一、连铸结晶器的振动参数与误差分析及应用实例（论文文献综述）
马壮,方一鸣,赵晓东,周健[1]（2021）在《基于参数优化的连铸结晶器振动位移系统复合控制研究》文中指出本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移控制系统为研究对象,针对系统工艺控制中要求伺服电机转速单方向、变角速度转动,同时考虑系统控制器参数的选取大多依靠经验等问题,提出了一种基于前馈控制与参数优化的PID反馈控制相结合的复合跟踪控制策略。首先,根据伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统特性,建立了伺服电机输出转速与振动位移之间的近似数学模型。其次,针对伺服电机单方向转动工艺约束条件,确定结晶器振动位移系统以转速补偿作为前馈控制器,保证系统控制器输出大于零.再次,针对振动位移系统控制器参数大多依靠经验选取的问题,提出采用一种改进的飞蛾火焰优化算法优化PID控制器参数的策略,以实现结晶器振动位移高精度跟踪控制。最后,通过仿真与实验验证所提方法的有效性,实验结果表明:优化后的振动位移调整时间缩短了0.3 s,振动位移跟踪相对误差减小了1.8%。
冯小龙[2]（2021）在《伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统故障检测和容错控制》文中研究指明在钢铁生产过程中,连铸结晶器是钢铁成型的关键设备,影响着钢铁生产的效率和产品质量。在实际生产中,高温高粉尘的复杂环境容易使连铸结晶器振动位移系统的执行器和位移传感器发生故障,故障一旦发生,停机查找故障并进一步排除故障势必会降低钢铁生产效率。为了提高系统运行的稳定性和安全性,针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统进行故障诊断和容错控制研究具有重要的现实意义。本文针对连铸结晶器位移振动系统可能出现的位移传感器故障和执行器故障,进行了故障诊断和容错控制理论研究。主要工作内容如下:首先,结合伺服电机驱动的连铸结晶器振动试验平台,通过分析该平台的整体结构和工作原理,建立伺服电机部分和机械部分的数学模型,最后整理得到系统的总体数学模型;并对控制系统容易发生的故障类型进行分类总结。其次,针对连铸结晶器振动系统位移传感器故障,设计自适应故障诊断观测器实现位移传感器故障估计,给出了自适应故障诊断观测器的存在条件,并进一步设计自适应滑模观测器在同时考虑负载扰动和传感器故障的情况下实现对连铸结晶器振动系统位移传感器的故障估计,通过仿真验证故障诊断观测器可以实现故障检测。再次,针对连铸结晶器振动系统位移传感器故障,设计了一种基于无迹粒子滤波算法构造评价残差的故障检测方法,利用基于无迹粒子滤波算法得到实际位移输出估计值和实际观测值构造残差,并提出应用基于经验模态分解的小波阈值去噪法结合粒子群寻优的指数加权移动平均图处理残差,得到新的残差序列和故障检测阈值,从而实现故障准确检测,并通过仿真验证方法的有效性。最后,针对连铸结晶器振动位移系统可能发生的执行器故障和位移传感器故障进行容错控制,当执行器发生故障时,设计鲁棒自适应容错控制器,在故障信息未知的情况下,消除故障和扰动对系统的影响;当传感器发生故障时,切断传感器的反馈信号,采用位移开环控制模式,结晶器由无故障时的非正弦振动切换为正弦振动,当传感器故障排除后,再切换为非正弦振动的连铸结晶器振动模式。
周健[3]（2021）在《连铸结晶器振动位移系统的集散控制设计及滑模控制研究》文中研究表明连铸是钢铁冶金生产过程中的重要环节,为提高钢铁生产效率与产品质量,实际生产中常采用多流连铸的生产方式,并且要求每一连铸流中的结晶器按照给定位移波形振动,结晶器能够准确跟踪给定振动位移波形是保证铸坯质量的关键。多流连铸对系统的安全性和可靠性有较高的要求,并且结晶器振动位移系统中的不确定性干扰等因素会影响振动位移的跟踪效果。为提高多流连铸生产过程中系统整体的安全性与可靠性,以及保证每一连铸流中结晶器振动位移的跟踪精度,本文针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统,进行集散控制设计及滑模控制研究,主要研究工作如下:首先,针对多流连铸生产过程中集中控制方式安全性与可靠性不足的问题,提出一种伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移集散控制系统设计方案。该方案中每一连铸流由一台西门子运动控制器SIMOTION D425单独控制,各流之间的控制相互独立,从而可避免因集中控制器某部件故障而影响所有连铸流生产的情况,以提高系统的安全性与可靠性。其次,以多流连铸的其中一流为例,建立结晶器振动位移系统的数学模型,并针对系统输出方程为非线性方程,不利于位移跟踪控制器设计的问题,提出一种非线性处理算法,便于后续的位移跟踪控制研究。再次,针对存在模型不确定性以及偏心轴零位初始偏差等扰动的结晶器振动位移系统,通过将伺服电机转速闭环控制系统等效为二阶振荡环节,得到系统的简化模型;并结合齐次连续控制算法与自适应超螺旋滑模控制算法,设计自适应高阶滑模控制器,以实现对连铸结晶器期望振动位移的准确跟踪。最后,针对结晶器振动位移系统中存在较大快时变负载干扰的问题,通过构造自适应超螺旋滑模观测器对系统中的时变负载转矩进行实时估计,并将估计值补偿到高阶滑模控制器中,以增强系统的抗干扰性能,提高连铸结晶器振动位移的跟踪精度。
