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铝电解槽阳极电流分布建模及槽况诊断方法的研究

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铝电解槽阳极电流分布建模及槽况诊断方法的研究

作者：石新龙北方工业大学

学位级别：硕士

铝电解生产过程是一种复杂的、强耦合的动态过程,为保证电解槽正常运作,需要对其进行实时监测和分析。电解槽阳极电流信号包含有大量的槽况信息,通过阳极电流来检测电解槽故障,已成为一种重要的检测手段。首先,基于铝电解槽的特点,将电... 详细信息

铝电解生产过程是一种复杂的、强耦合的动态过程,为保证电解槽正常运作,需要对其进行实时监测和分析。电解槽阳极电流信号包含有大量的槽况信息,通过阳极电流来检测电解槽故障,已成为一种重要的检测手段。首先,基于铝电解槽的特点,将电解槽等效为多个阳极支路并联的电路结构,各阳极支路由不同电阻模块串联而成。利用MATLAB的Fsolve函数和Levenberg Marquard优化算法对电解槽等效电路模型进行数值求解,解决了 Simulink仿真中的代数环导致阳极回路数量受限问题,使模型的规模得到扩大。其次,运用铝电解槽等效电路模型仿真的大量数据,借助于小波分析技术,推导出基于阳极电流信息获取铝液波动情况的算法。经验证,该算法得到的铝液波动情况与模型初始输入信息具有很好的吻合度。最后,将该算法推广到不能准确获悉槽电压的情况,最大误差控制在3%以内,可以满足工业分析的要求。再次,基于铝电解槽等效电路模型,通过改变气泡释放规律、单阳极极距变化等条件,模拟了局部电解槽的不同槽况,并分别从时域和频域做出分析。结果表明:单支路阳极气泡覆盖率、极距的变化在该支路的阳极电流变化上的体现要比槽电压更为明显,为判断槽况局部特征提供重要依据;气泡释放频率的变化对槽电压和支路电流变化的影响并不明显。然后,利用不同槽况下仿真模型产生的数据,验证并完善了基于阳极电流信息获取铝液波动信息的算法。最后,利用频谱分析方法,根据现场实测阳极电流数据,分别对正常槽况、换极和异常阳极电流做出分析。运用本文提出的极距估算模型,分别计算了不同槽型、不同槽况下的阳极极距状况。针对350kA系列40支路的电解槽,计算出正常槽况下的极距;对于400kA系列24支路电解槽的换极过程,结合频谱和极距估算的结果,发现换极过程中人为造成的铝液波动会对相邻阳极电流产生较大的影响;对于400kA系列电解槽出现的异常阳极电流状况,诊断出该阳极极距较低,铝液间断性地接触阳极,导致阳极支路出现瞬时短路的现象。

关键词：铝电解槽阳极电流分布并联等效电路频谱分析小波分析极距估算槽况诊断

基于PID直流电机驱动的移动式采摘机器人设计

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农机化研究 2021年第4期43卷 230-233页

作者：李仁石新龙河南工业职业技术学院河南南阳473000

为了提高移动式采摘机器人的控制效率和移动精度,将直流电机驱动电路引入到采摘机器人移动控制系统的设计中,并采用PID算法对移动速度进行调节,从而避免采摘机器人在移动过程中产生较大的速度波动,提高其作业时的平稳性。为了验证PID算... 详细信息

为了提高移动式采摘机器人的控制效率和移动精度,将直流电机驱动电路引入到采摘机器人移动控制系统的设计中,并采用PID算法对移动速度进行调节,从而避免采摘机器人在移动过程中产生较大的速度波动,提高其作业时的平稳性。为了验证PID算法在采摘机器人移动控制系统上使用的可行性,模拟葡萄采摘机器人的作业环境,对采摘机器人移动过程的速度控制进行了仿真模拟,结果表明:达到速度预定目标时,PID算法比常规算法具有更快的响应速度,调节过程也更加平稳。

