基于DaVinci平臺(tái)的除塵風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng).pdf

1、工頻熔煉爐冶煉廢雜銅過程中伴有大量的廢棄煙氣產(chǎn)生，必須用大功率除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)，使有害煙氣經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后回收到除塵袋中，從而達(dá)到降低空氣污染的目的。針對(duì)目前工頻熔煉爐熔煉廢雜銅過程中煙氣濃度難以測(cè)量進(jìn)而除塵風(fēng)機(jī)控制低效的問題，本文以TI DaVinci家族的ARM與DSP雙核嵌入式圖像處理芯片TMS320DM6446為核心開發(fā)了一套除塵風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，采集熔煉爐內(nèi)的煙氣圖像，提取出圖像中判斷煙氣濃度的特征，在此基礎(chǔ)上，使用PSFCM

2、結(jié)合FCM的方法建立特征值的煙氣濃度分級(jí)模型，實(shí)現(xiàn)了除塵風(fēng)機(jī)自動(dòng)高效節(jié)能控制。通過使用測(cè)試，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)性良好、節(jié)能效果顯著。
　　 本文詳細(xì)闡述了基于DaVinci平臺(tái)的除塵風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)有:
　　 (1)完成整個(gè)控制系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì)和硬件平臺(tái)搭建。針對(duì)冶煉過程中煙氣特點(diǎn)，提出基于圖像處理的帶有前饋的反饋控制方案，在此基礎(chǔ)上搭建了以DM6446為核心處理器的系統(tǒng)硬件平臺(tái)，整

3、個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)方法，由圖像采集單元、圖像輸出單元、電源電路、通用外設(shè)電路等部分組成，具有較高的穩(wěn)定性和實(shí)用性。
　　 (2)煙氣圖像特征值的提取。通過對(duì)廢雜銅冶煉工藝的分析，提出了利用煙氣圖像的灰度特征、紋理特征和運(yùn)動(dòng)特征來量化判斷爐內(nèi)煙氣濃度的方法，并對(duì)這些特征值的可行性和算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。
　　 (3)煙氣濃度分級(jí)模型的建立。針對(duì)部分典型特征值樣本可以標(biāo)定的特點(diǎn)，基于SVM多分類器論證了采用特征值建立煙氣濃度

4、分級(jí)模型的可行性。由于SVM方法存在標(biāo)簽難以獲得、模型不完整、算法復(fù)雜等問題，創(chuàng)新性地提出改進(jìn)的PSFCM結(jié)合FCM建立煙氣濃度分級(jí)模型的方法，不僅有效地保證控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，還具有較高的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。
　　 (4)控制系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)。ARM端采用基于Linux的多線程設(shè)計(jì)，完成控制系統(tǒng)圖像采集、顯示以及調(diào)用算法等功能;DSP端基于DSP/BIOS操作系統(tǒng)對(duì)煙氣圖像特征提取和煙氣濃度分級(jí)模型分類算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化;并對(duì)控