變時(shí)間常數(shù)的鋼水連續(xù)測(cè)溫傳感器滯后補(bǔ)償研究.pdf

1、黑體空腔鋼水連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)以其成本低、高精度的優(yōu)勢(shì)，取代了消耗型快速熱電偶間斷式測(cè)量鋼水溫度。其內(nèi)外兩層套管的結(jié)構(gòu)雖然能夠有效地延長(zhǎng)測(cè)溫管壽命，但同時(shí)卻帶來(lái)了很大的熱慣性，導(dǎo)致測(cè)溫過(guò)程存在一定的滯后現(xiàn)象，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差，進(jìn)而影響實(shí)際生產(chǎn)。
　　本論文以黑體空腔鋼水連續(xù)測(cè)溫傳感器為研究對(duì)象，分析其測(cè)溫過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性以及影響其動(dòng)態(tài)特性的各項(xiàng)因素。由于傳感器結(jié)構(gòu)、材料及傳感器插入鋼水深度等的不確定性、在線辨識(shí)困難等原因，得知黑體空腔鋼水連

2、續(xù)測(cè)溫傳感器無(wú)法建立相對(duì)準(zhǔn)確的基于機(jī)理辨識(shí)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模型，其每根管子的時(shí)間常數(shù)各不相同，同時(shí)隨溫度變化，所以其動(dòng)態(tài)特性的時(shí)間常數(shù)為變時(shí)間常數(shù)，且動(dòng)態(tài)特性是呈明顯非線性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特別適合處理需同時(shí)地考慮多種因素以及條件不精確等信息的問(wèn)題，進(jìn)而建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模型，近似傳感器溫升曲線的溫度-導(dǎo)數(shù)擬合曲線近似線性來(lái)確定特征參數(shù)。但由于該規(guī)律并不適合于所有溫升數(shù)據(jù)，導(dǎo)致補(bǔ)償結(jié)果不穩(wěn)定，因此在此基礎(chǔ)上提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)

3、償模型，該方法可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近傳感器的逆系統(tǒng)，將其補(bǔ)償成具有線性傳遞關(guān)系的系統(tǒng)，選擇適當(dāng)?shù)挠?xùn)練樣本及參數(shù)后對(duì)模型的訓(xùn)練、測(cè)試，選取訓(xùn)練結(jié)果好的訓(xùn)練權(quán)值建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)三層的濾波建立最終的黑體空腔連續(xù)測(cè)溫傳感器動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模型。
　　通過(guò)對(duì)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模型補(bǔ)償結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析得知，誤差第一次達(dá)到±7℃時(shí)所用的補(bǔ)償時(shí)間在90s內(nèi)的數(shù)據(jù)平均可占總數(shù)據(jù)的80％，但補(bǔ)償結(jié)果精度較不穩(wěn)定;而基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)