兰翠坤[4]（2021）在《伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统容错控制研究》文中指出钢铁行业在当今发展飞速的中国扮演着重要的角色,连铸机的性能好坏直接影响铸坯的质量,连铸机中的结晶器为坯壳形成的初始阶段提供冷却成型的基础作用。伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动具有节能降耗、改善铸坯质量、提高拉速等优点。由于环境温度过高以及机械设备长期磨损等问题的存在,连铸结晶器振动位移系统的传感器以及执行器故障时有发生,系统性能会因此下降甚至不稳定,从而引发生产安全等问题。本文针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统进行故障诊断与容错控制研究,具体内容如下:首先,根据伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统,基于伺服电机转速闭环系统和机械传动部分的相关数学模型,推导出连铸结晶器振动位移系统的机理模型,接着对系统可能发生的故障情况进行建模,得到连铸结晶器振动位移系统含故障的非线性数学模型。其次,针对具有不确定参数和执行器部分失效故障的连铸结晶器振动位移系统,提出了一种自适应鲁棒容错控制方法,该方法通过设计自适应律来估计执行器效率因子的下界和不确定参数的上界,并将得到的估计值引入到自适应容错控制器中进行补偿,以减弱不确定参数和执行器故障的影响,增强系统的鲁棒性。再次,针对发生传感器故障的连铸结晶器振动位移系统,提出了一种基于观测器的故障诊断与容错控制策略。分别利用故障检测观测器、故障估计滤波器和动态输出反馈容错控制器对连铸结晶器振动系统传感器故障进行判断、估计以及容错控制,以此保证连铸结晶器振动系统位移传感器故障发生后系统的稳定性。最后,针对同时具有执行器故障和传感器故障的连铸结晶器振动位移系统,设计了一种基于未知输入观测器的滑模容错控制方法,该方法通过构造未知输入观测器对系统的故障进行估计,接着设计滑模控制器对发生故障的系统进行容错控制,将未知输入观测器和滑模容错控制器的设计过程相结合,以此简化设计过程,优化系统性能。
田元鹏[5]（2021）在《板坯连铸漏钢工艺分析及预报模型研究》文中认为连铸是生产合格钢铁产品的重要环节,高品质、高效率、低能耗是连铸技术追求的目标。高拉速是提高钢铁企业生产效率和降低能耗的重要手段,然而,拉速的提高会增加连铸漏钢几率,一旦发生漏钢事故,将给钢厂带来巨大的经济损失。为了避免漏钢事故的发生,即可以从连铸工艺参数角度出发,优化现场浇注条件,从根源上避免漏钢事故,但是,从生产实践来看,仅从工艺参数优化方面,无法完全避免漏钢事故,因而,开发准确的漏钢预报模型可以有效预防漏钢事故。因此,本文从以下四个方面进行研究,具体如下:首先,对黏结漏钢形成机理进行了分析,阐述了铸坯黏结的形成和演化过程。同时,以国内某钢厂的浇注数据为基础,对连铸过程的温度特征进行了分析,从拉速、浇注温度、液位等方面,归纳了稳定浇注、开浇、黏结漏钢的温度特征和规律。其次,从钢种、厚度、宽度、时间、操作等方面,统计分析了44例黏结漏钢实例的主要影响因素。在钢种方面,低合金钢的黏结次数要多于低碳钢;在铸坯厚度方面,220、260和320mm厚度的铸坯每千次浇铸热的黏结次数分别为2.5、0.5和0.6,具有较高拉速的220mm厚铸坯黏结明显高于260和320mm厚铸坯;在铸坯宽面方面,由于保护渣变差,黏结随着宽度的增加而逐渐增加。再次,通过计算结晶器内黏结漏钢的横向和纵向传播速率,分析了黏结漏钢的裂纹传播行为,结合黏结漏钢的温度和温度速率特征,进而提出了“T”型温度速率特征重构方法。以上下两排四支热电偶温度速率为基础,将第一排相邻3支热电偶30秒的温度速率进行累加,再与第二排中间热电偶温度速率进行相连,重构后的数据可以同时捕捉黏结漏钢横向和纵向传播行为。之后,统计分析了40例真黏结和40例伪黏结的数据重构特征,归纳了重构数据的真伪黏结主要差异性。最后,基于上述真伪黏结漏钢重构数据,分别建立了SVM、GS-SVM和DE-SVM三种漏钢预报模型,对三种模型进行训练后进行测试,结果显示,SVM存在1例漏报,报出率为90%,GS-SVM和DE-SVM的报出率均为100%,GS-SVM和DE-SVM模型的报警准确率分别是96.2%和92.3%,GS-SVM具有更高的报警准确率。
李明明[6]（2021）在《连铸结晶器双源驱动系统的激振原理与动力学》文中研究指明结晶器的驱动系统是保证连铸机高效、安全运行的关键设备之一,以高性能伺服电机代替电液伺服缸实现结晶器高精度可控振动规律,具有结构简单、成本低、无污染和维护方便等突出优势。故针对高温辐射、蒸汽腐蚀、重载运行等恶劣工况以及低维护、高作业率和智能控制的发展需求,设计具有高可靠性、高承载能力和振动工艺参数智能可调的连铸结晶器非正弦驱动装备具有重要的意义。针对单偏心轴非正弦驱动装备无法在线调控结晶器振幅的性能缺陷,提出了由双偏心轴连杆机构组成的新型双源复合激振器,阐明了双源驱动系统的机构组成和运动原理,建立了双源驱动系统的运动学模型,以双伺服电机三个运动参数角度相位差、角速度基频和转速波动系数为原始变量,构建了结晶器非正弦振动的统一表达式,提出了基于伺服电机运动参数的振动同步控制模型和结晶器三个基本振动参数在线调控原理。利用牛顿欧拉法构建了驱动系统的动力学模型,推导出各铰链点约束反力和两伺服电机的主动力矩的解析解,计算了不同运行工况下主动力矩以及铰链点作用力的变化规律,结果表明:铰链点主要承受竖直方向的约束反力,且双源复合激振器横梁中间的铰链点约束反力最大,主动扭矩幅值相差不大,两个伺服电机共同承担负载扭矩,没有增加系统的总功率需求。最后,基于双源复合激振器机构原理,设计并制造了试验样机,测试了不同伺服电机运动参数下样机的振动速度波形,并与理论结晶器速度波形相互对比,试验与理论分析结果吻合良好,证明了基于双源复合激振器能够实现结晶器振幅、频率及波形偏斜率的在线精确调控。
