究及其在镁合金薄带中的应用[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
2 张剑辉;彭力;林行辛;田晴;;一种新的综合型漏钢预报专家系统的研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
3 牛大鹏;刘海峰;贾明兴;王福利;;一种新的非线性主成分分析故障诊断[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
4 倪国文;刘爱伦;;基于核主元分析的非线性故障检测研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
5 沈厚发;;连铸流动、传热与偏析模拟仿真研究[A];连铸坯质量技术研讨会论文汇编[C];2005年
6 金焱;毕学工;;连铸板坯表面质量预报专家系统[A];2005中国钢铁年会论文集(第4卷)[C];2005年
7 陈卫强;张温永;林刚;;板坯连铸机国产化实践与展望[A];2006年全国炼钢、连铸生产技术会议文集[C];2006年
8 金小礼;雷作胜;马宁博;邓康;任忠鸣;;结晶器振动条件下弯月面处初始凝固区域温度波动研究[A];第四届发展中国家连铸国际会议论文集[C];2008年
9 ;Initial Solidification Area Temperature Fluctuation in Meniscus During Continuous Casting With Mold Oscillation[A];Proceedings of the 4th International Conference on Continuous Casting of Steel in Developing Countries[C];2008年
10 武兵;张宏;熊诗波;林健;;PCA方法在Multi-Agent智能故障监测系统中的应用[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁晨;大型模块锻造工艺模拟与CAPP专家系统研究[D];燕山大学;2003年
2 陈国金;工业过程监控:基于主元分析和盲源信号分析方法[D];浙江大学;2004年
3 雷作胜;连铸坯表面振痕形成机理及其电磁控制技术[D];上海大学;2004年
4 尹合壁;圆坯连铸结晶器内热—力学行为的分析[D];大连理工大学;2006年
5 牛征;基于多元统计分析的火电厂控制系统故障诊断研究[D];华北电力大学(河北);2006年
6 李荣雨;基于PCA的统计过程监控研究[D];浙江大学;2007年
7 赵忠盖;基于PCA统计过程监控的若干问题研究[D];江南大学;2007年
8 孙洁;连铸板坯裂纹预测预报系统的研究[D];中国矿业大学(北京);2008年
9 王旭东;连铸结晶器热、力在线检测技术及其应用基础研究[D];大连理工大学;2008年
10 刘世成;面向间歇发酵过程的多元统计监测方法研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛婷婷;塔式起重机状态监测与故障诊断方法研究[D];沈阳理工大学;2010年
2 贾相宝;杭钢方坯连铸机结晶器液压非正弦振动系统的分析与仿真[D];江西理工大学;2010年
3 高丹丹;钢渣检测方法与挡渣控制系统的研究[D];长春工业大学;2010年
4 孙增晓;异钢种连浇过程的水模型实验研究[D];内蒙古科技大学;2010年
5 李扬;基于虚拟仪器的结晶器漏钢预报系统研究[D];内蒙古科技大学;2010年
6 张夫恩;方圆坯铸机方坯连铸二次冷却制度的研究[D];重庆大学;2010年
7 王水根;圆坯连铸凝固传热模型及二冷动态控制研究[D];重庆大学;2010年
8 陈文多;基于贝叶斯网络与多元统计分析的故障诊断方法研究[D];上海交通大学;2011年
9 姜苍华;板坯连铸结晶器拉坯阻力在线监测系统的软件设计及在漏钢预报上的应用[D];大连理工大学;2001年
10 魏树立;连铸结晶器摩擦力异常预报研究[D];大连理工大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常宏伟;齐兵;仉勇;;板坯漏钢预报系统在生产中的应用[J];鞍钢技术;2007年01期
2 黄祺;神经网络在宝钢连铸漏钢预报系统中的应用[J];宝钢技术;1999年01期
3 郝培锋,徐心和,裴云毅,黄祺;连铸漏钢预报系统数据采样与热电偶埋设方式[J];东北大学学报;1997年04期
4 姚曼,温承浩,魏勇,方大成,陈亚贤,张立,叶锦渭;功率法用于板坯连铸结晶器摩擦力在线检测的试验研究[J];钢铁;2001年05期
5 O.Lang,C.Federspiel M.Thalhammer J.Watzinger;MoldEXPERT──改善连铸性能的结晶器监控系统[J];钢铁;2001年06期
6 职建军,裴云毅,文昊;宝钢板坯连铸漏钢预报系统的开发与应用[J];钢铁;2001年09期
7 王旭东;臧欣阳;马勇;姚曼;张立;;液压振动下板坯连铸结晶器摩擦力检测实验研究[J];钢铁;2006年11期
8 姚曼,罗敏林,范光华,方大成,李平,王志道;连铸结晶器内拉坯阻力在线监测方法的研究[J];钢铁;1995年09期
9 张剑辉,彭力,林行辛,李玉凤;漏钢预报系统中温度数据的预处理[J];河北理工学院学报;2005年02期
10 杨帆;黄回亮;曾令宇;;韶钢宽板坯连铸机漏钢预报系统的应用[J];河南冶金;2006年S2期
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 施桂钱;连铸结晶器漏钢预报专家系统的开发和应用[D];大连理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝培锋,徐心和,裴云毅,黄祺;连铸漏钢预报系统数据采样与热电偶埋设方式[J];东北大学学报;1997年04期
2 曹长娥;日本住友金属工业公司和歌山制铁所1 号圆管坯连铸机的建设和操作[J];钢管;1999年04期
3 何宇明,朱斌,胡兵,周仁云,陈文满;降低连铸板坯内部裂纹改判率攻关实践[J];钢铁;2001年02期
4 翁宇庆;我国冶金工业在新世纪最初几年的科技进步[J];钢铁;2004年01期
5 张立,陈亚贤,姚曼,王旭东,陈兴福;连铸结晶器拉坯阻力异常数据分析及应用方法研究[J];钢铁;2004年07期
6 王子亮,郭世宝,王广林,石中雪;非正弦振动在板坯连铸机上的应用[J];钢铁;2005年01期
7 姚曼,罗敏林,范光华,方大成,李平,王志道;连铸结晶器内拉坯阻力在线监测方法的研究[J];钢铁;1995年09期
8 李宪奎,朱清香,郑学然,张德明,曾宪武;结晶器非正弦振动波形及参数研究[J];钢铁;1998年11期
9 干勇,陈栋梁,杨文改;连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究[J];钢铁;1999年04期
