方法与装置的开发与应用引起了人们极大的关注，许多国家都在致力于这一问题的研究。目 前已经提出了多种补偿轧辊偏心的方法与措施，而且将数字信号处理的理论与技术逐渐引入 检测与控制系统。但是，以往的方法中，或者使用单一的信号处理策略，精度不够；或者要 求增设过多的附加装置，结构复杂，不易实现；或者算法繁琐，无法满足速度要求。本文所 述方法将信号预处理、滤波器和频谱分析结合起来，将信号进行综合加工与处理，以满足简 便性、快速性与准确性的要求。 1信号处理方法 1.1偏心信号的形式 一般说来，轧辊的偏心可以归纳为两种基本的类型：(1)由辊身和辊径的不同轴度误 差产生的偏心；(2)由辊身的椭圆度造成的偏心。实际情况可能是两者综合影响的结果。理 论分析和实验研究均表明，轧辊偏心反映在轧制压力和辊缝上是一复杂的高频周期波，该周 期信号的频率与主机速度成正比。理想情况下的波形如图1()所示。在现场情况下，由于 直流量、缓慢变化量、随机扰动等各类噪声的存在，采集到的信号会出现跳变、漂移等无规 律变化趋势，即出现如图1(b)所示的变化波形。另外，通过A/D变换后的离散时间信号， 除了含有原来的噪声外，还增添了A/D转换器的量化噪声。 t7s 图1轧辊偏心反映在轧制压力上的波形 Fig.1 Waveform of roll eccentricity on rolling pressurc 1.2信号的预处理 针对偏心信号的特点，采用相干时间平均的方法来进行信号预处理，以减少或消除随机 噪声，提高信噪比，为信号的进一步处理奠定基础。通常无论千扰情况如何，相对支持辊的 每一周期而言，偏心信号是确定而重复出现的，而且与随机干扰不相关。所以，对于轧辊上 的某一点n,取M个周期样本S:(n)(i=1,2,…M)对应相加，然后取平均，即： 点s)=立含e(a)+点)=e)+意总.(m) 468方法 与装置 的开 发与 应 用引起了人们极大的关注 ， 许多 国家都在致力于这一 问题的研究 。 目 前已经提 出 了多种补 偿轧辊偏心 的方法与 措施 ， 而 且将 数字信号 处理 的理论与技术逐渐引人 检测与控制系统 。 但是 ， 以往的方法 中 ， 或者使用单一的信号处理策略 ， 精 度不够 或者要 求增设 过多 的附加 装置 ， 结 构复杂 ， 不 易实现 或者算法繁琐 ， 无法满足速 度要求 。 本文所 述 方法将信号预处理 、 滤波器和频谱分析结合起来 ， 将信号进行综合加 工与处理 ， 以满足简 便性 、 快速性与准确性的要求 。 信号处理方法 偏心信号 的形式 一般说来 ， 轧辊 的偏心可 以归纳 为两种基本 的类型 由辊 身和辊径 的不 同 轴 度 误 差产生 的偏心 由辊身 的椭圆 度造成的偏心 。 实际情况可能是两者综合影响的结果 。 理 论分析和实验研究均表明 ， 轧辊偏心反映在轧制 压力和辊缝上是一复杂 的高频周期波 ， 该周 期信号 的频 率与主机速 度成正 比 。 理想情况下 的波形如 图 所示 。 在现场情况下 ， 由 于 直流 量 、 缓慢变化量 、 随机扰动等各类噪声的存在 ， 采集 到的信号会 出现跳 变 、 漂 移等无规 律变化趋势 ， 即 出现如 图 〔 所示的变化波形 。 另外 ， 通过 变换后 的离散时间 信 号 ， 除 了含有原来 的噪声外 ， 还增添 了 转换器的量化噪声 。 只叫 三〕 、 氏 图 轧辊偏心反映在轧制压力上 的波形 血 公 名 亡 。 信 号的预 处 理 针对偏 心信号 的特点 ， 采 用相干 时 间平均 的方法来 进 行信号预处理 ， 以减少或 消除随机 噪声 ， 提高信噪 比 ， 为信号的进一步处理奠定基础 。 通常无 论千扰情况如何 ， 相对 支持辊的 每一周期而言 ， 偏 心信号是确定而重复 出现的 ， 而 且与随机干扰不相关 。 所以 ， 对于轧辊上 的某一点 。 ， 取 个周期样本 ‘ ‘ ， ， ” · … 对应相加 ， 然后取平均 ， 即 命 ‘ 氛 ‘ · 卜 命户 · · 卜 命 ‘ 氰 ， ‘ · ，一‘ · ，· 命后 ，“ ·