杨学武[7]（2021）在《连铸结晶器非正弦激振系统的动支点调幅方法与动力学仿真》文中研究指明连铸机结晶器非正弦激振系统相比液压系统具有投资成本低、后期维护便捷、同步性高等优点,未来连铸结晶器非正弦振动装置是以实现高速、高频、高质量、低事故率的连铸为主要目标。本文针对目前连铸结晶器振动装置非正弦波形振幅在线不可调性能的不足,给出了一种新型连铸结晶器动支点调幅振动系统,实现振幅在线可调,并对其机构构型,振动原理,振动曲线,以及动力学性能进行研究,为实际生产应用提供理论依据。首先分析了本文非正弦振动装置采用的非正弦波形原理及实现方法,给出相应的工艺参数计算公式并估算适当值的范围,建立了最佳控制模型。介绍了此连铸结晶器非正弦激振系统动支点调幅机构原理,通过改变振动主梁的杠杆比,实现结晶器振幅的在线可调。然后根据连铸结晶器动支点调幅原理,给出了一种新型连铸结晶器动支点调幅系统及该系统二维模型和三维模型。将模型进行简化建立振动系统仿真模型,求解其各构件位移、速度、加速度等运动学特性。根据某钢厂连铸机参数对此模型进行动力学仿真,研究振动系统在不同振幅与不同波形偏斜率时各连杆转动副约束反力的受力情况及对本振动装置的影响,验证了装置的合理性,并依据受力情况对电机进行了选择。最后对整个振动系统建立力学模型,根据该模型的运动微分方程得到振动系统前三阶固有频率和固有振型。研究发现振动系统的固有频率仅受伺服电机转速和振幅影响,改变波形偏斜率和振动频率时振动系统不会出现共振现象,增加了频率和波形偏斜率的可选范围,给出了增加系统运行稳定性的方法。
李强[8]（2020）在《电机单方向转动工艺约束下连铸结晶器振动位移跟踪控制研究》文中研究表明连铸结晶器是钢铁生产过程中的铸坯成型设备,结晶器按非正弦振动是发展高效连铸、提高生产效率的重要技术之一。伺服电机驱动的连铸结晶器振动装置是一种新型的非正弦振动发生装置,通过电机的单方向、变角速度转动,经机械传动机构,驱动结晶器实现非正弦振动,该装置具有结构紧凑、节能降耗、易于维护等优点。但伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前向通道中存在电机转角（或转速）到结晶器振动位移间的非线性周期函数关系、电机单方向转动工艺约束（即转速控制量恒为正值且存在上限,具有非对称饱和特性）、较大的快时变负载干扰及不确定性问题,这对控制系统的稳定性和控制精度带来不利影响。因此,本文对考虑电机单方向转动工艺约束、具有非线性周期函数关系的结晶器振动位移系统的跟踪控制问题进行研究。首先,针对电机单方向转动工艺约束和结晶器振动位移系统前向通道中存在的非线性周期函数问题,分别提出结晶器振动位移给定量前馈-反馈复合控制方案,以及考虑扰动观测器前馈补偿的复合控制方案。在给定量前馈-反馈控制方案中,给定量前馈控制通过构建电机转速期望值与结晶器振动位移期望值及其一阶导数之间对应的非线性函数关系实现,反馈控制采用重复PI控制器实现。在此基础上,考虑扰动观测器前馈补偿的控制方案,利用扰动观测器估计系统不确定性对结晶器振动位移的影响,并转换为电机转速差值进行前馈补偿,以提高结晶器振动位移系统的鲁棒稳定性和跟踪控制精度。其次,针对伺服电机负载转矩随结晶器上下振动时由于重力作用而产生较大的快时变负载干扰问题,通过结晶器振动位移到伺服电机转角间一一对应的分段函数关系,分别设计结晶器振动位移系统自抗扰控制器和滑模自抗扰控制器。自抗扰控制器采用扩张状态观测器估计系统状态量和整体不确定性,采用参数估计器估算系统时变参数,实现抗干扰跟踪控制;利用幂次趋近律与等速趋近律相结合的混合趋近律滑模控制来减小滑模面趋近时间,并建立趋近律参数与整体不确定性间的定量关系。通过仿真验证两种方法的有效性。再次,针对结晶器振动位移系统前向通道中存在的非线性周期函数问题、时变负载扰动及系统不确定性问题,设计一种考虑电机单方向转动工艺约束的结晶器振动位移系统滑模控制器。将结晶器振动位移跟踪误差转换为对应的电机转角误差,基于切换函数设计观测器估计整体不确定性,进而设计滑模控制器,以实现结晶器振动位移跟踪误差一致有界。最后,利用实验室搭建的伺服电机驱动的连铸结晶器模拟振动装置,基于西门子Simotion D425控制器进行实验研究。根据伺服控制器集成了电机转速环和电流环控制器的特点,主要对电机单方向转动工艺约束下,结晶器振动位移给定量前馈-反馈复合控制方法进行实验研究。
方一鸣,张文健,李建雄,马壮[9]（2020）在《伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制》文中研究表明针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制（ILC）的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振动位移跟踪误差信号设计带遗忘因子的迭代学习控制器。理论分析表明所设计的迭代学习控制器能够使系统跟踪误差收敛到原点附近的邻域内。最后,通过仿真和实验分析不同遗忘因子取值对系统控制性能的影响,结果表明,当采用负指数的变遗忘因子时,比固定遗忘因子时的跟踪精度更高,比无遗忘因子时的收敛速度更快。
