[發明專利]基于單輥分解法偏心特征提取的軋機支撐輥偏心補償方法

無效

• 申請號: 200910301503.1
• 申請日: 2009-04-11
• 公開（公告）號: CN101879526A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 牛滿科;楊衛東;張麗娟
• 申請（專利權）人: 牛滿科
• 主分類號: B21B29/00
• 分類號: B21B29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.為實時準確地提取描述軋機偏心特性的數據信息，采用對‘一貫做為一個時域中不可分割整體分析對象的軋機偏心擾動效果’進行分解分析的方法，這就是創新性提出的“單輥分解法”，其詳細情況說明如下：

“單輥分解法”是在本發明中首次提出的獨創性方法，是能夠實現在線提取軋機偏心特性的實用新方法，其具有下列的顯著創新性：

①實施“單輥分解法”需要的實施裝置(詳情參考實用新型專利--在線軋機支承輥轉動狀態聯合參數非接觸測試分析裝置--申請號[2009203019682])簡單、易于工程實現，具有極高的實施性能價格比和極佳方便性；

②采用“單輥分解法”提取軋機的偏心特征信息，不需要對實際偏心信號進行任何形式的假定，具有廣泛的適用性；

③采用“單輥分解法”能夠實時跟蹤軋機的實際偏心狀態變化情況，根據實際情況進行精確的補償，極大增強了控制的魯棒性；

2.基于單輥分解法創新提出了“輥等效偏心”和“偏心等效輥”的概念；建立了軋機偏心等效輥相關的偏心擾動分量與對應支撐輥旋轉運動的直接聯系的數學表示方法，包括連續狀態下的“輥等效偏心特征曲線”表示方法和離散狀態下的“輥等效偏心特征向量”表示方法。兩種表示方法的自變量選取分別為支撐輥轉動的連續相位參數和離散步進相位參數，其等效于支撐輥的表面柱面與垂直于輥轉軸的平面相交線圓周的弧度。

3.對于偏心信號的提取分析處理過程，創新性地借助“偏心信號激勵源”支撐輥的機械轉動狀態參數信息，對由原始數據信息采樣取得的時變時間序列信號進行‘加矩形時間窗口截斷’處理，關鍵在于始終保持該‘矩形時間窗口’與“偏心信號激勵源”支撐輥的轉動當前周期時間的一致性。這樣處理對與該支撐輥相關的輥等效偏心特征曲線信息不會產生截斷性損失，而對其他的非本支撐輥相關的輥等效偏心特征曲線信息的處理效果近似為將其白噪聲化。將這種對時間序列信號加窗處理的方法定義為“目標支撐輥轉動所過程確定的精確時間窗口信息截取法”。

4.針對等效輥偏心特征提取而創新提出的“精確時間窗口分割法處理分組源于窗口對應循環平穩過程的時間序列信號”的，循環相位相同元素統計處理矩估計算法就是單輥分解法。其詳細情況說明如下：

①采用‘目標支撐輥轉動所過程確定的精確時間窗口信息截取法’截取獲得‘輥等效偏心特征向量’的觀測向量序列的多個樣本向量后，將多個樣本向量中的元素重新分組，方法為選取相位相同的各個元素為元素構成的一個新的觀察序列，顯然，該新的觀察序列的一階矩估計即為目標輥等效偏心特征向量在該相位點元素值的一個合理估計。

②全部相位點的偏心特征估計值，按照線性步進遞增變化的相位排列構成的向量就是‘輥等效偏心特征向量’的一個估計向量。

5.支撐輥相關的偏心補償分量的預測方法，由當前‘輥等效偏心特征向量’的估計向量包含的時間序列，利用線性預測模型預測出下一個步進相位點偏心特征元素值的預測值；利用該預測值和前一個相鄰相位點偏心特征元素值的估計，結合由當前支撐輥轉動的角頻率和目標控制節拍的時間間隔所決定的相位差值，采用線性插值的方法，計算用于偏心補償的單輥分解相關分量；按照“弧長相等”的原則，利用各個單輥偏心補償分量合成用于實際偏心的補償數據，以該數據對軋機進行偏心補償。