关键词：采摘机器人移动控制直流电机驱动 PID算法响应速度

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基于PLC的采摘机械手电气自动化技术研究

农机化研究 2021年第9期43卷 145-148,163页

作者：宣峰石新龙河南工业职业技术学院河南南阳473000

为了提高采摘机器人电气自动化的效率、水平及机器人的智能化程度,在采摘机械手的设计上引入了PLC控制系统,并利用PID控制算法对自动化系统进行了改进,提高了自动定位和采摘动作控制的精度。为了验证方案的可行性,模拟采摘机器人的作业... 详细信息

为了提高采摘机器人电气自动化的效率、水平及机器人的智能化程度,在采摘机械手的设计上引入了PLC控制系统,并利用PID控制算法对自动化系统进行了改进,提高了自动定位和采摘动作控制的精度。为了验证方案的可行性,模拟采摘机器人的作业环境,采用MCGS软件设计了采摘机械手作业的监测系统,并对采摘的漏采率和破损率进行了测试。测试结果表明:基于PLC的采摘机械手具有较低的漏采率和破损率,可以满足较高精度的采摘机器人设计需求。

关键词：采摘机器人 PLC控制系统电气自动化 PID控制采摘精度

基于模糊PID的农用电动汽车直线开关磁阻电机控制

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农机化研究 2022年第10期44卷 244-247,252页

作者：魏宏飞石新龙河南工业职业技术学院河南南阳473000

分析了LSRM电机的工作原理和特性,并基于模糊PID系统的控制策略对农用电动汽车LSRM电机进行了控制。MatLab仿真结果表明:系统响应速度快,超调较小,无震荡,直线开关磁阻电机平稳启动,具有非常好的稳定性、适应性以及鲁棒性。

关键词：农用电动汽车 LSRM 模糊PID

自适应条件下的相邻区分精度SVM集成模型研究

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光电子．激光 2019年第10期30卷 1086-1091页

作者：李仁石新龙王林生宋强河南工业职业技术学院机电自动化学院河南南阳473000 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007

在数据进行集成的实际过程当中,分类器往往具有自主性,会随着样本数据的变化对自己进行适当调整,以此来提高自己的适应能力。对此,本研究以在数据样本区域内对相邻数据进行区分的方法进行SVM集成方法研究,并最终提出了一种切实可行地支... 详细信息

在数据进行集成的实际过程当中,分类器往往具有自主性,会随着样本数据的变化对自己进行适当调整,以此来提高自己的适应能力。对此,本研究以在数据样本区域内对相邻数据进行区分的方法进行SVM集成方法研究,并最终提出了一种切实可行地支持SVM进行集成的方式。即针对区分的数据样本区域,以一种新的搜索算法进行研究,利用FCM与模糊贴近度的结合来进行计算,实现在模糊特征空间集合频域自身位置的自动确定,再根据各项分类器的阈值数据系统自行录用当中的优异数据结果。并最终形成个体分器的数据结果从而进行集合性判定。结果显示。在减少区分判断用时的前提下,这样一种数据算法能够达到提升分类器功能的有效作用;所建立的SVM集成模型具备动态自主适应性。集成过程当中分类器的个数选取关键点在于分类精度阀值的选取,据此可以通过最优阀值的选取以达到模型判别能力的极大提升。

关键词： SVM FCM 分类器

基于光学导航的采摘机器人系统设计及定位方法研究

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农机化研究 2021年第3期43卷 221-225页

作者：倪江楠石新龙河南工业职业技术学院河南南阳473000

为了提高采摘机器人的定位导航精度,将光学导航方法引入到了采摘机器人控制系统的设计上,通过激光扫描和机器视觉相结合的方法,提高了采摘机器人的作业质量和作业效率。在进行定位时,首先由激光扫描方法对采摘机器人进行定位,得到全局... 详细信息

为了提高采摘机器人的定位导航精度,将光学导航方法引入到了采摘机器人控制系统的设计上,通过激光扫描和机器视觉相结合的方法,提高了采摘机器人的作业质量和作业效率。在进行定位时,首先由激光扫描方法对采摘机器人进行定位,得到全局坐标中的位置,然后利用机器视觉系统得到采摘机器人和待采摘目标果实的距离,对果实精确定位后进行采摘。采摘测试结果表明:采用光学导航系统可以准确完成果实目标的定位,可有效提高采摘机器人的采摘精度和采摘效率。