张文健[10]（2020）在《伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统迭代学习控制》文中研究指明连铸结晶器是连铸生产中的关键设备,连铸结晶器能否按照给定振动波形上下振动对提高铸坯表面质量起着重要的作用。结晶器在周期性振动规律下不断地做重复运动,针对具有重复运行特性的被控对象,迭代学习控制能够实现有限时间内对期望轨迹的良好跟踪。但是电机参数摄动、噪声干扰以及其它扰动会对降低迭代学习对系统的控制效果,从而造成铸坯表面质量的下降。因此,本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统为研究对象,设计具有鲁棒性的迭代学习控制算法以提高系统的跟踪性能,通过MATLAB仿真及基于SIMOTION D425的实验平台进行实验,完成的主要研究工作如下:首先,结合实验室现有的实验平台,通过分析基于西门子SIMOTION D425的伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统的整体结构和工作原理,推导出伺服电机和机械传动机构的近似数学模型,并整理出系统的状态空间表达式。其次,根据系统中不确定量的特性,将系统中存在的减速比误差、负载扰动和机械传动部分的间隙、摩擦等综合扰动分为周期性扰动和非周期性扰动,针对具有周期性扰动和非周期性扰动的连铸结晶器振动位移系统,提出一种反步滑模迭代学习控制算法。利用部分限幅学习律设计迭代学习控制器对周期性扰动进行辨识估计,并将估计值引入控制器中进行补偿;结合反步控制和滑模控制对非周期扰动进行抑制,进一步提高系统的鲁棒性。最后通过MATLAB仿真及基于SIMOTION D425的实验平台进行实验,验证控制算法的有效性。最后,针对具有重复运动特点、非线性周期函数的伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统,提出一种前馈+迭代学习控制的复合控制算法。针对周期性给定信号,通过机理分析推导出系统的前馈控制量;为提高系统的鲁棒性和收敛速度,设计带遗忘因子的PID型迭代学习控制器,并压缩映射方法证明系统的收敛性;最后通过MATLAB仿真和基于SIMOTION D425的实验平台进行实验,采用负指数变遗忘因子的控制算法在收敛精度和收敛速度方面综合性能更好。
二、连铸结晶器的振动参数与误差分析及应用实例（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、连铸结晶器的振动参数与误差分析及应用实例（论文提纲范文）
（1）基于参数优化的连铸结晶器振动位移系统复合控制研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统数学模型及主要控制问题 |
| 1.1 结晶器振动位移系统模型 |
| 1.2 主要控制问题描述 |
| 2 证基于参数优化的复合控制器设计与分析 |
| 2.1 基于参数优化的反馈控制器设计 |
| 2.2 前馈控制器设计 |
| 3 仿真与实验研究 |
| 3.1 仿真研究 |
| 3.2 实验研究 |
| 4 结 论 |
（2）伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统故障检测和容错控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 控制系统故障诊断研究现状概述 |
| 1.3 控制系统故障容错控制研究现状概述 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第2章 连铸结晶器振动位移系统模型与故障分类 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统数学模型建立 |
| 2.2.1 伺服电机数学模型 |
| 2.2.2 偏心轴连杆机构等机械传动部分模型 |
| 2.2.3 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统整体模型 |
| 2.3 控制系统的故障分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于自适应观测器的连铸结晶器振动系统位移传感器故障检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 连铸结晶器振动位移系统模型线性转换 |
| 3.3 基于自适应观测器的位移传感器故障诊断 |
| 3.3.1 位移传感器故障自适应观测器设计 |
| 3.3.2 位移传感器故障自适应观测器性能分析 |
| 3.3.3 基于自适应观测器的位移传感器故障诊断方法仿真研究 |
| 3.4 基于自适应滑模观测器的位移传感器故障诊断 |
| 3.4.1 位移传感器故障自适应滑模观测器设计 |
| 3.4.2 位移传感器故障自适应滑模观测器稳定性分析 |
| 3.4.3 基于自适应滑模观测器的位移传感器故障诊断方法仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于无迹粒子滤波的连铸结晶器振动系统位移传感器故障诊断 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 连铸结晶器振动位移系统模型的离散化 |
| 4.3 基于无迹粒子滤波的连铸结晶器振动系统位移传感器故障诊断方法 |
| 4.3.1 EMD-Wavelet结合OEWMA残差处理 |
| 4.4 基于粒子滤波算法的连铸结晶器振动位移传感器故障诊断仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统容错控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑连铸结晶器振动位移系统执行器故障时的鲁棒自适应容错控制 |
| 5.2.1 连铸结晶器振动位移系统执行器故障描述 |
| 5.2.2 连铸结晶器振动位移系统鲁棒自适应容错控制器设计 |
| 5.2.3 连铸结晶器振动位移系统鲁棒自适应容错控制系统仿真研究 |
| 5.3 考虑伺服电机驱动的连铸结晶器位移传感器故障主动容错控制 |
| 5.3.1 连铸结晶器振动系统位移传感器故障容错控制描述 |
