基于間歇和連續(xù)過(guò)程特征提取的離心鑄造過(guò)程監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、重要的石油化工產(chǎn)品乙烯的生產(chǎn)是在工業(yè)爐管內(nèi)進(jìn)行的，工業(yè)爐管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)非常劇烈，爐管長(zhǎng)期在這樣的工作條件下容易發(fā)生滲碳，甚至斷裂，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。所以，為了確保有一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)工業(yè)爐管的質(zhì)量問(wèn)題要特別重視。離心鑄造技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于鑄件生產(chǎn)的鑄造技術(shù)，它是通過(guò)讓金屬液在離心力的作用下凝固在型筒表面來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣形成的鑄件具有致密的組織結(jié)構(gòu)，完整的晶型組成，良好的機(jī)械性能以及金屬中的雜質(zhì)也比較少，所以工業(yè)爐管的生產(chǎn)也是采用

2、這種技術(shù)。
　　工業(yè)爐管的質(zhì)量檢測(cè)方法目前較常用的是外觀檢測(cè)，滲透檢測(cè)等方法。這些方法操作起來(lái)工作量大，花費(fèi)較高。為了更好地對(duì)爐管質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，可以通過(guò)運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)爐管生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。爐管鑄造過(guò)程涉及到的變量很多，通過(guò)對(duì)這些變量進(jìn)行特征提取，提取出最能反映爐管質(zhì)量的關(guān)鍵信息。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)爐管質(zhì)量進(jìn)行快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)，本文主要展開(kāi)了以下工作:
　　(1)對(duì)工業(yè)爐管的原料熔煉和離心鑄造過(guò)程采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，確保數(shù)據(jù)有三部分

3、組成:原料相關(guān)的數(shù)據(jù)、澆鑄過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)和爐管的滲透檢測(cè)結(jié)果。按爐管類(lèi)型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，根據(jù)爐管內(nèi)徑的大小和鉻鎳比，將爐管分為不同的類(lèi)別分別進(jìn)行分析和建模。根據(jù)澆鑄過(guò)程的特征選擇了動(dòng)態(tài)時(shí)間扭曲法來(lái)處理了數(shù)據(jù)不等長(zhǎng)問(wèn)題，對(duì)嚴(yán)重缺失的數(shù)據(jù)要舍棄，對(duì)缺失不嚴(yán)重的數(shù)據(jù)進(jìn)行批次軌跡同步化。
　　(2)在爐管生產(chǎn)過(guò)程中，存在兩類(lèi)數(shù)據(jù)，原料熔煉過(guò)程數(shù)據(jù)和澆鑄過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)。原料熔煉過(guò)程數(shù)據(jù)在一個(gè)批次中的變量值是不隨時(shí)間變化的，與連續(xù)過(guò)程數(shù)據(jù)特征相

4、似。澆鑄過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)包含型筒表面溫度，轉(zhuǎn)速，振幅數(shù)據(jù)。它們是時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，在一個(gè)批次中其變量隨時(shí)間變化，屬于間歇過(guò)程數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，用PCA方法提取連續(xù)過(guò)程的數(shù)據(jù)特征，用MPCA方法提取間歇過(guò)程的數(shù)據(jù)特征，構(gòu)建出一個(gè)完整的用多元統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行爐管質(zhì)量檢測(cè)的框圖，對(duì)生產(chǎn)出的爐管按照框圖進(jìn)行質(zhì)量分析。
　　(3)將整理出的三種不同類(lèi)型的爐管用來(lái)進(jìn)行建模，建模結(jié)果如下:第一種:正確率:100％，誤報(bào)率:0％，第二種:正確