摘要：稀土生产工序长、控制精度高,影响因素多且相关性复杂,目前加工装备智能化水平亟待提高。虚拟样机是一种基于计算机模拟的产品开发技术,它可以模拟出产品在现实世界中的各种物理特性和行为。在稀土生产智能装备开发中,虚拟样机技术可以大大缩短产品设计周期,减少试制成本,提高产品可靠性,降低产品研发风险。其具有极大优势:(1)能够快速生成产品的三维模型,并对其进行可视化展示和交互式操作;(2)可以对产品的各种物理特性进行仿真分析,包括结构强度、热力学特性、流体力学特性等;(3)能够模拟设备运行过程中的各种情况,提前发现潜在问题并进行调试。综合现役设备运行及人工干预状况,确定关键工艺、结构参数并作为装备设计基础。研究了CAD应用关键技术,建立特定软件环境,以质量、效率等为控制量进行联合仿真试验,确定参数的优化组合并建立样机设计模型库;持续处理生产数据,确定结构及工艺参数的相关性,利用虚拟样机技术,实现对关键控制的智能干预并为设备再优化提供依据。本成果应用能有效缩短设计、制造周期,大幅降低开发成本。

摘要：为了提取连铸机扇形段在正常浇铸状态下的故障特征,设计一种利用鲸鱼优化算法(WOA)改进的堆叠降噪自编码器(SDAE)网络模型,命名为WOA-SDAE,并应用于扇形段拉矫力信号特征学习和故障分类。首先,从完整的浇铸周期中获取正常浇铸状态下的数据,对低频的拉矫力信号进行时域特征提取,将一维拉矫力信号转换为多维时域特征信号,并建立评价体系以寻找最优时域参数;其次,运用堆叠降噪自编码器与softmax分类器组成网络模型对故障信号进行分类,采用鲸鱼优化算法确定SDAE模型中隐含层层数与节点数。通过实际生产过程中的连铸机扇形段拉矫力信号来验证所提方法的可行性。试验结果表明,WOA-SDAE可有效提取扇形段的故障特征,在测试集上的识别准确率达到92.23%。

摘要：光纤电流互感器(FOCT)易受到各类噪声的影响而导致其测量准确度下降,尤其是在一次电流较小时,因此提高其信噪比是FOCT的关键技术之一。通过全面分析FOCT的光信号噪声、信号检测噪声及外界环境引入的噪声源,给出了FOCT信噪比的计算方法,仿真了不同噪声对信噪比的影响,并在此基础上研制了样机。结果表明:通过提高探测器接收光功率、增加传感头敏感光纤圈数以及选择合适的闭环反馈相位调制偏置工作点等方法,可有效提高信噪比;以此为基础设计的FOCT样机,在额定电流为600 A时,可满足0.2S级要求,1%额定电流下信噪比高达30.2 d B,比差<0.61%,相差<12.39′。提出的信噪比优化设计方法,具有较大的实用价值,对FOCT的设计具有指导意义。