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《长春工业大学》 2010年
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钢渣检测方法与挡渣控制系统的研究

高丹丹  
【摘要】:中国钢铁产业的迅猛发展对钢铁生产的质量及自动化程度都提出了更高的要求。本文针对钢铁生产中工作环境恶劣但在生产中具有重要地位的钢渣检测及挡渣控制系统,通过理论调研和现场分析,根据现场采用的人工观察法,提出了一套具有实时下渣检测和离线图像分析功能的钢水连铸下渣检测方案及基于模糊控制技术的挡渣控制系统。 本文的主要研究内容包括两部分: 第一部分,钢渣检测方法结合钢铁连铸现场环境和实际需求,选择基于图像识别的方法。 1、采用了具有可行性的图像增强方案及图像特征提取方案,并分别从理论上对下渣检测系统中采用到的对比度增强、图像平滑、图像锐化进行阐述,本文采用线性变换法进行对比度增强,局部平均法进行图像平滑,微分法进行图像锐化。 2、同时详细分析了基于色彩、纹理和形态特征的下渣特征提取技术。最后利用现场图片进行图像分析实验。 3、系统通过摄像机对中间包钢水液面视频图像进行实时采集并传输,利用检测软件对视频图像进行定时抓取、增强、多种方式的特征提取及分析,来判断大包是否下渣;同时对图像进行保存,对决策模块进行参数优化。 4、实验结果表明,基于图像识别的下渣检测系统解决了钢铁生产中工作环境恶劣下渣难以检测的问题,达到了提高钢铁质量的目的。 第二部分,本文采用基于模糊控制技术进行挡渣控制。 1、为了能够使钢水准确的流入连铸中间包,防止钢液飞溅,解决挡渣控制系统存在的时变不确定性、非线性和滞后等问题,提高挡渣控制自动化水平,本文引入模糊控制技术进行挡渣控制。 2、介绍模糊控制技术在挡渣控制系统中的应用,阐述基于模糊控制技术控制挡渣系统的基本原理,详细的介绍了模糊控制器的设计,设定以位置差值(偏差)和位置差值的变化量(偏差变化)作为输入量,电机的动作作为输出量,设定输入量、控制量模糊化表,选择输入、输出变量隶属度函数,设计模糊控制规则表,模糊控制表,制定模糊控制方案。 3、MATLAB仿真结果表明,这种方法提高了鲁棒性,响应速度快,控制过程稳定,能满足实际需要。提高了钢铁冶炼中的自动化水平。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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