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基于改进YOLOv8n的带钢表面缺陷检测方法
1
作者 陈磊 梁海月 +3 位作者 周旭荣 徐传远 张静茹 姜丽 《矿业科学学报》 北大核心 2026年第1期218-227,共10页
为解决复杂工业环境中传统的带钢表面缺陷检测方法效率低、精度差的问题,本文提出了一种基于YOLOv8n的带材表面缺陷检测方法。针对YOLOv8n全局卷积存在的模型丢失局部信息、提取特征多样性不足以及训练时容易过拟合等影响检测准确率的问... 为解决复杂工业环境中传统的带钢表面缺陷检测方法效率低、精度差的问题,本文提出了一种基于YOLOv8n的带材表面缺陷检测方法。针对YOLOv8n全局卷积存在的模型丢失局部信息、提取特征多样性不足以及训练时容易过拟合等影响检测准确率的问题,文中做出了以下改进:(1)提出Clo-conv Net模块,利用上下文局部增强机制强化局部特征,提升模型捕捉局部信息的能力;(2)提出频率坐标注意力机制(FC-CA),通过改进坐标注意力CA的结构将更多的特征频率信息与位置信息结合起来,丰富特征多样性;(3)引入置信度惩罚,通过平滑输出使模型在学到很好的表征能力后能尽快收敛。研究结果表明,在保证模型推理速度的同时,平均精确率(0.5)较基准模型YOLOv8n分别提升了8.9%、7.2%、6.2%。在小样本和模糊样本上进行验证试验,模型精度显著提升。 展开更多
关键词 带钢表面缺陷 深度学习 局部增强 频率注意力 置信度惩罚
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钢材质量提升:带钢边部加热装备与关键技术综述
2
作者 徐言东 白金龙 +3 位作者 王晓晨 张国良 朱长江 刘洋 《金属世界》 2026年第1期92-98,共7页
本文重点分析了感应加热技术在提升热轧带钢质量与成材率中的核心作用。边部加热技术通过精准补偿边部温降,可显著改善带钢温度均匀性,细化边部晶粒,降低边裂缺陷率,从而提升成材率。本文系统阐述了边部加热器的系统组成、应用效果分析... 本文重点分析了感应加热技术在提升热轧带钢质量与成材率中的核心作用。边部加热技术通过精准补偿边部温降,可显著改善带钢温度均匀性,细化边部晶粒,降低边裂缺陷率,从而提升成材率。本文系统阐述了边部加热器的系统组成、应用效果分析、仿真研究及配套系统,特别是磁–热–结构全耦合模型等仿真技术的应用,可有效缩短工艺设计周期并降低设备调试能耗。此外,控制参数的智能化升级,结合数字孪生与强化学习算法,重塑工艺调控范式。最后,本文展望了边部加热技术的未来发展趋势,包括多物理耦合场求解、控制参数优化、设备选型逻辑等方向。 展开更多
关键词 热轧带钢 感应加热技术 带钢边部加热
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Fuzzy-TOPSIS驱动的热轧带钢轧制力机理-数据集成建模
3
作者 李京栋 邵健 +5 位作者 周锦波 王海玉 董立杰 杨荃 郄浩堂 杨庭松 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第2期126-135,共10页
针对机理模型在复杂工况下预测精度不足以及数据驱动模型缺乏物理约束、泛化能力有限的难题,提出了一种模糊逼近理想解排序法(Fuzzy-TOPSIS)驱动的热轧轧制力机理-数据集成建模方法。该方法以机理模型为物理约束核心,融合多种数据驱动... 针对机理模型在复杂工况下预测精度不足以及数据驱动模型缺乏物理约束、泛化能力有限的难题,提出了一种模糊逼近理想解排序法(Fuzzy-TOPSIS)驱动的热轧轧制力机理-数据集成建模方法。该方法以机理模型为物理约束核心,融合多种数据驱动基学习器,通过Fuzzy-TOPSIS实现模型性能的多维量化与自适应加权,从而建立兼具物理一致性与非线性表达能力的集成预测框架。采用粒子群优化算法对各基学习器的关键超参数进行全局寻优,并构建多指标性能评估体系以验证模型的稳健性与泛化性能。结果表明,所提模型在测试集上取得了最高预测精度与最优综合性能,整体表现优于传统的Stacking、Bagging和Voting等集成方法。工业现场试验数据结果进一步表明,该模型在MR-T4钢种的实际生产中将热连轧精轧机架的轧制力平均相对偏差由7.4%降至4.1%,显著提升了轧制力预测精度与模型对复杂工况的适应能力。 展开更多
