[發明專利]基于卡爾曼濾波器的板形測量信號處理方法

有效

• 申請號: 201210411836.1
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102931946A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李坤杰;劉文田;常華;王海霞;陳曉琳
• 申請（專利權）人: 蘇州有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: H03H21/00
• 分類號: H03H21/00;B21B37/28
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

1.基于卡爾曼濾波器的板形測量信號處理方法，其特征在于：首先，采集板形測量原始信號，離線進行試驗，計算出測量噪聲方差數據，用于初始化卡爾曼濾波器的參數；然后，在軋制過程中，實時采集板形測量原始信號，采用卡爾曼濾波器進行測量信號的在線處理；最后，濾波后的板形信號輸出給板形控制器，板形控制器將計算后的控制輸出送到板形執行機構，調整帶材的實際板形。

2.根據權利要求1所述的基于卡爾曼濾波器的板形測量信號處理方法，其特征在于：計算卡爾曼濾波器的初始參數時，計算出過程噪聲方差和測量噪聲方差。

3.根據權利要求1所述的基于卡爾曼濾波器的板形測量信號處理方法，其特征在于：卡爾曼濾波器采用遞推公式實時計算：

設系統的狀態方程和輸出方程表示為：

X k+1 =A X k+ w k? ? ? Y k=C X k+ v k???(?1?) ]]>

在式（1）中，X_k+1表示系統在k+1時刻的狀態變量，X_k表示系統在k時刻的狀態變量，Y_k表示系統在k時刻的輸出信號，A表示狀態變量之間的增益矩陣，C表示狀態變量與輸出信號之間的增益矩陣，w_k表示均值為零的正態白噪聲，其方差為Q，v_k表示均值為零的正態白噪聲，其方差為R；

P k '=A P k?1 A T+Q??? H k= P k ' C T (CPk' CT +R) ?1 ???(?2?) P k =(I? H kC) P k ' XΛ k=A XΛ k?1 + H k( Y k?CA XΛ k?1 )? ]]>

在式（2）中，為輸出的狀態濾波值，H_k為卡爾曼修正矩陣，P_k為狀態實際值與狀態濾波值的方差矩陣P′_k為狀態實際值與狀態理想值的方差矩陣；卡爾曼濾波器的遞推公式采用式（2）計算。

4.根據權利要求1所述的基于卡爾曼濾波器的板形測量信號處理方法，其特征在于：所述濾波后的板形信號輸出給板形控制器，板形控制器為PLC可編程控制器或工控機。