专利名称：非接触平直度测量系统的工作频率控制方法及其测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及非接触平直度测量系统的工作频率控制方法及其测量系统，尤其涉及一种在冷轧钢板时的非接触平直度测量系统的工作频率控制方法及其测量系统。
背景技术：
在冷轧钢板过程中，带钢平直度的测量可以通过非接触平直度测量系统(SiFlat) 来实现，与传统的接触式径向力测量技术相比，这种方法可以避免划伤带钢表面。非接触平直度测量技术是在带钢下部安装变频风机，把带钢下面的空气抽走，在带钢上下两侧形成不同的空气压力，从而使带钢向下移动，在带钢下部的风道中安装有偏心辊，通过偏心辊可以控制风道的开闭，使带钢下部的空气产生周期性振荡，从而造成带钢的周期性振动，用电蜗流传感器检测带钢振幅，测得的振幅可转换为带钢的平直度。在生产过程中，为了保证精确度，非接触平直度测量系统可以通过控制变频风机来闭环控制带钢的振幅，以保证生产不同规格产品时，带钢的平均振幅基本一致，使电蜗流传感器工作在最佳测量范围内。但在实际使用中，测量结果会受到其他振动频率的干扰，现有的解决方法是根据其他振动频率调整偏心辊的转速，使带钢周期性振动频率与带钢生产中的其他振动频率区分开，并通过对非接触平直度测量系统的工作频率进行快速傅立叶变换(FFT)，排除掉设定的振动频率外的其他振动，使只有与偏心辊转动频率一致的带钢振动才为非接触平直度测量系统所使用，从而可不受干扰地测量出带钢的平直度。但是由于其他振动产生的干扰频率也是不断变化的，并且进行FFT解析时不能避免的会出现频谱泄露的问题，所以通过对非接触平直度测量系统的工作频率进行FFT解析，不能完全排除干扰频率，将会干扰到带钢平直度的检测结果。
发明内容
因此需要进一步避免干扰频率，使非接触平直度测量系统的工作频率始终保持在较佳的工作频率上，而目前还没有相关技术可以解决以上问题。本发明的一个目的是提供一种非接触平直度测量系统的工作频率控制方法，通过循环进行本发明方法的步骤，可以实时控制非接触平直度测量系统的工作频率，可以最大可能的自动避免干扰频率，增强测量系统的鲁棒性，使非接触平直度测量系统的工作频率始终保持在较佳的工作频率上，提高带钢平直度检测结果的准确性。本发明的另一目的是提供一种非接触平直度测量系统，可以控制工作频率始终保持在较佳的工作频率上，提高带钢平直度检测结果的准确性。本发明的非接触平直度测量系统的工作频率控制方法，包括(a)采用多采样点的FFT对工作频率进行解析，获得工作频率的频谱图，确定现有工作频率点；(b)利用窗口函数加权和缩放计算最佳工作频率；
(c)判断工作频率是否受干扰，并判定出干扰频率的分布情况；(d)根据步骤(C)判定的干扰频率的分布情况和步骤(b)计算的最佳工作频率调整工作频率，或者根据步骤(c)判定的干扰频率的分布情况调整工作频率。本发明的非接触平直度测量系统的工作频率控制方法的一种示意性实施方式中， 步骤(C)进一步包括(ca)分别对频谱图中的现有工作频率点的左右两侧的幅度值分布加权，得到左侧加权值&和右侧加权值艮，如果左侧加权值&大于等于阈值T，或者如果右侧加权值艮大于等于阈值T，则判定工作频率受到干扰；(cb)检测现有工作频率点的FFT的复数结果的相位是否漂移，如果漂移大于阈值 U，则判定工作频率受到干扰；(CC)根据步骤(ca)、(cb)取得干扰频率的分布情况，进入步骤(d)。本发明的非接触平直度测量系统的工作频率控制方法的一种示意性实施方式中， 其中步骤(ca)进一步包括通过以下两个公式分别得到左侧加权值&和右侧加权值艮
权利要求
1.一种非接触平直度测量系统的工作频率控制方法，包括(a)采用多采样点的FFT对工作频率进行解析，获得所述工作频率的频谱图，确定现有工作频率点；(b)利用窗口函数加权和缩放计算最佳工作频率；(c)判断所述工作频率是否受干扰，并判定出干扰频率的分布情况；(d)根据所述步骤(c)判定的所述干扰频率的分布情况和所述步骤(b)计算的所述最佳工作频率调整所述工作频率，或者根据所述步骤(C)判定的所述干扰频率的分布情况调整所述工作频率。
2.如权利要求1所述的工作频率控制方法，所述步骤(c)进一步包括(ca)分别对所述频谱图中的所述现有工作频率点的左右两侧的幅度值分布加权，得到左侧加权值&和右侧加权值艮，如果所述左侧加权值&大于等于阈值T，或者如果所述右侧加权值艮大于等于所述阈值T，则判定所述工作频率受到干扰；(cb)检测所述现有工作频率点的FFT的复数结果的相位是否漂移，如果所述漂移大于阈值U，则判定所述工作频率受到干扰；(cc)根据所述步骤(ca)、(cb)取得所述干扰频率的分布情况，进入所述步骤(d)。
