【摘 要】
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目前，国内许多钢铁生产企业为了提高无缝钢管的生产质量，都采用了加装狄赛尔导盘的斜轧穿孔机进行管坯穿孔。但是在斜轧穿孔过程中，由于客观条件限制，导盘转速无法通过直接测量的
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目前，国内许多钢铁生产企业为了提高无缝钢管的生产质量，都采用了加装狄赛尔导盘的斜轧穿孔机进行管坯穿孔。但是在斜轧穿孔过程中，由于客观条件限制，导盘转速无法通过直接测量的手段在线精确测量。如何实现穿孔机导盘转速的在线精确测量，进而有效控制其速度，提高无缝钢管生产机组的生产效率，已经成为一个迫切需要解决的问题。
本文以上海宝山钢铁公司钢管分公司SWW斜轧穿孔机的狄塞尔导盘改造为研究背景，进行导盘转速在线软测量建模方法的研究，建立快速、精确的导盘转速软测量模型，从而实现导盘实际转速的在线测量与实时控制。
本文首先基于软测量常用建模方法分别建立导盘转速软测量模型并进行仿真实验。对比于主成分回归和BP神经网络的建模方法，新近提出的极限学习机建模方法除了泛化性能及其他各项性能指标都得到了提高而外，建模时间也大大减小。但从控制角度看，极限学习机方法的平均运算时间还需减少，泛化性能也有待进一步提高。
针对导盘转速软测量建模存在的问题，本文对极限学习机方法提出了改进。一方面将极限学习机方法同主成分分析方法相结合，通过对模型输入量进行主成分分析，去除了各变量之间的线性相关，最终提高了极限学习机算法的泛化性能；另一方面对极限学习机隐层节点进行分类，通过分类减少了极限学习机方法的训练时间。从而得出了基于主成分分析一分类极限学习机方法的导盘转速软测量模型，建立了影响导盘转速的各输入量与导盘转速之间的非线性模型，并通过仿真实验证明了其准确性，能够满足现场应用要求。
最后，利用西门子的WinCC6.0和STEP7软件进行了导盘转速软测量系统实现。考虑到系统慢时变对于软测量模型精度的影响，系统加入了基于误差增长速度的反馈，使其在误差增长速度超出设定范围后自动完成软测量模型的更新，从而实现导盘转速的精确在线测量和实时校正。
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