基于小波变换的大型立式淬火炉分布参数系统辨识

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1、万方数据中图分类号!里2窆UDC620硕士学位论文学校代码!Q§三三密级公珏基于小波变换的大型立式淬火炉分布参数系统辨识DistributedParameterSystemsIdentificationofLarge．．scaleVerticalQuenchFurnaceBasedonWaveletr”●’上ranSIOm作者姓名：阳帆学科专业：系统分析与集成研究方向：控制理论与应用学院(系、所)：信息科学与工程学院指导教师：贺建军教授论文答辩日期答辩委员会主席兰豸垄旌中南大学二O一四年五月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特另!IgH以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：之!士垒日期：-业年羔月k日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：卫ljl堆驾日期：卫蝉年皂月丝日I，导师签日期：月盟日万方数据基于小波变换的大型立式淬火炉分布参数系统辨识摘要：大型立式淬火炉是铝合金锻件淬火处理的关键设备，这些锻件(飞机大梁、龙骨、火箭等)是大型航空器的重要组成部分。由于高性能铝合金锻件淬火保温阶段对温度要求非常苛刻，锻件温度必须严格控制在指定范围内，并且要求锻件温度保持高均匀性，但大型立式淬火炉具有体积庞大、结构复杂、多种传热方式共存等特点，锻件温度高精度高均匀性控制的要求很难达

4、到。本文针对以上问题进行研究，取得以下研究成果：(1)具体分析了淬火炉加热保温阶段的特点，通过把锻件进行网格划分成若干个微元体，为锻件微元体建立热平衡方程，以工作室对锻件的热辐射作为边界条件，运用迭代算法对锻件温度进行数值求解。根据建立的模型，可由工作室壁温度、锻件半径、锻件导热率等变量对锻件的温度分布做出预测。(2)采用合理的假设简化炉体结构，在建立大型立式淬火炉温度对象的二阶分布参数系统动态模型的基础上，运用小波变换的方法，将分布参数系统偏微分方程转化为集中参数方程，然后对其进行参数辨识。仿真结果证明，该方法能取得较好的辨识效果。(3)借助Matlab仿真

5、平台，运用小波变换参数辨识的方法，对分布参数系统实例进行仿真研究，研究不同空间步长下的参数辨识效果，分析了不同输入和有无噪音干扰对辨识结果的影响。将小波变换参数辨识的方法运用到大型立式淬火炉分布参数模型上，最后通过与实测数据进行对比，验证了模型的准确性。图28个，表11个，参考文献71篇。关键词：热平衡法；分布参数系统；动态模型；小波逼近变换；微分运算矩阵；分类号：TP29万方数据DistributedParameterSystemsIdentificationofLarge—scaleVerticalQuenchFurnaceBasedonWaveletTr

6、ansformAbstract：Large—scale．verticalquenchfurnaceiscriticalequipmentforthermaltreatmentofaluminumalloycomponentswhatwidelyusedinaerospaceindustry．suchastheendcollarofrocket、missilelandingchassis、torpedoshellandSOon．Therequiredtemperatureofhigh—performancealuminumalloyisveryharshinqu

7、enchinsulationstage，whichshouldcontroltemperatureofaluminumalloyinaspecificrangeandkeepaluminumalloyinhighhomogeneity．Thestructureoflarge—scaleverticalquenchfurnaceisverycomplex．Manydifferenttypesofheattransferarecombinedandtemperaturedistributionisparametercharacteristically．Thus，i

8、tisdifficulttogetth