專利名稱：非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法及其測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法及其測量系統(tǒng)，尤其涉及一種在冷軋鋼板時(shí)的非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法及其測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冷軋鋼板過程中，帶鋼平直度的測量可以通過非接觸平直度測量系統(tǒng)(SiFlat) 來實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的接觸式徑向力測量技術(shù)相比，這種方法可以避免劃傷帶鋼表面。非接觸平直度測量技術(shù)是在帶鋼下部安裝變頻風(fēng)機(jī)，把帶鋼下面的空氣抽走，在帶鋼上下兩側(cè)形成不同的空氣壓力，從而使帶鋼向下移動，在帶鋼下部的風(fēng)道中安裝有偏心輥，通過偏心輥可以控制風(fēng)道的開閉，使帶鋼下部的空氣產(chǎn)生周期性振蕩，從而造成帶鋼的周期性振動，用電蝸流傳感器檢測帶鋼振幅，測得的振幅可轉(zhuǎn)換為帶鋼的平直度。在生產(chǎn)過程中，為了保證精確度，非接觸平直度測量系統(tǒng)可以通過控制變頻風(fēng)機(jī)來閉環(huán)控制帶鋼的振幅，以保證生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，帶鋼的平均振幅基本一致，使電蝸流傳感器工作在最佳測量范圍內(nèi)。但在實(shí)際使用中，測量結(jié)果會受到其他振動頻率的干擾，現(xiàn)有的解決方法是根據(jù)其他振動頻率調(diào)整偏心輥的轉(zhuǎn)速，使帶鋼周期性振動頻率與帶鋼生產(chǎn)中的其他振動頻率區(qū)分開，并通過對非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)，排除掉設(shè)定的振動頻率外的其他振動，使只有與偏心輥轉(zhuǎn)動頻率一致的帶鋼振動才為非接觸平直度測量系統(tǒng)所使用，從而可不受干擾地測量出帶鋼的平直度。但是由于其他振動產(chǎn)生的干擾頻率也是不斷變化的，并且進(jìn)行FFT解析時(shí)不能避免的會出現(xiàn)頻譜泄露的問題，所以通過對非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率進(jìn)行FFT解析，不能完全排除干擾頻率，將會干擾到帶鋼平直度的檢測結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此需要進(jìn)一步避免干擾頻率，使非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上，而目前還沒有相關(guān)技術(shù)可以解決以上問題。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法，通過循環(huán)進(jìn)行本發(fā)明方法的步驟，可以實(shí)時(shí)控制非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率，可以最大可能的自動避免干擾頻率，增強(qiáng)測量系統(tǒng)的魯棒性，使非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上，提高帶鋼平直度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。本發(fā)明的另一目的是提供一種非接觸平直度測量系統(tǒng)，可以控制工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上，提高帶鋼平直度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。本發(fā)明的非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法，包括(a)采用多采樣點(diǎn)的FFT對工作頻率進(jìn)行解析，獲得工作頻率的頻譜圖，確定現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)；(b)利用窗口函數(shù)加權(quán)和縮放計(jì)算最佳工作頻率；
(c)判斷工作頻率是否受干擾，并判定出干擾頻率的分布情況；(d)根據(jù)步驟(C)判定的干擾頻率的分布情況和步驟(b)計(jì)算的最佳工作頻率調(diào)整工作頻率，或者根據(jù)步驟(c)判定的干擾頻率的分布情況調(diào)整工作頻率。本發(fā)明的非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法的一種示意性實(shí)施方式中， 步驟(C)進(jìn)一步包括(ca)分別對頻譜圖中的現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)的左右兩側(cè)的幅度值分布加權(quán)，得到左側(cè)加權(quán)值&和右側(cè)加權(quán)值艮，如果左側(cè)加權(quán)值&大于等于閾值T，或者如果右側(cè)加權(quán)值艮大于等于閾值T，則判定工作頻率受到干擾；(cb)檢測現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)的FFT的復(fù)數(shù)結(jié)果的相位是否漂移，如果漂移大于閾值 U，則判定工作頻率受到干擾；(CC)根據(jù)步驟(ca)、(cb)取得干擾頻率的分布情況，進(jìn)入步驟(d)。本發(fā)明的非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法的一種示意性實(shí)施方式中， 其中步驟(ca)進(jìn)一步包括通過以下兩個(gè)公式分別得到左側(cè)加權(quán)值&和右側(cè)加權(quán)值艮
權(quán)利要求
