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D01:10.13374/.issn1001-t63x.2011.01.014 第33卷第1期 北京科技大学学报 Vol 33 No 1 2011年1月 Journal of Un iersity of Science and Technology Beijing Jan 2011 轧机偏心补偿控制信息相域滤波提取方法 牛满科12☒ 杨卫东)张丽娟) 1)北京科技大学信息工程学院，北京1000832)车械技术研究所枚准中心，石家庄050000 3)卢沟桥文化旅游区办事处，北京100072 ☒通信作者，Email nimank@heinfo net 摘要在深入分析机架偏心作用机制的基础上，提出了轧机偏心补偿控制信息相域滤波提取方法，它利用机架偏心轧制作 用强度与轧制过程中轧辊的机械转动相位密切相关的特点，将轧机的时域轧制数据转换为以轧辊转动相位为参变量的数据 进行处理·在线性化相域空间中，与轧辊偏心作用相关的信号呈现出显著的周期化特征，而其余的原时域周期信号在转换过 程中均被非周期化·在线性化相域空间中，将轧辊转动轧制作用的往复周期作为指定的循环统计量统计周期.理论分析表 明，基于统计方法能够有效地消除噪声的影响，同时抑制非指定线性化相域循环分量，实现机架偏心特性信息的有效获取，其 实质是线性化相域空间中的梳状滤波器滤波。依据统计获取的机架偏心特征信息可以为轧机偏心补偿提供一定的数据参考· 关键词轧机：偏心；补偿：梳状滤波器；信号处理 分类号TG333.17 Phase-dom ain filtering pick up m ethod for roll eccentricity com pensation control NUU ManKe☒，YANG Weidong》,ZHANG Li-jan》 1)School of Infomation Engneering University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 China 2)Center of Calibration Institite ofO nance Technobgy Shijiazhuang 050000 Chna 3)Cultural and Tour D istrict Office of Lugou Bridge Beijing 100072 China Corresponding author Email nimanke@heinfo net ABSTRACT A phase danain filtering pickup method for roll eccentricity campensation control is proposed by analyzing the mecha- nisn of action of moll eccentricity This method utilizes the character that the effect intensity of roll eccentricity is closely related to the rotating phase of mollers In the method the tie-danain eccentricity data are transfomed to the phase danain of the moller's rotating movenent first and then processed In the linear phase donain the eccentricity"related signal shows distinct periodicity and the peri- odicity of the other periodic signals n tiedomain is weakened durng this transfomation The roller's rotating period is used as the target period for cyclic statistics in the linear phase danain Theoretic analysis indicates that the effect of noise is eli inated and some unwanted period ic signals are choked by the statistics so the mll eccen tricity characteristic infomation can be picked up adequate ly The essential of this proposed method is a kind of camb filter in linear phasedonain The eccentricity characteristic infomation can give data support for eccentricity compensation KEY WORDS rolling m ills eccentricity:camn pensation:canb filters signal processing 厚度自动控制(automatic gauge control 针对性的补偿控制， AGC)四技术是现代轧钢生产中提高板厚精度的主 普遍认为由轧辊旋转导致的轧件周期性厚度波 要技术，采用该类技术的控制系统中普遍存在轧机 动，是一种复杂的准重复性信号3-，其无法通过常 偏心现象，其不仅直接对轧件厚度均匀性产生不良 规的厚度反馈AGC系统来控制).为有效地辨识 影响，而且会导致常规控制调节器的调节质量恶化， 轧机偏心造成的波动[)，有针对性地提取特征信 间接影响带材厚度均匀性).解决这一难题的有效 息后实施补偿，人们已经尝试了许多方法，其中基于 途径是，有效地提取轧机偏心特性信息，然后进行有 循环统计量的轧机偏心补偿控制方法⑧是目前比 收稿日期：2010-01-12第 33卷 第 1期 2011年 1月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．33Ｎｏ．1 Ｊａｎ．2011 轧机偏心补偿控制信息相域滤波提取方法 牛满科 12） 杨卫东 1） 张丽娟 3） 1） 北京科技大学信息工程学院北京 100083 2） 军械技术研究所校准中心石家庄 050000 3） 卢沟桥文化旅游区办事处北京 100072 通信作者Ｅ-ｍａｉｌ：ｎｉｕｍａｎｋｅ＠ｈｅｉｎｆｏ．ｎｅｔ 摘 要 在深入分析机架偏心作用机制的基础上提出了轧机偏心补偿控制信息相域滤波提取方法它利用机架偏心轧制作 用强度与轧制过程中轧辊的机械转动相位密切相关的特点将轧机的时域轧制数据转换为以轧辊转动相位为参变量的数据 进行处理．在线性化相域空间中与轧辊偏心作用相关的信号呈现出显著的周期化特征而其余的原时域周期信号在转换过 程中均被非周期化．在线性化相域空间中将轧辊转动轧制作用的往复周期作为指定的循环统计量统计周期．理论分析表 明基于统计方法能够有效地消除噪声的影响同时抑制非指定线性化相域循环分量实现机架偏心特性信息的有效获取其 实质是线性化相域空间中的梳状滤波器滤波．依据统计获取的机架偏心特征信息可以为轧机偏心补偿提供一定的数据参考． 关键词 轧机；偏心；补偿；梳状滤波器；信号处理 分类号 ＴＧ333∙17 Ｐｈａｓｅ-ｄｏｍａｉｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇｐｉｃｋ-ｕｐｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｏｌｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ ＮＩＵＭａｎ-Ｋｅ 12） ＹＡＮＧＷｅｉ-ｄｏｎｇ 1）ＺＨＡＮＧＬｉ-ｊｕａｎ 3） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 2） ＣｅｎｔｅｒｏｆＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ050000Ｃｈｉｎａ 3） ＣｕｌｔｕｒａｌａｎｄＴｏｕｒＤｉｓｔｒｉｃｔＯｆｆｉｃｅｏｆＬｕｇｏｕＢｒｉｄｇｅＢｅｉｊｉｎｇ100072Ｃｈｉｎａ ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒＥ-ｍａｉｌ：ｎｉｕｍａｎｋｅ＠ｈｅｉｎｆｏ．ｎｅｔ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ａｐｈａｓｅ-ｄｏｍａｉｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇｐｉｃｋ-ｕｐｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｏｌｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａ- ｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｕｔｉｌｉｚｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｒｏｌｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｎｇｐｈａｓｅｏｆｒｏｌｌｅｒｓ．Ｉｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｈｅｔｉｍｅ-ｄｏｍａｉｎｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｄａｔａａｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅｐｈａｓｅｄｏｍａｉｎｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒ’ｓｒｏｔａｔｉｎｇ 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［6--7］有针对性地提取特征信 息后实施补偿人们已经尝试了许多方法其中基于 循环统计量的轧机偏心补偿控制方法 ［8］是目前比 DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2011．01．014