| 5.3.2 考虑振动位移传感器故障时容错控制方法的仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）连铸结晶器振动位移系统的集散控制设计及滑模控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 集散控制系统的研究现状 |
| 1.3 连铸结晶器振动位移系统的研究现状 |
| 1.3.1 多流连铸的研究现状 |
| 1.3.2 连铸结晶器振动规律及振动装置的研究现状 |
| 1.3.3 连铸结晶器振动位移跟踪控制的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移集散控制系统设计 |
| 2.1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移集散控制系统总体结构 |
| 2.2 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移集散控制系统硬件组成 |
| 2.2.1 单流伺服电机驱动的连铸结晶器振动台装置 |
| 2.2.2 单流连铸结晶器振动位移控制系统的模块组成及实现 |
| 2.3 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移集散控制系统软件设计 |
| 2.3.1 上位机监控界面设计 |
| 2.3.2 下位机运动控制程序设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统数学模型及非线性处理 |
| 3.1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统数学模型 |
| 3.1.1 伺服电机数学模型 |
| 3.1.2 连铸结晶器机械传动机构的机理模型 |
| 3.1.3 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统模型 |
| 3.2 连铸结晶器振动位移系统数学模型分析及非线性处理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统自适应高阶滑模控制 |
| 4.1 连铸结晶器振动位移系统自适应高阶滑模控制器设计 |
| 4.2 仿真研究及结果分析 |
| 4.3 基于结晶器振动位移集散控制系统平台的实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于自适应超螺旋滑模观测器的结晶器振动位移系统高阶滑模控制 |
| 5.1 连铸结晶器振动位移系统高阶滑模控制器设计 |
| 5.1.1 自适应超螺旋滑模观测器设计 |
| 5.1.2 高阶滑模控制器设计 |
| 5.2 仿真研究及结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统容错控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 故障诊断与容错控制的研究现状 |
| 1.2.1 故障诊断方法概述 |
| 1.2.2 容错控制方法概述 |
| 1.3 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移跟踪及容错控制研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统数学模型 |
| 2.1 连铸结晶器振动位移系统数学模型 |
| 2.1.1 伺服电机转速闭环系统模型 |
| 2.1.2 机械传动部分数学模型 |
| 2.2 考虑故障的连铸结晶器振动位移系统数学模型的建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 考虑执行器故障的连铸结晶器振动位移系统自适应滑模容错控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑执行器故障的结晶器振动位移系统模型及问题描述 |
| 3.3 连铸结晶器振动位移系统自适应滑模容错控制器设计 |
| 3.3.1 自适应滑模容错控制器设计 |
| 3.3.2 基于自适应滑模容错控制的连铸结晶器振动位移系统稳定性分析 |
| 3.4 仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑位移传感器故障的连铸结晶器振动系统动态输出反馈容错控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑传感器故障的结晶器振动位移系统及问题描述 |
| 4.3 针对传感器故障的动态输出反馈容错控制器设计 |
| 4.3.1 位移传感器故障检测观测器设计 |
| 4.3.2 位移传感器故障估计滤波器设计 |
| 4.3.3 动态输出反馈容错控制器设计 |
| 4.4 仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 考虑执行器和位移传感器故障的连铸结晶器振动系统滑模容错控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑执行器和传感器故障的结晶器振动位移系统模型及问题描述 |
| 5.3 针对传感器和执行器故障的滑模容错控制器设计 |
| 5.3.1 未知输入观测器设计 |
| 5.3.2 滑模容错控制器设计 |
| 5.3.3 基于滑模容错控制的连铸结晶器振动位移系统稳定性分析 |
| 5.4 仿真验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）板坯连铸漏钢工艺分析及预报模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 连铸漏钢检测方法 |
