[發明專利]基于頻率特征環冷機風量控制方法

有效

• 申請號: 201810562230.5
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108731484B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 方田;葉學農
• 申請（專利權）人: 中冶華天南京工程技術有限公司;中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M3/24;F27D15/02
• 代理公司: 11325 北京中偉智信專利商標代理事務所
• 代理人: 張岱

1.一種基于頻率特征環冷機風量控制方法，其特征在于，所述的方法包括：

建立了基于頻率特征的環冷機漏風率評價模型；

基于環冷機漏風率評價模型在線計算環冷機漏風率；

基于漏風率對環冷機風量進行閉環控制,

(1)建立了基于頻率特征的環冷機漏風率評價模型的方法包括：

11)采集正常生產狀況下和各種不同漏風情況下的臺車聲音數據和風機聲音數據，制成正常工作頻譜樣本集和漏風故障頻譜樣本集；

12)從正常工作頻譜樣本集和漏風故障頻譜樣本集中，濾除風機聲音的影響；

13)對比濾除風機干擾的漏風故障頻譜樣本集與正常頻譜樣本集在不同頻段上的強度差異，按照降序選出強度差異最大的k個頻段，作為漏風故障特征頻率集，記為F＝{f₁，…，f_k}，其中，f_i為第i個特征頻率；

14)分析正常樣本在特征頻段中強度分布，采用統計參數估計的方法，按照人工設定的顯著度α計算正常樣本在特定頻率f_i的強度分布置信上限UCL_i，將UCL_i作為該特征頻率對應的強度閾值，從而得到特征頻率對應的強度閾值集，記為TH＝{th₁，…，th_k}；

15)定義各特征頻率對漏風率的貢獻率，記為Ω＝{ω₁，…，ω_k}，將特征頻率f_i處的漏風率貢獻指標定義為表達式c_i＝G(s_i，th_i，ω_i)，定義環冷機漏風率指標為其中s_i為當前樣本在特征頻率f_i處的聲音強度；

還包括：通過遺傳算法或人工神經網絡方法，優化和計算各特征頻率對漏風故障的貢獻率Ω＝{ω₁，…，ω_k}，從而確定環冷機漏風率指標C的最優參數；

(2)基于環冷機漏風率評價模型在線計算環冷機漏風率的步驟包括：

21)在環冷車間實時采集聲音數據，通過采樣和去噪，制備成成對的臺車聲音樣本和風機聲音樣本；

22)對在線樣本實時進行頻譜分析，得到故障特征頻率對應的臺車聲音強度集為S1_j＝{s1_j1，…，s1_jk}和風機聲音強度集為S2_j＝{s2_j1，…，s2_jk}，其中，j為當前樣本的序號，i為特征頻率序號，s1_ji為當前樣本第i個特征對應的臺車聲音強度，s2_ji為當前樣本第i個特征對應的臺車聲音強度；

23)對當前樣本，從臺車聲音頻譜樣本中濾除風機聲音強度的影響；

24)計算當前樣本在特征頻率f_i處的漏風故障貢獻指標c_ji＝G(s_ji，th_i，ω_i)，將每個特征頻率對應的漏風故障貢獻指標累加，得到第j個在線樣本的環冷機漏風率指標

(3)基于漏風率對環冷機風量進行閉環控制方法如下：

31)將設定的環冷機理論分量F₀分配給各環冷風機，第i臺環冷風機的設定風量記為F_i0；

32)檢測第i臺環冷風機出口風量F_i1，計算出口風量F_i1和設定的環冷風機理論分量F_i0之間的差值，F_ierr＝F_i0-F_i1，其中F_ierr為第i臺環冷風機出口風量誤差；

33)對各環冷風機出口風量誤差求和，得到總風機出口誤差F_err＝∑F_ierr；

34)檢測環冷臺車聲音信號S₁和環冷風機聲音信號S₂，從臺車聲音信號S₁中剔除風機聲音信號S₂的影響，得到消除風機干擾的聲音信號S；

35)利用消除風機干擾的聲音信號S和環冷機漏風率評價模型計算環冷機漏風率C；

36)根據設定的策略計算環冷機漏風的風量補償值F_m＝f(C)；

37)通過出口誤差F_err和漏風補償F_m計算環冷機風量誤差F_a，F_a＝F_err+F_m；

38)根據控制策略，計算第i臺環冷風機電機頻率設定值P_iset＝G_i(F_a)。