[發明專利]基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統

在審

• 申請號: 202210362798.9
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114713644A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 吳海濱;李梓霂;陳新兵;宋偉;徐雷;胡海;葉順強;王存錢
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: B21B37/46
• 分類號: B21B37/46;B21B38/00;G01S17/58
• 代理公司: 安徽善安知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34200
• 代理人: 黃玲

1.基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于，包括相干激光雷達精準測速系統、垂直目標物體方向的光學采集系統、與目標物體方向水平的光學采集系統以及與目標物體呈45°角的光學采集系統，三個所述光學采集系統分別通過光纖連接有激光器，對三路光信號進行光電轉換，同時獲得三個方向的徑向速度(V_x,V_z,V₄₅)，根據速度矢量合成公式獲得軋件的速度V_y；所述相干激光雷達精準測速系統包括發射機、光學系統和接收機，所述發射機為連續激光器，所述發射機和光學系統連接，所述光學系統和接收機連接，所述接收機對收發同置光學系統發出的本振光和發射光進行接收處理后獲得目標物體的實時速度。

2.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：所述連續激光器連接有分束器，所述分束器分別連接有AOM和光衰減器，所述AOM連接有環形器，所述環形器連接有望遠鏡天線，所述望遠鏡天線與運動物體作用點的位置相互對應，所述環形器將采集到的光與經過光衰減器的光通過光纖耦合器進行耦合，所述耦合器連接有平衡探測器，所述平衡探測器連接有前端放大數據采集模塊，所述前端放大數據采集模塊連接有數據處理模塊。

3.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：所述接收機包括本振和回波信號混頻模塊、光電探測及濾波放大模塊、模數轉換及數據采集模塊和信號處理模塊，所述模塊按照順序單向依次連接。

4.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：所述目標物體在每軋段的入軋和出軋的速度差不大于0.01m/s。

5.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：所述測速系統與目標軋件的距離小于相干長度。

6.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：所述本振和回波信號混頻模塊中的信號光與本振光混頻采用光纖合束器。

7.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：所述本振光由于激光器自身相對強度噪聲引起自身噪聲，本系統采用泵浦驅動電流內調制法進行抑制，利用探測器實時檢測的光功率的變化反饋激光泵浦的電流，維持穩定的激光輸出光功率。

8.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：該系統的運行步驟為：

步驟一，對軋機的參數進行設置，設置出軋轉速V_g，第i臺軋機的傳動比i_i，輥徑D_i，延伸率S_i，最高轉速n_max；

步驟二，啟動軋制、激光雷達測速系統，激光雷達獲取軋件實時速度輸入比較器獲得速度差ΔV_i；

步驟四，將該速度差傳遞至軋制機PID調節器，對軋制機的轉速進行調節獲得速度微調后的行進軋件，并且通過激光精準測量此時軋件速度，同時使軋件出軌。

9.根據權利要求1所述的基于激光雷達精準測速的冶金高速連軋智能控制系統，其特征在于：PID調節系統中的轉速調節信息與全數字直流調速裝置相互連接。