关键词 热轧带钢 轧制力预测 机理-数据集成建模
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热连轧带钢精轧机架凸度分配的研究与应用
4
作者 段家庆 姚凤振 侯超 《冶金设备管理与维修》 2026年第1期11-13,16,共4页
板形设定中的精轧机组各机架出口带钢凸度目标值是板形控制的基础。针对传统带钢凸度分配策略存在的问题,提出一种基于继承的精轧各机架出口带钢凸度分配策略,利用神经网络和前一卷板形控制数据修正当前带钢凸度分配。实际应用表明,该... 板形设定中的精轧机组各机架出口带钢凸度目标值是板形控制的基础。针对传统带钢凸度分配策略存在的问题,提出一种基于继承的精轧各机架出口带钢凸度分配策略,利用神经网络和前一卷板形控制数据修正当前带钢凸度分配。实际应用表明,该方法能够有效减少精轧机架间及出口的带钢浪形,全规格带钢凸度综合命中率超过96.5%。 展开更多
关键词 带钢凸度 比例凸度 神经网络 继承策略
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热轧厂1450线带钢宽展计算公式的参数确定
5
作者 宁光霜 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2026年第1期191-197,共7页
在热轧带钢生产流程中,宽展作为核心变形参数,其精准把控直接决定轧件尺寸精度与最终产品质量。宽展量的准确预测是优化轧制工艺参数、实现产品宽度精细化控制的关键前提,而宽展计算公式中各参数的科学确定,则是保障预测精度的核心环节... 在热轧带钢生产流程中,宽展作为核心变形参数,其精准把控直接决定轧件尺寸精度与最终产品质量。宽展量的准确预测是优化轧制工艺参数、实现产品宽度精细化控制的关键前提,而宽展计算公式中各参数的科学确定,则是保障预测精度的核心环节。本文基于经典热轧宽展理论,结合热轧厂 1450 线实际生产工艺条件,以 1010mm、1255mm 两种宽度规格的普碳钢冷轧基板为研究对象,通过系统开展宽展试验,全面分析宽展量、压下量、轧辊半径、摩擦系数等关键参数的影响机制与确定方法。研究过程中,通过实测坯料与成品尺寸数据,结合轧制过程中的电流、轧制力等工艺信号,验证了古布金宽展计算公式在 1450 线生产场景的适用性,并确定了摩擦系数为 0.335 及坯料宽度影响系数 k 的取值范围。研究成果有效提升了 1450 线带钢宽展量预测精度,为轧制工艺优化、粗轧宽度自动控制模型迭代提供了数据支撑,对降低宽度不合格导致的质量异议、提升产品市场竞争力具有重要实践意义。 展开更多
关键词 热轧带钢 宽展计算 参数确定 古布金公式 参数确定 工艺优化
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一种基于异常点检测的带钢边部缺陷类别判定方法
6
作者 胡玉萍 《宝钢技术》 2026年第1期56-60,共5页
在对大量各类缺陷及伪缺陷样本调研测试的基础上,依据自然产生边部缺陷轮廓特征设计基于异常点的缺陷判定算法。提出一种基于带钢边部轮廓线异常点检测的边部缺陷类别判定方法,利用局部二值模型及模板匹配算法,对缺陷骨架图上的像素点... 在对大量各类缺陷及伪缺陷样本调研测试的基础上,依据自然产生边部缺陷轮廓特征设计基于异常点的缺陷判定算法。提出一种基于带钢边部轮廓线异常点检测的边部缺陷类别判定方法,利用局部二值模型及模板匹配算法,对缺陷骨架图上的像素点进行分析确定异常点,并根据最后保留的异常点特征及分布情况综合判定缺陷类别。经测试,该方法对带钢边部缺陷识别精度为98%以上,其中边裂和孔洞的识别精度超过99%。此外算法采用模板法确定异常点,大大降低了计算量,对于1 MB左右的图像在普通笔记本电脑的处理速度约为2 ms。该方法具有高效、高精度、高鲁棒性的特点,可有效提高带钢边部缺陷的分类准确率,有效减少生产过程中的断带事故。 展开更多
关键词 带钢边部缺陷 骨架图 异常点 局部二值模型
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ESP无头带钢生产工艺技术概述
7
作者 崔海伟 《南方金属》 2025年第1期6-8,共3页
介绍了ESP无头带钢生产线国内建设现状,并就ESP无头带钢生产线的工艺特点、产品特点以及相关市场情况进行了介绍。ESP生产线以最先进的短流程、近终形、低成本、高效节能生产方式,推动钢铁产品向绿色制造、碳达峰、碳中和发展。