1.一種非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法，包括(a)采用多采樣點(diǎn)的FFT對工作頻率進(jìn)行解析，獲得所述工作頻率的頻譜圖，確定現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)；(b)利用窗口函數(shù)加權(quán)和縮放計(jì)算最佳工作頻率；(c)判斷所述工作頻率是否受干擾，并判定出干擾頻率的分布情況；(d)根據(jù)所述步驟(c)判定的所述干擾頻率的分布情況和所述步驟(b)計(jì)算的所述最佳工作頻率調(diào)整所述工作頻率，或者根據(jù)所述步驟(C)判定的所述干擾頻率的分布情況調(diào)整所述工作頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的工作頻率控制方法，所述步驟(c)進(jìn)一步包括(ca)分別對所述頻譜圖中的所述現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)的左右兩側(cè)的幅度值分布加權(quán)，得到左側(cè)加權(quán)值&和右側(cè)加權(quán)值艮，如果所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于閾值T，或者如果所述右側(cè)加權(quán)值艮大于等于所述閾值T，則判定所述工作頻率受到干擾；(cb)檢測所述現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)的FFT的復(fù)數(shù)結(jié)果的相位是否漂移，如果所述漂移大于閾值U，則判定所述工作頻率受到干擾；(cc)根據(jù)所述步驟(ca)、(cb)取得所述干擾頻率的分布情況，進(jìn)入所述步驟(d)。
3.如權(quán)利要求2所述的工作頻率控制方法，其中所述步驟(ca)進(jìn)一步包括通過以下兩個(gè)公式分別得到所述左側(cè)加權(quán)值&和所述右側(cè)加權(quán)值艮
4.如權(quán)利要求3所述的工作頻率控制方法，其中所述m取值為12。
5.如權(quán)利要求2所述的工作頻率控制方法，所述步驟(d)進(jìn)一步包括如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率超出最高限制，則跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述右側(cè)加權(quán)值艮大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率超出最低限制，則跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于所述閾值T，并且所述右側(cè)加權(quán)值艮大于等于所述閾值，則所述工作頻率跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(cb)判定所述現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)的FFT的復(fù)數(shù)結(jié)果的相位有漂移，所述漂移大于閾值U，則所述工作頻率跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率未超出最高限制，則所述工作頻率向高微調(diào)；
6.如權(quán)利要求3所述的工作頻率控制方法，所述步驟(d)進(jìn)一步包括如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率超出最高限制，則跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述右側(cè)加權(quán)值艮大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率超出最低限制，則跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于所述閾值T，并且所述右側(cè)加權(quán)值艮大于等于所述閾值，則所述工作頻率跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(cb)判定所述現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)的FFT的復(fù)數(shù)結(jié)果的相位有漂移，所述漂移大于閾值U，則所述工作頻率跳轉(zhuǎn)到所述最佳工作頻率；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述左側(cè)加權(quán)值&大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率未超出所述最高限制，則所述工作頻率向高微調(diào)；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定所述右側(cè)加權(quán)值艮大于等于所述閾值T，并且所述工作頻率未超出所述最低限制，則所述工作頻率向低微調(diào)；如果根據(jù)所述步驟(ca)判定左側(cè)加權(quán)值&和右側(cè)加權(quán)值艮均小于所述閾值T，則保持所述工作頻率不變。
7.如權(quán)利要求1所述的工作頻率控制方法，其中所述步驟(b)進(jìn)一步包括(ba)用多采樣點(diǎn)FFT結(jié)果來取得一系列幅度值A(chǔ)mp(f)；(bb)通過對所述幅度值A(chǔ)mp(f)的分布進(jìn)行窗口函數(shù)加權(quán)和縮放處理，得到頻率為f時(shí)的被干擾頻率的評估值disturb (f)
8.如權(quán)利要求7所述的工作頻率控制方法，其中所述k取值為10。
9.利用權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的工作頻率控制方法的非接觸平直度測量式中Wi為從所述頻譜中可以得知的一系列權(quán)重值，
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種非接觸平直度測量系統(tǒng)的工作頻率控制方法及利用此方法的非接觸平直度測量系統(tǒng)，控制方法包括如下步驟(a)采用多采樣點(diǎn)的FFT對工作頻率進(jìn)行解析，獲得工作頻率的頻譜圖，確定現(xiàn)有工作頻率點(diǎn)；(b)利用窗口函數(shù)加權(quán)和縮放計(jì)算最佳工作頻率；(c)判斷工作頻率是否受干擾，并判定出干擾頻率的分布情況；(d)根據(jù)步驟(c)判定的干擾頻率的分布情況和步驟(b)計(jì)算的最佳工作頻率調(diào)整工作頻率，或者根據(jù)步驟(c)判定的干擾頻率的分布情況調(diào)整工作頻率。通過本發(fā)明的方法使利用此方法的非接觸平直度測量系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)控制工作頻率，可以最大可能的自動避免干擾頻率，使工作頻率始終保持在較佳的工作頻率上。
文檔編號G01B7/34GK102402232SQ20101027826
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者李博, 魏哲華 申請人:西門子(中國)有限公司