【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼钢连铸，具体涉及一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法及表面波滤除结构。
技术介绍
1、结晶器液位的稳定控制，对于连铸安全生产和确保产品质量，至关重要。钢液通过中间包中塞棒机构的调节，经由浸入式水口注入结晶器。钢液在结晶器一冷水的作用下，形成具有一定坯壳厚度的铸坯。连铸机把逐渐凝固的铸坯，按照工艺设定的速度拉出结晶器。在连铸生产过程中，要求结晶器液位控制在一定范围内，如果液位波动过大，容易引起铸坯表面夹渣、裂纹，造成质量损失，甚至漏钢，带来比较严重的生产事故。所以，关于连铸结晶器液位高精度控制方法，得到极大重视。
2、在实际生产过程中，我们关注到一种由于结晶器振动或者浸入式水口流出分叉导致的流动不对称，导致结晶器内部钢液左右晃荡。此时结晶器的内液位值经过液位计vuhz检测，测量液位会呈现周期波动，但是结晶器内部钢液总体积并没有发生变化。通过液位pid自动调节该过程，反而会加剧这种振荡，这种液位振荡过程，简称为表面波。上述问题一旦出现在实际工况中，一般操作人员都会选择将液位控制切换到手动开环控制，或者选择降低拉速，以此来保证生产的安全稳定性。但是通过切换到手动开环控制，或者降低拉速的手段来抑制表面波的这种方式，不仅极大的降低的生产效率，而且会给现场操作人员增加较大的工作负担。
3、申请号为：cn201310287655.7的专利技术申请，公开了“一种结晶器液面波动的控制方法”，其利用原有连铸液面测量系统、通讯控制系统及塞棒控制系统，并增设液面波动分析系统，利用结晶器液面测量系统的液面检测单
4、申请号为：cn 202210767436.8的专利技术申请，公开了“一种结晶器液面异常波动判别方法及系统”，其既可以应用于离线的历史数据分析，也可以适用于结晶器液面波动情况的在线评估，减少结晶器液面波动对铸坯质量带来的影响，降低铸坯质量损失，提高连铸生产效益。其利用结晶器液面波动数据，基于快速傅立叶变换和小波熵相结合的分析法，可全面分析一段时间内(不同炉次或不同浇次)结晶器中钢液的波动情况，精确定位出液面异常波动产生的时间并快速追溯其产生的原因。
技术实现思路
1、为解决以上问题，本专利技术提供了一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法及表面波滤除结构，其中的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其技术方案具体如下：
2、于结晶器液位反馈控制的反馈回路中，设置基于液位测量信号的表面波监测与滤除结构，
3、通过设置的表面波监测与滤除结构建立对液位波动信号的周期性实时监测；
4、当监测结果大于等于设定阈值时，则开启基于液位测量信号的表面波监测与滤除结构，形成基于表面波滤除后的液位测量信号反馈；否则形成基于液位测量信号的直接反馈。
5、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
6、所述的表面波监测与滤除结构由表面波识别单元及陷波器滤波单元构成，
7、所述的表面波识别单元用于实时接收液位测量信号和结晶器宽度检测信号，并根据这两个信号确定实际陷波中心频率、陷波深度、陷波带宽及与实际陷波中心频率对应的波动信号幅值；
8、所述陷波器滤波单元用于接收与实际陷波中心频率对应的波动信号幅值，并根据波动信号幅值与设定阈值的比较结果，确定是否启动陷波器滤波。
9、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
10、所述的根据液位测量信号和结晶器宽度检测信号确定实际陷波中心频率，具体包括如下步骤：
11、s1：根据结晶器宽度及陷波器的阶数确定表面波的理论频率；
12、s2：将液位测量信号进行零均值化处理，得到液位波动信号；
13、s3：将液位波动信号进行时频转换，并结合表面波的理论频率完成对实际陷波中心频率的确定。
14、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
15、据此的陷波深度及陷波带宽，具体确定步骤如下：
16、ss1：实时确定带有陷波器的当前系统的相位裕度；
17、ss2：将系统的理论相位裕度与带有陷波器的当前系统的相位裕度进行差值计算，当计算结果大于设定值时，进入步骤ss3，否则进入步骤ss4；
18、ss3：确定陷波深度为0.4，陷波带宽为0.26；
19、ss4：根据实际的表面波振幅确定陷波深度，根据液位正常反馈及陷波器鲁棒性两者的共同约束确定陷波带宽。
20、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
21、表面波的理论频率，具体根据下式确定：
22、
23、上式中，
24、f：表面波的理论频率，单位：hz；
25、c：陷波器的阶数；
26、g：重力加速度，单位：m/s2；
27、l：结晶器宽度，单位：m。
28、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
29、所述的将液位波动信号进行时频转换，通过基于频移法的频谱细化分析完成，
30、据此的结合表面波的理论频率完成对实际陷波中心频率的确定，具体为：于表面波的理论频率附近设定的频率范围内进行波峰搜索，得到在该频率范围内的液位波动信号经时频转换后的振幅谱的最大值，据此最值完成对实际陷波中心频率的确定。
31、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
32、所述的根据实际的表面波振幅确定陷波深度，具体为：
33、设定滤波后陷波中心频率的目标振幅af，
34、实时确定表面波振幅a；
35、根据af与a的比值确定陷波深度。
36、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
37、陷波带宽的取值范围为[0.05，0.4]。
38、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
39、陷波器滤波单元包括串接于反馈回路中的第一陷波器及第二陷波器。
40、根据本专利技术的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，
41、所述的第一陷波器及第二陷波器分别为一阶陷波器与二阶陷波器。
42、一种结晶器液面表面波滤除结构，
43、所述表面波滤除结构设于结晶器液位反馈控制系统的反馈回路中，根据表面波滤除结构建立基于液位测量信号的表面波周期性实时监测；根据监测结果由表面波滤除结构控制形成当监测值超过设定阈值时的滤除表面波后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求4所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
9.根据权利要求2所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
11.一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
12.根据权利要求11所述的一
13.根据权利要求12所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
14.根据权利要求13所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
15.根据权利要求13所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
16.根据权利要求13所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
17.根据权利要求14所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
18.根据权利要求14所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
19.根据权利要求12所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
20.根据权利要求19所述的一种结晶器液面表面波滤除结构，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求4所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
9.根据权利要求2所述的一种带表面波滤除结构的结晶器液位控制方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种带表面波滤除结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕立华，尧剑江，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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