| 1.3 国内外连铸漏钢预报研究现状与分析 |
| 1.3.1 国外连铸漏钢研究现状 |
| 1.3.2 国内连铸漏钢研究现状 |
| 1.3.3 国内外文献综述简析 |
| 1.4 本文主要研究的内容 |
| 第2章 连铸结晶器温度行为在线监测 |
| 2.1 连铸机参数 |
| 2.2 结晶器在线监测系统 |
| 2.3 连铸漏钢种类及黏结漏钢形成机理 |
| 2.3.1 连铸漏钢种类 |
| 2.3.2 黏结漏钢形成机理 |
| 2.4 连铸生产过程温度行为 |
| 2.4.1 黏结漏钢的温度特征 |
| 2.4.2 稳定浇注的温度特征 |
| 2.4.3 开浇过程的温度特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 板坯连铸工艺参数研究 |
| 3.1 浇铸工艺参数 |
| 3.1.1 钢种 |
| 3.1.2 铸坯厚度 |
| 3.1.3 铸坯宽度 |
| 3.1.4 拉速 |
| 3.1.5 液位波动 |
| 3.2 热流 |
| 3.2.1 结晶器宽面热流 |
| 3.2.2 结晶器热流波动 |
| 3.2.3 结晶器窄面热流 |
| 3.3 黏结位置 |
| 3.4 黏结时间 |
| 3.5 操作班次 |
| 3.6 本章小节 |
| 第4章 连铸漏钢空间-时间特征重构 |
| 4.1 连铸漏钢预报原理分析 |
| 4.1.1 漏钢温度模式识别原理 |
| 4.1.2 真伪黏结数据选择 |
| 4.1.3 黏结漏钢的温度和温度速率响应 |
| 4.2 黏结漏钢的空间-时间特征重构 |
| 4.2.1 黏结漏钢的时空传播 |
| 4.2.2 漏钢预报空间网络结构 |
| 4.2.3 黏结漏钢的温度速率特征重构 |
| 4.3 T型温度速率特征重构分析 |
| 4.3.1 真黏结T型温度速率特征重构分析 |
| 4.3.2 伪黏结T型温度速率特征重构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于SVM的连铸漏钢预报模型 |
| 5.1 支持向量机 |
| 5.1.1 支持向量机概述 |
| 5.1.2 支持向量机算法原理 |
| 5.1.3 SVM核函数的选择和数据特征归一化 |
| 5.2 基于GS-SVM的漏钢预报模型 |
| 5.2.1 基于SVM的漏钢预报模型 |
| 5.2.2 基于GS-SVM的漏钢预报模型 |
| 5.3 基于DE-SVM的漏钢预报模型 |
| 5.3.1 差分进化算法 |
| 5.3.2 基于DE算法的SVM模型 |
| 5.3.3 基于DE-SVM的漏钢预报模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）连铸结晶器双源驱动系统的激振原理与动力学（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 连铸结晶器非正弦振动技术发展 |
| 1.2.1 结晶器振动规律 |
| 1.2.2 结晶器驱动装备 |
| 1.3 连铸结晶器驱动系统动力学 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 连铸结晶器双源驱动系统的构型与运动学 |
| 2.1 单偏心轴激发结晶器非正弦振动的运动原理 |
| 2.2 连铸结晶器双源驱动系统的机构组成 |
| 2.3 连铸结晶器双源驱动系统运动学分析 |
| 2.3.1 结晶器位移方程 |
| 2.3.2 结晶器速度方程 |
| 2.3.3 结晶器加速度方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 结晶器振动参数在线调控原理及同步控制模型 |
| 3.1 非正弦振动统一表达式 |
| 3.2 非正弦振动的同步控制模型 |
| 3.3 计算结果与分析 |
| 3.3.1 非正弦振动参数的调控 |
| 3.3.2 同步控制模型下的工艺参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 连铸结晶器双源驱动系统动力学 |
| 4.1 双源驱动系统构件质心运动参数 |
| 4.2 双源驱动系统动力学模型 |
| 4.3 双源驱动系统动力学仿真 |
| 4.3.1 双源驱动系统动力学模型的求解 |
| 4.3.2 系统参数对铰链点约束反力的影响 |
| 4.3.3 系统参数对主动扭矩的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双源复合激振器振动试验 |
| 5.1 双源复合激振器试验样机 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 试验结果对比及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）连铸结晶器非正弦激振系统的动支点调幅方法与动力学仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外连铸技术的发展现状 |
| 1.2.1 国外连铸技术发展 |
| 1.2.2 国内连铸技术发展 |
| 1.3 连铸结晶器振动技术的发展 |
| 1.3.1 连铸结晶器振动规律 |
| 1.3.2 连铸结晶器激振装备 |
| 1.3.3 连铸结晶器振动导向机构 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 连铸结晶器电动式非正弦激振原理 |
| 2.1 高速浇铸时结晶器最佳振动模式 |
| 2.1.1 连铸结晶器润滑机理 |
| 2.1.2 连铸结晶器摩擦力的分布 |
| 2.1.3 结晶器最佳振动模式 |
