基于电弧声的电弧炉冶炼炉况判定方法研究

发布时间：2023-05-27 00:37

　　电弧炉是钢铁冶炼过程中的重要设备,无论在普通流程还是短流程中都起着重要的作用。对电弧炉的炉况判断不仅是钢铁冶炼生产的需要,也是电极控制系统的依据。准确的炉况判断可以提高控制系统的自动化程度、缩短冶炼时间、减少能量消耗、提高生产率。传统的炉况判断大多依靠操作工的经验,这样难免会造成比较大的判断误差,而有经验的操作工根据电弧声就可以判断埋弧程度、电弧稳定的程度。因此依据电弧声来判断电弧炉炉况具有一定的实际意义。本文在查阅大量国内外文献的基础上,概述了电弧炉炼钢工艺以及声音识别的主要过程,分析了电弧声的产生机理。为提取能反映电弧炉冶炼炉况的电弧声特征,对电弧声进行了时域分析、频域分析及小波包能量分析,在此基础上找到了三种特征指标:电弧声方差、电弧声谐频基频比、电弧声小波包能量,并给出了各炉况的特征指标阈值。通过进一步对三种方法进行对比分析,发现基于这三种特征的炉况判断方法在进行炉况判断时均具有一定的局限性,单独采用其中任何一种方法都很难达到理想的判断精度,为此本文提出了多特征融合的炉况判断方法。因为三种电弧声特征指标的阈值均具有一定的不确定性,并且对炉况判断的影响程度也不同,针对这种特点,本...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 电弧炉冶炼过程及炉况判断方法
        1.2.1 电弧炉的分类
        1.2.2 电弧炉的冶炼过程
        1.2.3 炉况判断方法
    1.3 声音识别技术概述
        1.3.1 声音识别技术简介
        1.3.2 声音识别技术的主要过程
        1.3.3 声音识别技术的国内外发展现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 电弧声及电弧声的采集与处理
    2.1 电弧声概述
        2.1.1 声音的产生与传播
        2.1.2 电弧的基本特性
        2.1.3 电弧声的产生机理
        2.1.4 冶炼过程与电弧声的关系
    2.2 电弧声的采集与处理
        2.2.1 电弧声的采集
        2.2.2 电弧声的处理
    2.3 本章小结
第3章 面向炉况的电弧声特征提取
    3.1 时域特征提取
        3.1.1 均值指标分析
        3.1.2 方差指标分析
    3.2 频域特征提取
        3.2.1 傅里叶谱分析
        3.2.2 功率谱分析
    3.3 小波包能量特征提取
        3.3.1 小波分析基础
        3.3.2 小波包能量分析
    3.4 三种炉况判断方法对比
    3.5 本章小结
第4章 基于多特征融合的炉况判断
    4.1 多特征融合的模糊化单元
        4.1.1 隶属度函数的建立
        4.1.2 权值矩阵的确定
    4.2 多特征融合的模糊逻辑推理单元
        4.2.1 模糊规则库的建立
        4.2.2 模糊合成运算
    4.3 多特征融合的反模糊化单元
    4.4 基于多特征融合的炉况判断结果验证
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢



本文编号：3823568