外文翻译kz0615010100轧钢生产线设计

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1、本科生毕业设计（论文）外文翻译毕业设计（论文）题目：KZ0615.01.01.00轧钢生产线设计外文题目:ADesignofVision-basedLocationControISystemforSteeIRollingMiII译文题目：基于视觉的轧钢机位置控制系统的设计学生姓名：赵思雨专业：机械设计制造及其自动化门05班指导教师姓名：王赫莹评阅日期=基于视觉的轧钢机位置控制系统的设计陈伟，方康玲，刘新海屮华人民共和国湖北省武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081电子邮箱：chen309wei@126.com,klfang@niedl・wust.edu.cn,steelTiu@m£dl.

2、wust.edu.cn摘要:本文介绍了在轧钢生产线生产过程中的一种闭环控制系统。该系统基于机器视觉理论，控制加热后钢坯的位置。这种控制系统是通过一个被称为“工业相机”的视觉传感器进行观测，然后将信息反馈给控制系统，用以得到钢坯在加热炉中的准确位置信息或者用来检测移动中的钢坯。本文采用了简单背景减法模型用以检测移动中的钢坯，采用这种办法可以满足目前对于实时检测移动钢坯的需求。目前的研究发现，不同的灰度值轮廓在应用于检测钢坏的边缘时具有一个非常好的效果。在实际的工业生产运用之中，这种视频监控系统已经在当前工业环境下发挥出了良好的控制效果。关键词:机器视觉,被测对象的位置，背景减法建模，反馈控制。1

3、•基木介绍在目前的各个钢铁企业中，钢铁在轧制过程之前要先经过预处理，即在加热窑屮先加热到1000至1200摄氏度，然后再扎成相应的平坦块。在加热窑内，钢坯的布局是“一排两坯”，即在加热窑内一排中有两块钢坯。采用这种布局的原因是：由于加热窑的长度是27.9米，加热窑的宽度是12.9米，这样就会导致操作员不能够直接观察钢坯在加热窑内的移动。为了避免钢坏在加热窑内移动的过程之中产生碰撞，当钢坯被送入加热窑中之后，移动钢坯的位置应该受到相应的控制。另外，目前常用的接触式位置传感器不能承受加热窑内的高温，而口在加热窑内也容易被钢坯碰撞而导致损坏。所以，解决上述问题的可行的方法是采用一种非接触式的检测方法

4、，即在加热窑的一边设置一台相机（如图1所示）用以获得钢坯的相关信息。这种相机拍摄的照片分辨率可达到610*170,并且相机的拍摄速度为每秒钟30帧。当工厂的操作员需要监视和控制钢坯的位置时，他们就可以使用这种相机来帮助他们。但是，人类操作员凭借观察工业电视为棊础来调整钢坯的位置时，他们是主观的、依赖于经验的，而且是劳动密集型的⑸。这种情况在实际操作中就会出现-些问题，如：精度低（小于76%）,控制吋间较长（大于2分钟），等等。图1设置在加热窑上的相机2•问题和控制系统在钢坯的位置控制过程屮有一个问题。那就是在加热窑中，一排屮有两块钢坯，所以就必须在钢坯的位置控制过程中控制两个距离。其中一个距离

5、是钢坯A与钢坯B之间的距离，而另一个距离是钢坯和加热窑窑壁之间的距离（如图2所示）。LL11iKilnBihIi/v/iTSiL__5__dT・・A1V►BilletA11BilletB11:胡二图2钢坯的位置控制当钢坯在加热窑内移动时，钢坯A和钢坯B之间或者钢坯与加热窑之间的偏差可能会导致两块钢坯之间的碰撞。如果它们其中一个的偏差超过了一定限度，在钢坯的移动过程中就会导致两块钢坯之间的碰撞或者加热窑窑壁和钢坯之间的碰撞。有些时候这些碰撞会引发灾难性的事故，例如：事故会导致生产的完全中断并口要求钢坯的位置调整通过手动来操作。为了简化控制问题，我们选择了加热窑的中心位置作为位置的中间点。然后,

6、就可以得到预期的偏差T。T按照下面公式可以计算出：T二(L-2S)/3L:加热窑的宽度s:钢坯的长度I:钢坯和加热窑窑壁或钢坯A和钢坯B之间的预期偏差在加热窑一边的相机是基于视觉控制系统的视觉传感器。从而，钢坯的位置可以反馈给PID控制器。由于相机有的视野是有限的，所以可以得到两个反馈信号：一个是视频信号，而另一个是计数器的脉冲信号。TheCurrentPositionThvlEipectvdPtishiunIndustrialPC图3基于视觉的定位控制系统的框架3.视频定位算法在检测运动图像序列的方法中，最常用的方法是采用背景减法。该方法是通过求出每一个输入和每一个背景模型之间差的绝对值来实

7、现检测⑵⑶。但是，由于这种方法对于外部环境的变化非常敏感，例如：光照和外部无关的事件，这就可能会导致检测出错误的概率降低。为了解决这一问题，采用了灰度差分析工程算法来检测钢坯的位置⑻。3.1图像中去除干扰实际的工业生产现场中，由于有太多的干扰因素，所以会导致拍摄的图像的质量很差。此外，在加热窑内也没有固定的照明用具。所以，光线会随着温度的变化而变化。在通常情况下，图像处理的第一步都是消除或降低这些