| 2.2 德马克非正弦波形的实现 |
| 2.2.1 非正弦波产生机理 |
| 2.2.2 电机输出规律 |
| 2.2.3 德马克非正弦波形 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 连铸结晶器动支点调幅系统的设计 |
| 3.1 连铸结晶器动支点调幅系统设计 |
| 3.1.1 动支点调幅原理 |
| 3.1.2 连铸结晶器调幅系统设计 |
| 3.1.3 连铸结晶器变幅结构建模 |
| 3.2 伺服电机选型 |
| 3.3 同步控制模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 连铸结晶器动支点调幅系统的动力学仿真 |
| 4.1 连铸结晶器振动机构简化及模型建立 |
| 4.2 动支点调幅系统的动力学仿真 |
| 4.2.1 连铸结晶器动支点调幅系统振动原理 |
| 4.2.2 非正弦振动系统结晶器位移方程 |
| 4.2.3 非正弦振动系统结晶器速度方程 |
| 4.2.4 非正弦振动系统结晶器加速度方程 |
| 4.3 连铸结晶器动支点调幅系统动力学仿真 |
| 4.3.1 连铸结晶器动支点调幅系统各构件质心运动参数 |
| 4.3.2 连铸结晶器动支点调幅系统动力学仿真 |
| 4.3.3 连铸结晶器动支点调幅系统动力学模型求解 |
| 4.4 振动基本参数对铰支力的影响 |
| 4.4.1 波形偏斜率对铰支力的影响 |
| 4.4.2 振幅对铰支力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 连铸结晶器动支点调幅系统模态 |
| 5.1 连铸结晶器振动系统动力学模型 |
| 5.1.1 系统动力学模型简化 |
| 5.1.2 运动微分方程 |
| 5.2 连铸结晶器振动系统固有特性 |
| 5.2.1 固有频率 |
| 5.2.2 固有振型 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）电机单方向转动工艺约束下连铸结晶器振动位移跟踪控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 连铸结晶器振动位移跟踪控制相关方法的研究现状 |
| 1.2.1 具有约束的非线性系统跟踪控制研究现状 |
| 1.2.2 非线性周期输出系统的跟踪控制研究现状 |
| 1.2.3 考虑干扰及不确定性的非线性系统跟踪控制研究现状 |
| 1.2.4 连铸结晶器振动位移跟踪控制研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统模型及工艺技术要求 |
| 2.1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统数学模型 |
| 2.1.1 伺服电机数学模型 |
| 2.1.2 偏心轴连杆机构等机械传动部分模型 |
| 2.1.3 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统整体模型 |
| 2.2 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移控制系统工艺技术要求 |
| 2.2.1 连铸工艺简介及连铸结晶器非正弦振动基本工艺要求 |
| 2.2.2 连铸工艺对伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统的控制要求 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电机单方向转动工艺约束下结晶器振动位移系统复合控制研究 |
| 3.1 伺服电机转速与结晶器振动位移间映射关系的构建 |
| 3.2 结晶器振动位移给定量前馈-反馈复合控制器 |
| 3.2.1 结晶器振动位移系统重复PI反馈控制器设计 |
| 3.2.2 结晶器振动位移非线性前馈控制器设计 |
| 3.2.3 结晶器振动位移给定量前馈-反馈复合控制器仿真研究 |
| 3.3 考虑扰动观测器前馈补偿的结晶器振动位移系统复合控制 |
| 3.3.1 机械传动部分对结晶器振动位移的影响分析 |
| 3.3.2 考虑扰动观测器前馈补偿的结晶器振动位移系统复合控制器设计 |
| 3.3.3 考虑扰动观测器前馈补偿的结晶器振动位移系统复合控制器仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑时变负载的连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制研究 |
| 4.1 伺服电机转角与结晶器振动位移的分段函数关系 |
| 4.2 连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制器设计 |
| 4.2.1 基于时变参数估计的自抗扰控制器设计 |
| 4.2.2 连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制器的稳定性分析 |
| 4.2.3 连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制器仿真研究 |
| 4.3 连铸结晶器振动位移系统滑模自抗扰控制器设计 |
| 4.3.1 基于混合趋近律的滑模自抗扰控制器设计 |
| 4.3.2 连铸结晶器振动位移系统滑模自抗扰控制器的稳定性分析 |
| 4.3.3 连铸结晶器振动位移系统滑模自抗扰控制器仿真研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于扰动观测的连铸结晶器振动位移系统滑模控制研究 |