3.如权利要求2所述的工作频率控制方法，其中所述步骤(ca)进一步包括通过以下两个公式分别得到所述左侧加权值&和所述右侧加权值艮
4.如权利要求3所述的工作频率控制方法，其中所述m取值为12。
5.如权利要求2所述的工作频率控制方法，所述步骤(d)进一步包括如果根据所述步骤(ca)判定所述左侧加权值&大于等于所述阈值T，并且所述工作频率超出最高限制，则跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(ca)判定所述右侧加权值艮大于等于所述阈值T，并且所述工作频率超出最低限制，则跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(ca)判定所述左侧加权值&大于等于所述阈值T，并且所述右侧加权值艮大于等于所述阈值，则所述工作频率跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(cb)判定所述现有工作频率点的FFT的复数结果的相位有漂移，所述漂移大于阈值U，则所述工作频率跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(ca)判定所述左侧加权值&大于等于所述阈值T，并且所述工作频率未超出最高限制，则所述工作频率向高微调；
6.如权利要求3所述的工作频率控制方法，所述步骤(d)进一步包括如果根据所述步骤(ca)判定所述左侧加权值&大于等于所述阈值T，并且所述工作频率超出最高限制，则跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(ca)判定所述右侧加权值艮大于等于所述阈值T，并且所述工作频率超出最低限制，则跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(ca)判定所述左侧加权值&大于等于所述阈值T，并且所述右侧加权值艮大于等于所述阈值，则所述工作频率跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(cb)判定所述现有工作频率点的FFT的复数结果的相位有漂移，所述漂移大于阈值U，则所述工作频率跳转到所述最佳工作频率；如果根据所述步骤(ca)判定所述左侧加权值&大于等于所述阈值T，并且所述工作频率未超出所述最高限制，则所述工作频率向高微调；如果根据所述步骤(ca)判定所述右侧加权值艮大于等于所述阈值T，并且所述工作频率未超出所述最低限制，则所述工作频率向低微调；如果根据所述步骤(ca)判定左侧加权值&和右侧加权值艮均小于所述阈值T，则保持所述工作频率不变。
7.如权利要求1所述的工作频率控制方法，其中所述步骤(b)进一步包括(ba)用多采样点FFT结果来取得一系列幅度值Amp(f)；(bb)通过对所述幅度值Amp(f)的分布进行窗口函数加权和缩放处理，得到频率为f时的被干扰频率的评估值disturb (f)
8.如权利要求7所述的工作频率控制方法，其中所述k取值为10。
9.利用权利要求1至8中任一权利要求所述的工作频率控制方法的非接触平直度测量式中Wi为从所述频谱中可以得知的一系列权重值，
全文摘要
本发明设计一种非接触平直度测量系统的工作频率控制方法及利用此方法的非接触平直度测量系统，控制方法包括如下步骤(a)采用多采样点的FFT对工作频率进行解析，获得工作频率的频谱图，确定现有工作频率点；(b)利用窗口函数加权和缩放计算最佳工作频率；(c)判断工作频率是否受干扰，并判定出干扰频率的分布情况；(d)根据步骤(c)判定的干扰频率的分布情况和步骤(b)计算的最佳工作频率调整工作频率，或者根据步骤(c)判定的干扰频率的分布情况调整工作频率。通过本发明的方法使利用此方法的非接触平直度测量系统可以实时控制工作频率，可以最大可能的自动避免干扰频率，使工作频率始终保持在较佳的工作频率上。
文档编号G01B7/34GK102402232SQ20101027826
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者李博, 魏哲华 申请人:西门子(中国)有限公司