关键词：采摘机器人光学导航激光扫描精确定位机器视觉

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磨机系统运行状态的监测体系

中国建材装备 2001年第1期 14-15页

作者：石新龙浙江工业大学高等建材职业技术学院 310014

1.引言磨机是水泥厂重要的粉磨设备，体积大、功率大、安装较困难，大部分磨机系统都要求连续运行，而且磨机系统运行状况的好坏直接影响水泥厂的整个生产过程及其经济效益，所以磨机系统必须十分可靠，对其运行过程中所处的状态和... 详细信息

1.引言磨机是水泥厂重要的粉磨设备，体积大、功率大、安装较困难，大部分磨机系统都要求连续运行，而且磨机系统运行状况的好坏直接影响水泥厂的整个生产过程及其经济效益，所以磨机系统必须十分可靠，对其运行过程中所处的状态和故障必须进行监测和预报。机器的状态监测和故障诊断技术，就是对机器进行监测分析，及早地发现设备的异常状态和故障早期征兆，并对所处状态进行识别的技术。因此，必须推行监测诊断技术，建立磨机系统的运行状态监测体系。2.状态监测的主要内容水泥厂的设备状态监测技术，近十几年已引起有关专家和学者的重视，并相应开展了研究[1-3]，一些水泥厂家也注意到并引起了重视，但由于没有较为完善的监测体系，对于磨机系统运行中所处的状态和出现的故障还难以做到有效地监测和预报。但随着系统运行时间的增加，磨机系统的故障亦将不断地增加，迫切需要有一完善的监测体系，以保证系统安全、可靠、高效地运行。

关键词：水泥磨机粉磨设备状态监测

基于铝电解槽等效电路模型的极距变化槽况研究

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轻金属 2022年第3期 33-37页

作者：石新龙赵仁涛王永良河南工业职业技术学院机电自动化学院河南南阳473000 北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 中国科学院过程工程研究所北京100190

在工业铝电解过程中,极距的改变对槽电压和阳极电流有着很大的影响。而支路阳极电流携带着包括极距变化在内的电解槽局部状况,是监测局部槽况的重要手段。本文提出采用M语言建立铝电解槽模型,提高了运算效率,LM算法解决了MATLAB中SIMUL... 详细信息

在工业铝电解过程中,极距的改变对槽电压和阳极电流有着很大的影响。而支路阳极电流携带着包括极距变化在内的电解槽局部状况,是监测局部槽况的重要手段。本文提出采用M语言建立铝电解槽模型,提高了运算效率,LM算法解决了MATLAB中SIMULINK仿真模型的代数环约束问题。研究了48支路500 kA系列电解槽在不同情况下极距下降引起的槽电压和阳极电流的变化情况。结果表明,支路电流对槽内局部状况的表现更为明显,且受到的干扰相对要小,可以作为判断槽况局部特征的重要依据。

关键词：铝电解等效电路极距槽电压阳极电流

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刍议提高自学考试合格率

职教论坛 2005年第17期21卷 26-27页

作者：邵爱杰石新龙浙江交通职业技术学院浙江工业大学职教学院

　　高等自学考试教育以其独特的优点,具有对传统高等教育形式的补充作用,正在以终身教育的形式越来越受到社会青年所接受,它的一个主要特点是'宽进',即考生不受学历、年龄、婚否、职业、身体状况、就学时间的限制;它的另一个特点是'严... 详细信息

　　高等自学考试教育以其独特的优点,具有对传统高等教育形式的补充作用,正在以终身教育的形式越来越受到社会青年所接受,它的一个主要特点是'宽进',即考生不受学历、年龄、婚否、职业、身体状况、就学时间的限制;它的另一个特点是'严出',即只要学习了有关课程,通过考试并且成绩合格,就能获得国家承认的有关学历证书.然而,虽然目前在校专科生、高职生、中专生报考自学考试人数逐年增加,但每次实际参加考试人数较少,合格率也较低.以我校为例,2004年10月份自考报名人数共有598人1201课次,而实际上参加考试人数只有296人483课次;分别占应参考人数的49.5%和应考课次40.2%;考试通过人数135名,通过课次191门,分别占22,57%和38.74%.……

关键词：高等教育形式专业考试计划高职高专教学社会助学自考生学历证书高自考授课计划教学管理教材选用