[发明专利]冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备及其回归平滑自适应滤波方法

权利要求书

1.一种冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备，其特征在于：所述冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备包括依次连接的调制器、光探测器、解调器和滤波器，调制器的两端连接有光纤，光源的光经过光纤送入调制器，经调制器调制成为被调制的信号光，再经光纤送入光探测器、解调器，最后经滤波器将带钢表面粗糙度滤波输出参数。

2.根据权利要求1所述的冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备，其特征在于：所述调制器为非接触式，位于带钢宽度方向上中部位置。

3.根据权利要求1所述的冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备，其特征在于：所述冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备安装在平整机组出口段，冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备可随带钢按照一定的速度连续向前移动，实时检测得到带钢表面粗糙度参数及其沿带钢长度方向的变化情况。

4.一种根据权利要求1或2或3所述的冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备进行冷轧带钢表面粗糙度在线检测的回归平滑自适应滤波方法，其特征在于包括以下步骤：

1)局部加权回归降噪预处理：将冷轧带钢表面粗糙度在线检测设备中解调器输出的n组带钢表面粗糙度初始值定义为(x_i,y_i)，i＝1,...,n，n自然数，其中：x_i为采样点数，y_i为带钢表面粗糙度初始参数，对任意第k组带钢表面粗糙度初始值(x_k,y_k)，k＝1,...,n，n自然数，利用加权最小二乘法，拟合d阶多项式：

y^k=β0+β1xk+...+βdxkd]]>

利用n组带钢表面粗糙度初始值，估计系数β_j，j＝1,...,d，d自然数，并最小化加权残差平方和Q：

Q=minΣk=1nwk(xi)(yk-β0-β1xk-...-βdxkd)]]>

式中：w_k(x_i)为一次权重函数，表达式为：

wk(xi)=W(xk-xihi)]]>

式中：h_i为平滑窗口宽度；

2)基于平滑值与实际值的残差e，建立二次权重函数：降噪预处理后得到初次平滑后的带钢表面粗糙度参数定义残差值建立二次权重函数δ_k，表达式为：

δk=B(ek6s),k=1,...,n]]>

式中：s为残差绝对值|e_i|的中位数；

将步骤(1)中的加权残差平方和Q改写为：

Q=minΣk=1nδkwk(xi)(yk-β0-β1xk-...-βdxkd)]]>

重新进行步骤1)中的加权最小二乘法，得到二次平滑后的带钢表面粗糙度参数

3)迭代寻优：重复步骤2)，反复迭代t次，t自然数，最终得到带钢表面粗糙度滤波器输出参数较初始参数(x_i,y_i)鲁棒性更强。