[发明专利]结晶器噪声信号辨识与分析方法

说明书

技术领域

本发明有关一种噪声信号辨识与分析方法，特别是指一种钢铁冶金行业中连铸机结晶器噪声信号辨识与分析方法。

背景技术

目前，炼钢连铸工艺中的结晶器振动对铸坯脱模及表面质量有着直接、重要的影响，由于实际应用环境中结晶器受到的干扰较大，因此结晶器控制系统设计时必须充分考虑噪声对于系统的影响，而当前基于前馈控制、PID等控制方法都没有完全分析系统受到的噪声干扰特性，导致控制效果很难达到预定要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能够辨识与分析结晶器过程噪声与测量噪声信号的方法。

为达到上述目的，本发明的提供一种结晶器噪声信号辨识与分析方法，其包括：

(1)根据结晶器辨识得到离散状态矩阵A、B、C、D，其中A为n×n矩阵，B为n×1矩阵，C为1×n矩阵，并确定阶次n，采集N对输入输出离散数据样本Z^N；

(2)根据结晶器状态矩阵A确定结晶器阶次n；

(3)确定参数r；

(4)根据结晶器输入输出数据计算输出估计值

(5)对输出估计值进行奇异值变换，获得状态方程观测矩阵O_r；

(6)通过对矩阵O_r进行奇异值分解以获得结晶器系统的状态估计值

(7)根据状态估计值计算得到噪声信号的估计值，在噪声信号的基础上进行分析获得噪声均值和协方差矩阵。

所述噪声包括过程噪声和测量噪声，在所述步骤(1)中，用离散状态方程x(k+1)=Ax(k)+Bu(k)+w(k)y(k)=Cx(k)+v(k)]]>描述结晶器系统，其中x(k)是k时刻的结晶器状态值，u(k)是k时刻的结晶器输入值，y(k)是k时刻的结晶器输出，w(k)是k时刻的过程白噪声干扰值，v(k)是k时刻的测量白噪声干扰值，令x(k)为n×1列向量，u(k)为1×1维列向量，y(k)为1维向量，w(k)为n×1向量，v(k)为1×1矩阵。

以结晶器油缸阀开度为输入值u(k)，以结晶器位置为输出值y(k)，该离散采样数据Z^N＝{u(k) y(k)}。

所述步骤(4)具体包括：