基于間歇和連續(xù)過程特征提取的離心鑄造過程監(jiān)測方法研究.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)進行的，工業(yè)爐管內(nèi)發(fā)生的反應非常劇烈，爐管長期在這樣的工作條件下容易發(fā)生滲碳，甚至斷裂，造成嚴重的生產(chǎn)事故。所以，為了確保有一個安全的生產(chǎn)環(huán)境，對工業(yè)爐管的質(zhì)量問題要特別重視。離心鑄造技術是一種被廣泛應用于鑄件生產(chǎn)的鑄造技術，它是通過讓金屬液在離心力的作用下凝固在型筒表面來實現(xiàn)的，這樣形成的鑄件具有致密的組織結構，完整的晶型組成，良好的機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。
　　工業(yè)爐管的質(zhì)量檢測方法目前較常用的是外觀檢測，滲透檢測等方法。這些方法操作起來工作量大，花費較高。為了更好地對爐管質(zhì)量進行檢測，可以通過運用多元統(tǒng)計方法對爐管生產(chǎn)過程進行監(jiān)測。爐管鑄造過程涉及到的變量很多，通過對這些變量進行特征提取，提取出最能反映爐管質(zhì)量的關鍵信息。為了實現(xiàn)對爐管質(zhì)量進行快速準確地預測，本文主要展開了以下工作:
　　(1)對工業(yè)爐管的原料熔煉和離心鑄造過程采集的數(shù)據(jù)進行整理，確保數(shù)據(jù)有三部分

3、組成:原料相關的數(shù)據(jù)、澆鑄過程相關的數(shù)據(jù)和爐管的滲透檢測結果。按爐管類型對數(shù)據(jù)進行分類，根據(jù)爐管內(nèi)徑的大小和鉻鎳比，將爐管分為不同的類別分別進行分析和建模。根據(jù)澆鑄過程的特征選擇了動態(tài)時間扭曲法來處理了數(shù)據(jù)不等長問題，對嚴重缺失的數(shù)據(jù)要舍棄，對缺失不嚴重的數(shù)據(jù)進行批次軌跡同步化。
　　(2)在爐管生產(chǎn)過程中，存在兩類數(shù)據(jù)，原料熔煉過程數(shù)據(jù)和澆鑄過程相關數(shù)據(jù)。原料熔煉過程數(shù)據(jù)在一個批次中的變量值是不隨時間變化的，與連續(xù)過程數(shù)據(jù)特征相

4、似。澆鑄過程相關數(shù)據(jù)包含型筒表面溫度，轉(zhuǎn)速，振幅數(shù)據(jù)。它們是時間序列的數(shù)據(jù)，在一個批次中其變量隨時間變化，屬于間歇過程數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)進行整理和分析，用PCA方法提取連續(xù)過程的數(shù)據(jù)特征，用MPCA方法提取間歇過程的數(shù)據(jù)特征，構建出一個完整的用多元統(tǒng)計方法進行爐管質(zhì)量檢測的框圖，對生產(chǎn)出的爐管按照框圖進行質(zhì)量分析。
　　(3)將整理出的三種不同類型的爐管用來進行建模，建模結果如下:第一種:正確率:100％，誤報率:0％，第二種:正確