發(fā)布時間：2019-06-27 13:16

【摘要】：耐火磚外形尺寸是否符合公差允許范圍是耐火磚質(zhì)量好壞與否的關(guān)鍵指標(biāo)之一。理論研究表明，嚴(yán)格控制耐火磚外形尺寸，一定程度上有利于窯爐的砌筑穩(wěn)定性，且最終影響并決定著窯爐的使用壽命。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在線自動化的檢測耐火磚尺寸成為了可能。在現(xiàn)有檢測水平的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對耐火磚尺寸進(jìn)行細(xì)化分割并有效聚類，從而建立新的耐火磚模糊分類器模型。更細(xì)化合理的分類不僅可以滿足產(chǎn)品出口的需求，更重要的是可以減小窯爐砌筑時的尺寸累積誤差，延長窯爐使用壽命、減少坍塌風(fēng)險并使經(jīng)濟(jì)效益增加。 本文主要針對耐火磚全尺寸模糊分類方法及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動態(tài)控制進(jìn)行研究和探討。研究過程中首先對耐火磚使用壽命的影響機(jī)理及各種數(shù)學(xué)聚類算法及進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究，據(jù)此在多種聚類分析算法中選定了應(yīng)用廣泛、理論成熟的FCM算法進(jìn)行聚類分析。第二步通過對比各種現(xiàn)有的聚類算法中所存在的優(yōu)缺點，分析了FCM算法的局限性，針對FCM需要人為給定聚類數(shù)的主觀性這一問題，根據(jù)聚類有效性的原則，，提出了一種聚類有效性函數(shù)與FCM算法相結(jié)合，從而自適應(yīng)的確定最優(yōu)聚類數(shù)的方法，并且通過對已知聚類中心數(shù)據(jù)的進(jìn)行Matlab仿真，驗證了算法的穩(wěn)定性和可靠性。第三步為了有效克服算法無法處理符號性數(shù)據(jù)的性質(zhì)，對數(shù)據(jù)提出了處理方案，一定程度上克服了算法的局限性，并通過Matlab仿真分析比對了聚類結(jié)果，通過不斷增加樣本數(shù)量的方式考察聚類中心的波動，從而構(gòu)建了穩(wěn)定的模糊分類器模型。最后將模糊分類器模型植入PLC控制程序，設(shè)計人機(jī)界面，建立了人機(jī)通訊，并通過程序仿真完成對其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動態(tài)控制。結(jié)果表明模糊分類器的聚類結(jié)果穩(wěn)定、客觀，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確地完成分類輸出。
[Abstract]:Whether the shape and size of refractory brick meets the allowable tolerance range is one of the key indexes for the quality of refractory brick. The theoretical research shows that strictly controlling the shape and size of refractory brick is beneficial to the masonry stability of kiln to a certain extent, and ultimately affects and determines the service life of kiln. With the development of modern science and technology, it is possible to detect the size of refractory brick by online automation. On the basis of the existing detection level, the size of refractory brick is further refined and segmented and clustering effectively, so as to establish a new fuzzy classification model of refractory brick. More detailed and reasonable classification can not only meet the needs of product export, but also reduce the cumulative error of size in kiln masonry, prolong the service life of kiln, reduce the risk of collapse and increase the economic benefit. In this paper, the full size fuzzy classification method of refractory brick and the dynamic control of its actuator are studied and discussed. In the process of research, the influence mechanism of refractory brick service life and various mathematical clustering algorithms are studied and studied systematically. based on this, the widely used and theoretically mature FCM algorithm is selected for clustering analysis. In the second step, by comparing the advantages and disadvantages of various existing clustering algorithms, the limitations of FCM algorithm are analyzed. In order to solve the problem that FCM needs the subjectivity of artificial clustering number, according to the principle of clustering validity, a method of combining clustering validity function with FCM algorithm is proposed to determine the optimal clustering number adaptively, and the Matlab simulation of known clustering center data is carried out. The stability and reliability of the algorithm are verified. In the third step, in order to effectively overcome the fact that the algorithm can not deal with symbolic data, a processing scheme is proposed to overcome the limitations of the algorithm to a certain extent. The clustering results are compared by Matlab simulation analysis, and the fluctuation of clustering center is investigated by increasing the number of samples, thus a stable fuzzy classification model is constructed. Finally, the fuzzy classifier model is embedded into PLC control program, the man-machine interface is designed, and the human-computer communication is established, and the dynamic control of its actuator is completed by program simulation. The results show that the clustering results of fuzzy classifiers are stable and objective, and the actuator can accurately complete the classification output.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ175.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2506823