| 5.1 电机转角跟踪误差与结晶器振动位移跟踪误差映射关系的构建 |
| 5.2 基于扰动观测的连铸结晶器振动位移系统滑模控制器设计 |
| 5.2.1 结晶器振动位移滑模控制器切换函数设计 |
| 5.2.2 基于切换函数的扩张状态观测器设计 |
| 5.2.3 基于扰动观测的结晶器振动位移滑模控制器设计及分析 |
| 5.3 基于扰动观测的连铸结晶器振动位移滑模控制器仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移前馈-反馈复合控制实验研究 |
| 6.1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动实验平台简介 |
| 6.2 基于西门子Simotion D425控制器的控制系统简介 |
| 6.3 结晶器振动位移给定量前馈-反馈的复合控制实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统被控对象数学模型 |
| 2 带遗忘因子的连铸结晶器振动位移跟踪迭代学习复合控制器设计及收敛性证明 |
| 2.1 带遗忘因子的迭代学习控制器设计 |
| 2.2 前馈控制 |
| 2.3 系统收敛性证明 |
| 3 仿真与实验结果分析 |
| 3.1 仿真分析 |
| 3.2 实验验证 |
| 4 结 论 |
（10）伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统迭代学习控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 连铸结晶器振动技术的发展现状 |
| 1.2.1 结晶器振动规律的研发 |
| 1.2.2 结晶器振动装置的研发 |
| 1.3 连铸结晶器振动位移系统跟踪控制的研究现状 |
| 1.4 迭代学习及其在结晶器振动位移系统中的应用研究现状 |
| 1.4.1 迭代学习的研究现状 |
| 1.4.2 迭代学习在结晶器振动位移系统跟踪控制的研究现状 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第2章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统实验平台及数学模型 |
| 2.1 伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统实验平台 |
| 2.1.1 西门子SIMOTION D425 运动控制器 |
| 2.1.2伺服驱动器S120 |
| 2.1.3 扩展模拟量输入模块 |
| 2.2 伺服电机驱动的连铸结晶器模拟振动系统的数学模型 |
| 2.2.1 伺服电机转速闭环系统模型 |
| 2.2.2 机械传动机构模型的建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模迭代学习控制 |
| 3.1 基于分段函数的连铸结晶器振动位移系统模型的建立 |
| 3.2 连铸结晶器振动位移系统反步滑模迭代学习控制器设计 |
| 3.2.1 反步滑模迭代学习控制器设计 |
| 3.2.2 系统稳定性证明 |
| 3.3 结晶器振动位移系统跟踪控制仿真研究 |
| 3.4 结晶器振动位移系统跟踪控制实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制 |
| 4.1 连铸结晶器振动位移系统的模型变换 |
| 4.2 带遗忘因子的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习控制 |
| 4.2.1 带遗忘因子的迭代学习控制器设计 |
| 4.2.2 前馈控制 |
| 4.2.3 系统稳定性证明 |
| 4.3 结晶器振动位移系统跟踪控制仿真分析 |
| 4.4 结晶器振动位移系统跟踪控制实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、连铸结晶器的振动参数与误差分析及应用实例（论文参考文献）
- [1]基于参数优化的连铸结晶器振动位移系统复合控制研究[J]. 马壮,方一鸣,赵晓东,周健. 仪器仪表学报, 2021(11)
- [2]伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统故障检测和容错控制[D]. 冯小龙. 燕山大学, 2021
- [3]连铸结晶器振动位移系统的集散控制设计及滑模控制研究[D]. 周健. 燕山大学, 2021
- [4]伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统容错控制研究[D]. 兰翠坤. 燕山大学, 2021
- [5]板坯连铸漏钢工艺分析及预报模型研究[D]. 田元鹏. 东北电力大学, 2021(09)
- [6]连铸结晶器双源驱动系统的激振原理与动力学[D]. 李明明. 燕山大学, 2021(01)
- [7]连铸结晶器非正弦激振系统的动支点调幅方法与动力学仿真[D]. 杨学武. 燕山大学, 2021(01)
- [8]电机单方向转动工艺约束下连铸结晶器振动位移跟踪控制研究[D]. 李强. 燕山大学, 2020
- [9]伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制[J]. 方一鸣,张文健,李建雄,马壮. 电机与控制学报, 2020(12)
- [10]伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统迭代学习控制[D]. 张文健. 燕山大学, 2020