关键词 ESP无头带钢生产线 无头生产模式 超薄带钢
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热轧带钢残余应力形成机理与调控研究进展 被引量：2
8
作者 孙杰 吴豪 +1 位作者 彭文 张殿华 《中国冶金》 北大核心 2025年第6期1-15,共15页
随着汽车船舶、机械制造、国防军工等领域的飞速发展,钢铁产品在市场上的需求也日益提升,并且对其质量要求也愈发严格。热轧带钢作为钢铁产品的重要组成部分,既能作为冷轧原料又能作为成品直接使用,从而对制造业的发展有着重要影响。然... 随着汽车船舶、机械制造、国防军工等领域的飞速发展,钢铁产品在市场上的需求也日益提升,并且对其质量要求也愈发严格。热轧带钢作为钢铁产品的重要组成部分,既能作为冷轧原料又能作为成品直接使用,从而对制造业的发展有着重要影响。然而,由于热轧带钢生产过程中伴随着复杂的传热、变形、物理冶金等因素,使得带钢内部容易形成残余应力。残余应力的存在会引发一系列问题,例如导致材料尺寸发生变化、降低材料的耐应力腐蚀性能和抗疲劳性能,并且会对后续结构的强度产生严重的负面影响。特别对于板带钢而言,残余应力是导致平坦度缺陷的根源性因素。当残余应力超过一定阈值时,会引发带钢的屈曲变形,进而产生表观平坦度缺陷;而当残余应力虽未达到引发屈曲的程度时,会形成潜在的平坦度缺陷,这种潜在缺陷往往会在后续的切割过程中导致带钢发生变形。鉴于上述情况,对热轧带钢残余应力问题的研究具有重要意义,是突破钢铁行业发展瓶颈的关键所在。为此从残余应力的形成机理出发,聚焦于残余应力问题最为突出的热轧板带生产流程,深入探讨残余应力的研究进展和分析方法,并对残余应力在线调控技术的发展趋势进行前瞻性展望。 展开更多
关键词 热轧 带钢 残余应力 平坦度缺陷 调控策略
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基于LOF-KF-WOA优化模糊PID的带钢酸洗温度控制系统
9
作者 王力 辛宇罡 +3 位作者 杨洪凯 张磊 何松霖 杨武全 《轧钢》 北大核心 2025年第5期142-149,183,共9页
针对带钢酸洗温度控制过程中,模糊PID易受噪音干扰、模糊规则匹配性差及系统适应性降低等问题的影响,本文提出了一种基于局域离群因子(Local Outlier Factor,LOF)、卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)与鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algo... 针对带钢酸洗温度控制过程中,模糊PID易受噪音干扰、模糊规则匹配性差及系统适应性降低等问题的影响,本文提出了一种基于局域离群因子(Local Outlier Factor,LOF)、卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)与鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)优化模糊PID的控制策略。首先,应用LOF与平均值法检测并修正传感器的异常温度值,减小异常值对系统的影响;然后,通过KF对多组传感器数据融合,降低噪音和扰动的影响;最后,采用WOA优化模糊PID,减少对人工经验的依赖并提升温度控制的精准度。通过系统仿真软件验证,本方案与常规PID控制、模糊PID控制相比,调节时间缩短了30.2%和17.3%,超调量减少了2.56%和1.88%,同时在准确性、鲁棒性和扰动过滤方面均显著提升,优化了带钢酸洗过程中的温度控制的整体效果。本研究不仅对保证酸洗过程可持续性、提升生产效率及降低成本具有重要意义,还为其他领域PID控制系统的改进提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 带钢酸洗 温度控制 局部离群因子 卡尔曼滤波 鲸鱼优化算法 模糊PID 数据融合
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基于小波去噪与同态滤波的带钢缺陷图像增强
10
作者 李恒 崔莹 +1 位作者 赵磊 刘辉 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期369-376,共8页
