[發明專利]非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法及其測量系統

無效

• 申請號: 201010278266.4
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102402232A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 魏哲華;李博
• 申請（專利權）人: 西門子(中國)有限公司
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02;G01B7/31;G01B7/34
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技術領域

本發明涉及非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法及其測量系統，尤其涉及一種在冷軋鋼板時的非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法及其測量系統。

背景技術

在冷軋鋼板過程中，帶鋼平直度的測量可以通過非接觸平直度測量系統(SiFlat)來實現，與傳統的接觸式徑向力測量技術相比，這種方法可以避免劃傷帶鋼表面。非接觸平直度測量技術是在帶鋼下部安裝變頻風機，把帶鋼下面的空氣抽走，在帶鋼上下兩側形成不同的空氣壓力，從而使帶鋼向下移動，在帶鋼下部的風道中安裝有偏心輥，通過偏心輥可以控制風道的開閉，使帶鋼下部的空氣產生周期性振蕩，從而造成帶鋼的周期性振動，用電蝸流傳感器檢測帶鋼振幅，測得的振幅可轉換為帶鋼的平直度。

在生產過程中，為了保證精確度，非接觸平直度測量系統可以通過控制變頻風機來閉環控制帶鋼的振幅，以保證生產不同規格產品時，帶鋼的平均振幅基本一致，使電蝸流傳感器工作在最佳測量范圍內。

但在實際使用中，測量結果會受到其他振動頻率的干擾，現有的解決方法是根據其他振動頻率調整偏心輥的轉速，使帶鋼周期性振動頻率與帶鋼生產中的其他振動頻率區分開，并通過對非接觸平直度測量系統的工作頻率進行快速傅立葉變換(FFT)，排除掉設定的振動頻率外的其他振動，使只有與偏心輥轉動頻率一致的帶鋼振動才為非接觸平直度測量系統所使用，從而可不受干擾地測量出帶鋼的平直度。

但是由于其他振動產生的干擾頻率也是不斷變化的，并且進行FFT解析時不能避免的會出現頻譜泄露的問題，所以通過對非接觸平直度測量系統的工作頻率進行FFT解析，不能完全排除干擾頻率，將會干擾到帶鋼平直度的檢測結果。

發明內容

因此需要進一步避免干擾頻率，使非接觸平直度測量系統的工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上，而目前還沒有相關技術可以解決以上問題。

本發明的一個目的是提供一種非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法，通過循環進行本發明方法的步驟，可以實時控制非接觸平直度測量系統的工作頻率，可以最大可能的自動避免干擾頻率，增強測量系統的魯棒性，使非接觸平直度測量系統的工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上，提高帶鋼平直度檢測結果的準確性。

本發明的另一目的是提供一種非接觸平直度測量系統，可以控制工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上，提高帶鋼平直度檢測結果的準確性。

本發明的非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法，包括：

(a)采用多采樣點的FFT對工作頻率進行解析，獲得工作頻率的頻譜圖，確定現有工作頻率點；

(b)利用窗口函數加權和縮放計算最佳工作頻率；

(c)判斷工作頻率是否受干擾，并判定出干擾頻率的分布情況；

(d)根據步驟(c)判定的干擾頻率的分布情況和步驟(b)計算的最佳工作頻率調整工作頻率，或者根據步驟(c)判定的干擾頻率的分布情況調整工作頻率。

本發明的非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法的一種示意性實施方式中，步驟(c)進一步包括：

(ca)分別對頻譜圖中的現有工作頻率點的左右兩側的幅度值分布加權，得到左側加權值E_l和右側加權值E_r，如果左側加權值E_l大于等于閾值T，或者如果右側加權值E_r大于等于閾值T，則判定工作頻率受到干擾；

(cb)檢測現有工作頻率點的FFT的復數結果的相位是否漂移，如果漂移大于閾值U，則判定工作頻率受到干擾；

(cc)根據步驟(ca)、(cb)取得干擾頻率的分布情況，進入步驟(d)。

本發明的非接觸平直度測量系統的工作頻率控制方法的一種示意性實施方式中，其中步驟(ca)進一步包括：

通過以下兩個公式分別得到左側加權值E_l和右側加權值E_r