基于SVM回归的连铸钢水下渣辨识系统研究硕士学位论文.doc

《基于SVM回归的连铸钢水下渣辨识系统研究硕士学位论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于SVM回归的连铸钢水下渣辨识系统研究硕士学位论文.doc（63页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、硕 士 学 位 论 文基于SVM回归的连铸钢水下渣辨识系统研究学科名称：控制工程 研究方向：检测技术及智能装置学习单位： 提交日期: 申请学位类别： 工程硕士关 键 词：下渣检测； 重量检测法；速度检测法；支持向量机回归 Research on SVM Regression System of Steel Liquid Continuous Cast SlagDissertation Submitted toHebei United Universityin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of Eng

2、ineering（Control Engineering）独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名： 日期： 年 月 日关于论文使用授权的说明本人完全了解有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或

3、部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意网上交流时间：自授予学位之日起自 年 月 日起作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日摘 要摘要在钢水连铸生产过程中，准确判断钢水连铸下渣时刻，对连铸生产具有极为重要的意义。目前，国内外主要采用的钢水连铸下渣自动检测方法有以下几种：电磁检测法、超声波检测法、称重自动检测方法和振动检测法。每一种下渣检测技术都有其相对的优点和缺陷，由此研究开发实用、造价较低、下渣时刻预报较准的新型智能钢水连铸下渣检测系统对连铸生产来说非常必要、非常紧迫。主要介绍了基于支持向量机技术的钢水连铸下渣智能检测方法。在

4、对国内外钢水连铸下渣检测技术深入分析和调查的基础上，提出了重量检测法和速度检测法相结合的基础上，运用支持向量机回归原理建立模型构建了钢水连铸下渣智能检测方案，MATLAB仿真和测试结果表明，利用支持向量机回归的预测原理预测钢水连铸下渣时刻可以很好地达到预期目标。还介绍了钢水连铸下渣智能检测系统的软硬件设计和试验。由Visual Basic这款优秀的开发工具开发的上位机软件，实现对钢水连铸下渣智能检测系统的监控，能提高钢水连铸下渣时刻预报的可靠性和准确性。软件开发周期短，可维护性强。通过调试和测试，系统的软硬件设计均达到了预期的要求。图 37幅；表 5个；参 76篇。关键词：下渣检测；重量检测法

5、；速度检测法；支持向量机回归分类号： TP273+.5 AbstractIt is very important for continuous casting production to accurately judge the time of slag. At present, domestic and international automatic slag detection methods mainly are automatic weight detection method, automatic electromagnetic detection method, ultrasoni

6、c auto-detection method, and auto-detection method based on vibration. However, these methods have significant flaws, so it is very necessary and urgent for continuous casting production to research and develop an intelligent detection system which is practical, low cost, and more accurate in foreca

7、sting slag time.The intelligent slag detection method, which is based on the SVM regression technology, is mainly introduced. Based on deep analysis and investigation of the internal and external slag detection technology and combining weight test method and speed test method, the intelligent slag d

8、etection system which is base on prediction principle of LS-SVM regression technology, is put forward in this paper. The results of MATLABs simulation and testing show that the intelligent detection system can well achieve the anticipated requirement.The design and test of software and hardware of t

9、he intelligent system of slag detection is also introduced. The software of host computer, which is developed by Visual Basic which is an excellent development tool, can monitor the intelligent slag detection system and improve the accuracy and reliability of the intelligent detection system. The so

10、ftware is adopted which can shorten development period and make it easy to be rebuilt. The designs of the software and hardware of the system can well achieve the anticipative requirement by debugging and testing.Figure37; Table5; Reference 76Keywords: slag detection, weight test method, speed test

11、method, SVM regression Chinese books catalog: TP273+.5- III -目 次目次引言1第1章 绪论21.1 研究开发钢水下渣检测系统的背景和意义21.2 国内外钢水下渣检测技术研究现状及比较31.2.1 钢水连铸下渣检测方法的研究现状31.2.2 钢水连铸下渣检测方法的研究现状41.2.3 国内外钢水连铸下渣检测方法的应用现状111.3 本文的研究目标13第2章 钢水连铸下渣智能检测系统原理152.1 钢水连铸下渣智能检测原理和方法152.1.1 钢水连铸下渣智能识别原理152.1.2 钢水连铸下渣智能检测方法152.1.3 钢水连铸下渣智能

12、检测系统的优点162.2 钢水连铸下渣智能检测系统技术方案162.3 钢水连铸下渣智能辨识检测系统的数据采集系统原理18第3章 基于支持向量机回归的智能检测系统设计与仿真203.1支持向量机203.2统计学理论基础213.2.1 结构风险最小化213.2.2 支持向量机回归理论223.2.3 核函数253.3 工具箱结构功能简介263.4 基于LS-S VM的辨识模型建立283.4.1 核函数选择283.4.2 模型参数的选择293.4.3 LS-SVM模型的建立29第4章 基于SVM的钢水下渣智能辨识系统实现354.1 Visual Basic 编程语言354.2 智能检测系统的硬件实现37

13、4.2.1 模块技术性能374.2.2 钢水下渣数据采集系统物理结构394.2.3 钢水连铸下渣智能检测系统的数据采集系统物理结构404.3 智能检测系统的软件实现414.3.1 大包浇注工艺的软件分析414.3.2 智能检测系统的程序流程图434.4 钢水连铸下渣智能检测系统数据采集分析454.4.1 数据采集和数据分析程序结构454.4.2 数据的实验采集与前期系统调试454.4.3 数据采集相关运行界面46结 论49参考文献50致 谢55导师简介56作者简介57学位论文数据集58引 言引言连铸技术是应用最为广泛的冶金技术之一，它在提高铸件质量和成材率，减少铸件夹杂物，提高生产效率，减少能

14、源消耗等方面具有很好的应用价值。我国的CCR（continuous casting ratio）为94.8%，超过世界平均水平，然而，我国钢铁质量较低，出口钢材也是以低附加值的普通钢材为主，而用于精密机械、仪表以及轿车的高质量钢材基本依靠进口。提高我国钢铁企业的连铸生产工艺水平与竞争能力就显得尤为迫切。 连铸下渣检测技术（slag carry-over detection technology，SCDT）是通过对钢包浇注后期钢水状态的有效识别，防止钢渣下流控制钢水的纯净度，提高铸件质量与钢水收得率的重要手段。连铸钢包下渣检测技术是现代连铸生产的关键技术，也是钢水质量保证的关键技术。钢包下渣识别

15、系统基于现有连铸生产检测参数，采用软测量技术及智能预报模型，对下渣时刻进行准确预报，从而防止钢包过量下渣，提高钢水纯净度及收得率。只有在钢水连铸下渣的生产过程中分析临界卷渣条件，使大包液面不低于临界液面，才能有效避免钢水卷渣和二次氧化，对连铸大包钢水液面进行自动检测，判定浇铸后期钢包下渣，及时优化关闭滑动水口，减少钢渣进入中间包，连铸钢包下渣检测与控制系统真正实现了无人操作全自动运行，改善工人的工作环境，提高生产效率，获得更高的钢水收得率和钢水纯净度。国内外对钢水连铸下渣检测技术都进行了大量的研究，比较成熟的钢水连铸下渣自动检测方法有：称重自动检测方法、电磁自动检测方法、超声波自动检测方法和基于振动的自动检测方法。称重自