【目的】钢铁工业作为我国经济发展的支柱产业之一,在整个制造业中具有无可取代的地位。热轧带钢具有包容覆盖能力强、便于加工、节省材料等优点,是生产其他钢产品的主要原材料,提高带钢产品的表面质量是提高钢铁产品质量的重要环节。... 【目的】钢铁工业作为我国经济发展的支柱产业之一,在整个制造业中具有无可取代的地位。热轧带钢具有包容覆盖能力强、便于加工、节省材料等优点,是生产其他钢产品的主要原材料,提高带钢产品的表面质量是提高钢铁产品质量的重要环节。由于受到生产、加工、拍摄等多种因素的影响,原始带钢表面缺陷图像亮度不均匀、缺陷区域与非缺陷区域对比度较低,导致缺陷信息不够清晰、不便于检测。针对上述问题提出了一种基于小波去噪与改进同态滤波相结合的带钢表面缺陷图像增强算法。【方法】算法采用二级小波变换将原始图像分解为低频分量和高频分量。低频分量包含原图的主要信息,对低频分量进行增强处理以提升图像的整体效果。分别采用改进的同态滤波算法以及限制对比度自适应直方图均衡化(contrast limited adaptive histogram equalization,CLAHE)算法对低频分量进行增强,在均衡图像亮度的同时提高了整体对比度,并将上述两种算法处理后的低频图像基于适当的权重进行图像融合,得到增强后的低频分量。而高频分量包含图像的细节信息以及噪声,对高频分量使用了改进的阈值函数提升去噪效果,并较好地保留了边缘细节。将处理后的低频分量和高频分量通过小波重构得到最终的增强图像。【结果】通过主观视觉评价和客观评价指标对算法处理结果进行多组对比分析,与其他算法结果相比,经本文算法增强后的各类带钢表面缺陷图像亮度均明显提升,且整体亮度保持均衡,同时提高了对比度,图像的纹理细节和缺陷信息也更加明显。采用通用指标均方误差(mean square error,MSE)、峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和图像信息熵(image entropy,IE)对算法进行评估,综合分析各参数可知,本文算法对提高对比度、降低噪声效果较为显著,同时保留了更多的细节信息,失真度较小。【结论】实验结果表明,本文算法有效改善了带钢表面缺陷图像亮度不均匀的问题,在提高了整体对比度的同时提升了去噪效果,使缺陷信息和边缘细节得到显著增强,并且适用于多种类型的带钢表面缺陷检测。 展开更多
关键词 小波变换 同态滤波 阈值去噪 图像增强 带钢 表面缺陷 对比度自适应直方图均衡化 小波重构
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张力作用下部分浸液带钢振动特性研究
11
作者 王兴东 张祖锋 +3 位作者 吕成 胡朝阳 吴宗武 杨芃 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期148-157,共10页
热镀锌带钢正向薄和宽方向发展,沉没辊和塔顶辊间带钢处于部分浸液,振动特性复杂,需研究其柔性特征与流固耦合效应的振动机理。针对弹性支撑的部分浸没带钢,建立了面外振动的动力学模型,分析了模态频率灵敏度影响因子;搭建试验平台,开... 热镀锌带钢正向薄和宽方向发展,沉没辊和塔顶辊间带钢处于部分浸液,振动特性复杂,需研究其柔性特征与流固耦合效应的振动机理。针对弹性支撑的部分浸没带钢,建立了面外振动的动力学模型,分析了模态频率灵敏度影响因子;搭建试验平台,开展了计及张力的不同浸没深度带钢模态试验,建立并验证了部分浸没带钢的有限元模型有效性。依据部分浸没带钢仿真模型,对比分析了其振型特性,定量分析了不同厚度、液体、张力及浸没深度对带钢模态灵敏度的影响。结果表明:随张力和浸没深度增大,各阶模态频率值及宽度方向振型节线分别增大和减小,灵敏度变化与之相反,振型节线更趋向于浸没部分;液体A中频率为液体B中的2.47倍~2.53倍;n=3阶模态灵敏度较大,浸没更深带钢的(0,3)阶模态频率对张力变化的灵敏度更低。 展开更多
关键词 柔性带钢 流固耦合 振型畸变 试验研究 模态灵敏度
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基于特征表征与学习反馈的动态带钢缺陷样本筛选方法
12
作者 苑玮琦 刘文滔 李绍丽 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期240-250,共11页