10 阮晓明;宝钢板坯连铸高效化[J];钢铁;1999年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 殷勇,李欣,易军鹏,陈朝魁;用神经网络-方波溶出伏安法同时检测微量元素[J];河南科技大学学报(自然科学版);2005年04期
2 宋欣;黄道;;改进的ANFIS方法在化工过程故障诊断中的应用[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年08期
3 姚静;钱军浩;;神经网络在胶印油墨印刷适性检测中的应用[J];包装工程;2008年04期
4 强毓明,李国军;超声固井质量检测仪及其应用[J];测井技术;1999年S1期
5 葛建华,王迎军,郑裕东;人工神经网络在材料科学与加工中的应用[J];现代化工;2003年01期
6 杨希;钱锋;张兵;;基于核函数主元分析的SVM建模方法及应用[J];华东理工大学学报(自然科学版);2007年02期
7 解社娟;陈振茂;张东利;耿强;;基于直流电位法的泡沫金属定量无损检测方法[J];无损检测;2008年08期
8 潘立登,黄晓峰;用PCA-RBFN建立可侦破故障的反应器自校正模型[J];石油化工自动化;1998年01期
9 刘士荣,郑瑜,骆昕,葛映辉;基于模糊径向基函数神经网络的航空煤油干点估计[J];机电工程;2000年03期
10 李国新,张书彦,Simon O'Keefe,王汝霖;基于RBF神经网络的钢水Cr含量估计[J];山东冶金;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王飚舵;朱衡君;余祖俊;刘维强;;内燃机车自动检测和故障诊断系统的研究探讨[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
2 李凡军;魏海坤;宋文忠;;动态主元分析在上市公司财务困境预测中的应用[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
3 吴昌应;刘飞;;一种非线性主元分析方法在TE过程中的仿真研究[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(三)[C];2005年
4 孙国钧;;桥上线路异常周期性高低不平顺的试验分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年
5 梁朴;;由Hebbian规则引出的随机近似学习算法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
6 张大鹏;李伟英;汤显;陈宝峰;;基于小波和神经网络的人脸识别技术[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
7 侯艳芳;冯红梅;;基于神经网络的调制识别算法的研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
8 张繁昌;曲寿利;康仁华;;用神经网络求取孔隙度[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
9 沈建荣;杨林泉;陈琳;;神经网络的稳定性判据与区域经济结构调整[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
10 石山铭;李富兰;丁俊丽;;神经网络的知识获取[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第1卷)[C];1991年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 高营 李国庆;地爆器材检测处废站获科技奖[N];解放军报;2009年
2 记者 李天舒;猪肉牛乳检测有新法[N];健康报;2010年
3 通讯员 傅强 吴枫;汪东进赴检测公司苏丹现场调研[N];石油管道报;2010年
4 本报记者 陈焰萍;谷歌推恶意软件示警功能 用户搜索时被感染可被检测[N];通信信息报;2011年
5 记者 谭华健;近40家企业“家门口”检测[N];中山日报;2009年
6 记者 马昭;检测车辆黑尾巴摒除作弊更严格[N];西安日报;2009年
7 记者 王龙玉;我市将全面实施免费婚检和孕前优生检测[N];金华日报;2009年
8 本报记者 张樯;取消检测能否消除乙肝歧视[N];深圳特区报;2009年
9 记者 沈兴国;杭州启用先进方法检测汽车“黑尾巴”[N];绍兴日报;2010年
10 记者 连雅婕 通讯员 于柏林 于洋;长春应化所 检测蛋白质有了新方法[N];长春日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
2 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
3 杜文斌;基于神经网络的冠心病证候诊断标准与药效评价模型研究[D];辽宁中医学院;2004年
4 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
5 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
6 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
7 谭阳红;基于小波和神经网络的大规模模拟电路故障诊断研究[D];湖南大学;2005年
8 卫星;钢筋混凝土肋拱二阶设计方法研究[D];西南交通大学;2005年
9 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
10 仝秋红;基于智能技术的内燃机油添加剂优选及配伍研究[D];长安大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄一俞;乙烯裂解炉过程建模与操作优化[D];北京化工大学;2005年
2 尹兵太;粒子群算法改进及其在PTA溶剂脱水塔中的应用[D];北京化工大学;2007年
3 杨尚玉;基于PCA和NN的结晶器异常信息提取方法研究[D];大连理工大学;2006年
4 纪云云;基于蚁群神经网络的铝带坯晶粒度软测量建模研究[D];中南大学;2011年
5 付江永;主元分析在火电厂燃烧优化中的应用[D];华北电力大学(北京);2011年
6 杨军;基于高阶统计量的表面肌电信号模式识别研究[D];上海交通大学;2009年
7 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
8 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
9 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
10 刘兰兰;基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺参数优化研究[D];山东大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026