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专利名称：结晶器噪声信号辨识与分析方法
技术领域：
本发明有关ー种噪声信号辨识与分析方法，特别是指一种钢铁冶金行业中连铸机结晶器噪声信号辨识与分析方法。
背景技术：
目前，炼钢连铸エ艺中的结晶器振动对铸坯脱模及表面质量有着直接、重要的影响，由于实际应用环境中结晶器受到的干扰较大，因此结晶器控制系统设计时必须充分考虑噪声对于系统的影响，而当前基于前馈控制、PID等控制方法都没有完全分析系统受到的噪声干扰特性，导致控制效果很难达到预定要求
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能够辨识与分析结晶器过程噪声与测量噪声信号的方法。为达到上述目的，本发明的提供一种结晶器噪声信号辨识与分析方法，其包括(I)根据结晶器辨识得到离散状态矩阵A、B、C、D，其中A为nXn矩阵，B为ηΧ I矩阵，C为I Xn矩阵，并确定阶次η，采集N对输入输出离散数据样本Zn ；(2)根据结晶器状态矩阵A确定结晶器阶次η ；(3)确定參数r ；(4)根据结晶器输入输出数据计算输出估计值f ;(5)对输出估计值f进行奇异值变换，获得状态方程观测矩阵Or ；(6)通过对矩阵Or进行奇异值分解以获得结晶器系统的状态估计值f ；(7)根据状态估计值X计算得到噪声信号的估计值，在噪声信号的基础上进行分析获得噪声均值和协方差矩阵。所述噪声包括过程噪声和测量噪声，在所述步骤(I)中，用离散状态方程
权利要求
1.一种结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在于，其包括 (1)根据结晶器辨识得到离散状态矩阵A、B、C、D，其中A为nXn矩阵，B为ηΧI矩阵，C为I Xn矩阵，并确定阶次η，采集N对输入输出离散数据样本Zn ； (2)根据结晶器状态矩阵A确定结晶器阶次η; (3)确定參数r； (4)根据结晶器输入输出数据计算输出估计值 (5)对输出估计值f进行奇异值变换，获得状态方程观测矩阵Or； (6)通过对矩阵Or进行奇异值分解以获得结晶器系统的状态估计值f； (7)根据状态估计值f计算得到噪声信号的估计值，在噪声信号的基础上进行分析获得噪声均值和协方差矩阵。
2.如权利要求I所述的结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在于，所述噪声包括 过程噪声和测量噪声，在所述步骤(I)中，用离散状态方程
3.如权利要求2所述的结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在干，以结晶器油缸阀开度为输入值u (k)，以结晶器位置为输出值y (k)，该离散采样数据Zn = {u (k) y (k)}。
4.如权利要求2所述的结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括 ⑴令
5.如权利要求4所述的结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在于，在所述步骤(5)与(6)中，令ル=U2，公式③可以看作f = ズ，因此结晶器状态估计值为
6.如权利要求5所述的结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在于，在所述步骤(7)中，根据估计得到的结晶器状态值f ,按照公式①可得结晶器过程噪声估计值ん)和测量噪声估计值杈ん)
7.如权利要求I所述的结晶器噪声信号辨识与分析方法，其特征在于，所述r为N/3。
全文摘要
本发明提供一种结晶器噪声信号辨识与分析方法，其包括(1)根据结晶器辨识得到离散状态矩阵A、B、C、D，其中A为n×n矩阵，B为n×1矩阵，C为1×n矩阵，并确定阶次n，采集N对输入输出离散数据样本ZN；(2)根据结晶器状态矩阵A确定结晶器阶次n；(3)确定参数r；(4)根据结晶器输入输出数据计算输出估计值(5)对输出估计值进行奇异值变换，获得状态方程观测矩阵Or；(6)通过对矩阵Or进行奇异值分解以获得结晶器系统的状态估计值(7)根据状态估计值计算得到噪声信号的估计值，在噪声信号的基础上进行分析获得噪声均值和协方差矩阵。本发明通过计算能够获得结晶器过程噪声与测量噪声的协方差矩阵，为控制系统状态估计提供科学合理的依据。
文档编号G01H17/00GK102654419SQ20121012548
公开日2012年9月5日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者尉强, 张华军, 王晓伟, 蔡炜, 褚学征, 陈方元 申请人:中冶南方工程技术有限公司