带钢表面缺陷检测是保证钢铁产品质量的关键环节,实现高效准确的缺陷检测对保障产品性能具有重要意义。近年来,深度学习方法在缺陷检测领域进展显著,但在实际应用中仍面临两个问题:一方面,由于工业生产追求高良品率,导致缺陷样本获取受... 带钢表面缺陷检测是保证钢铁产品质量的关键环节,实现高效准确的缺陷检测对保障产品性能具有重要意义。近年来,深度学习方法在缺陷检测领域进展显著,但在实际应用中仍面临两个问题:一方面,由于工业生产追求高良品率,导致缺陷样本获取受限,且样本标注耗时费力;另一方面,采集的样本中可能存在冗余特征,影响模型训练效率和泛化性能。针对特征冗余问题,提出一种基于特征表征与学习反馈机制的动态样本筛选方法。首先构建包含几何形态、灰度分布及方向特征等多维特征量化模型,系统表征缺陷特征。随后,设计基于特征表征的样本筛选策略,结合特征聚类快速筛选少量具有多样性和代表性的训练样本。最后,设计基于置信度评估的动态优化策略,通过模型的学习反馈获取关键补充样本,提升特征覆盖范围,实现训练样本的自适应优化。NEU-DET数据集的实验结果表明,该方法在将训练样本数量减少52%的情况下,平均检测精度达到76.99%,与完整数据集基本持平。同时,每轮训练迭代时间减少62%,降低了计算开销,验证了方法在样本筛选与检测性能之间的有效平衡。此外,在多种主流目标检测模型上的验证结果表明,该方法在不同检测架构下均能有效提升效率并保持性能,展现出良好的适用性。 展开更多
关键词 带钢表面缺陷检测 样本筛选 特征表征 形态学特征 深度学习
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基于混合核支持向量机的带钢凸度预测
13
作者 刘文广 李子轩 +2 位作者 谢天伟 周亚罗 张瑞成 《锻压技术》 北大核心 2025年第7期132-142,共11页
为了解决热轧带钢凸度预测精度低、泛化能力差的问题,提出了高斯核和多项式核混合的支持向量机(SVM)预测模型。针对混合核支持向量机参数难以确定的问题,提出了使用佳点集、不完全伽玛函数自适应权重和可选择反向学习策略改进的河马算法... 为了解决热轧带钢凸度预测精度低、泛化能力差的问题,提出了高斯核和多项式核混合的支持向量机(SVM)预测模型。针对混合核支持向量机参数难以确定的问题,提出了使用佳点集、不完全伽玛函数自适应权重和可选择反向学习策略改进的河马算法(IHO)对混合核参数进行寻优。仿真实验结果表明,改进的河马算法的寻优速度快、收敛精度高。在凸度预测实验中,与随机森林、核极限学习机、单一高斯核支持向量机、多项式核支持向量机预测模型相比,混合核支持向量机预测模型的精度分别提高了18.49%、15.75%、28.76%和10.27%,对于实现轧制参数精准优化、有效改善板形边浪、楔形等缺陷具有重要意义。 展开更多
关键词 混合核支持向量机 带钢凸度 河马算法 热轧 预测精度
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两阶段智能优化算法求解紧凑型带钢生产热轧调度问题 被引量：2
14
作者 梁望 钱斌 +2 位作者 胡蓉 张梓琪 张长胜 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期102-116,共15页
针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制... 针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制批次;次目标为如何在主目标确定的轧制批次中,确定各批次内的带钢集合和轧制顺序,以实现轧制平均平滑率(即各批次带钢轧制平滑率的平均值)最小。基于HRSP_CSP的特点,TIOA设计为两阶段优化算法。在TIOA的前一阶段,分析问题特征,提出启发式算法获取问题的最优解(即最小轧制批次)。在TIOA的后一阶段,分析问题性质,提出改进人工蜂群(IABC)算法在较短时间内获取问题的优质解。IABC算法采用基于集合的编码方式,并设计问题解的最优解码策略来提升解的质量,同时设计结合无效邻域判断策略的两类Swap邻域操作以增强局部搜索效率。通过仿真实验和算法对比,验证了TIOA的有效性。 展开更多
关键词 启发式算法 热轧调度 人工蜂群 紧凑型带钢生产
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含Ti冷轧超高强钢来料热轧带钢组织性能均匀性研究与控制 被引量：2
