基于DaVinci平臺的除塵風機自動控制系統(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機進行抽風，使有害煙氣經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后回收到除塵袋中，從而達到降低空氣污染的目的。針對目前工頻熔煉爐熔煉廢雜銅過程中煙氣濃度難以測量進而除塵風機控制低效的問題，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)了一套除塵風機自動控制系統(tǒng)，采集熔煉爐內的煙氣圖像，提取出圖像中判斷煙氣濃度的特征，在此基礎上，使用PSFCM

2、結合FCM的方法建立特征值的煙氣濃度分級模型，實現(xiàn)了除塵風機自動高效節(jié)能控制。通過使用測試，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、實時性良好、節(jié)能效果顯著。
　　 本文詳細闡述了基于DaVinci平臺的除塵風機自動控制系統(tǒng)的設計開發(fā)工作，主要貢獻和創(chuàng)新點有:
　　 (1)完成整個控制系統(tǒng)的控制方案設計和硬件平臺搭建。針對冶煉過程中煙氣特點，提出基于圖像處理的帶有前饋的反饋控制方案，在此基礎上搭建了以DM6446為核心處理器的系統(tǒng)硬件平臺，整

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

4、分級模型的可行性。由于SVM方法存在標簽難以獲得、模型不完整、算法復雜等問題，創(chuàng)新性地提出改進的PSFCM結合FCM建立煙氣濃度分級模型的方法，不僅有效地保證控制系統(tǒng)的實時性，還具有較高的風機轉速預測準確率。
　　 (4)控制系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)。ARM端采用基于Linux的多線程設計，完成控制系統(tǒng)圖像采集、顯示以及調用算法等功能;DSP端基于DSP/BIOS操作系統(tǒng)對煙氣圖像特征提取和煙氣濃度分級模型分類算法進行了實現(xiàn)和優(yōu)化;并對控