15
作者 蔡顺达 王静 +3 位作者 杨军荣 郭洪宇 崔丕林 阮国庆 《轧钢》 北大核心 2025年第3期142-148,共7页
鞍钢股份有限公司在开发含Ti冷轧超高强钢过程中出现其热轧带钢沿长度方向头尾部与中部抗拉强度差超过300 MPa,沿宽度方向边部与中部抗拉强度差超过200 MPa的情况,只能对热轧带钢性能波动较大部分进行切除处理,严重影响了后续冷轧工序... 鞍钢股份有限公司在开发含Ti冷轧超高强钢过程中出现其热轧带钢沿长度方向头尾部与中部抗拉强度差超过300 MPa,沿宽度方向边部与中部抗拉强度差超过200 MPa的情况,只能对热轧带钢性能波动较大部分进行切除处理,严重影响了后续冷轧工序的稳定生产及降低了整体成材率。为此,通过对含Ti和不含Ti热轧带钢在不同卷取条件下的力学性能、微观组织、第二相粒子析出以及冷却速率差异性的综合分析,揭示了卷取工艺对热轧带钢组织性能均匀性的具体作用机制。实验结果表明:含Ti和不含Ti冷轧超高强钢来料热轧带钢头、尾部组织性能存在显著波动,其中含Ti热轧带钢头部组织为铁素体与少量的马氏体和贝氏体,尾部组织为少量细小的铁素体与大量马氏体和贝氏体组织,头部强度较中部高出100 MPa,尾部强度较中部高出300 MPa,其头尾性能均匀性相较于不含Ti的带钢更差。进一步分析发现:含Ti热轧带钢不同位置在卷取工序中的冷却速率不同,头、尾部冷却速率较高,尤其是尾部,TiC第二相粒子细小、均匀弥散分布,以细晶强化和沉淀强化的形式进一步提升了尾部强度,这是导致组织性能不均匀的关键因素。为此,采用了U形卷取工艺,对于冷速较高的头、尾区域,通过提升卷取温度,以抑制马氏体和贝氏体组织的形成;同时,应考虑避开600℃细小TiC的最佳析出温度,通过调整热轧卷取机冷却工艺、卷取节奏和卷取后保温放置等手段对冷速进行整体控制,实现了热轧带钢组织性能均匀性的显著改善。 展开更多
关键词 冷轧超高强钢 热轧带钢 TiC析出相 U形卷取工艺 组织性能均匀性 汽车轻量化
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PGS-YOLO:一种轻量高效的带钢表面缺陷检测模型 被引量：1
16
作者 马俊杰 张继红 +2 位作者 王强 刘文广 吴振奎 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第8期156-167,共12页
钢材是我国的支柱产业,其表面质量问题是影响钢材性能与价格的关键。针对带钢表面缺陷检测存在精度差、效率低、模型复杂度高等诸多问题,提出并改进了一种轻量级的带钢表面缺陷检测模型(PGS-YOLO)。首先,引入更为灵活的PReLU激活函数,... 钢材是我国的支柱产业,其表面质量问题是影响钢材性能与价格的关键。针对带钢表面缺陷检测存在精度差、效率低、模型复杂度高等诸多问题,提出并改进了一种轻量级的带钢表面缺陷检测模型(PGS-YOLO)。首先,引入更为灵活的PReLU激活函数,通过可学习参数自适应调整输入数据负区域斜率,从而提高模型定位缺陷的准确性;其次,将Re-VGG融入C3,构建轻量高效的Re-C3模块,降低模型复杂度并提高计算效率,进一步地,基于GELAN网络联合设计了全新的G-GELAN特征提取-融合模块,通过融合多尺度、多层次的高级语义信息,增强模型对不同类型缺陷及复杂背景的适应能力;最后,采用轻量级的SCDown下采样操作,在减少冗余计算的同时提升特征融合的丰富度。在NEU-DET数据集上的实验结果表明,该模型相比基准模型平均精度均值(mAP)提高6.7%,达到79.9%;参数量和计算量分别减少29.7%、27.2%,帧率提升2.7%,更好地平衡了检测精度、推理速度与轻量化之间的关系。此外,该模型在WF10-DET数据集和PCB_DATASET数据集上均表现出良好的泛化能力,满足实际工程部署需求,预期在工程应用中具有重要推广应用价值。 展开更多
关键词 带钢表面缺陷检测 PPeLU 轻量化 G-GELAN SCDown
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连续退火机组带钢瓢曲临界张力影响因素研究
17
作者 刘宏扬 葛锐 范泽邦 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 2025年第1期9-17,共9页
带钢连续退火过程中张力是影响带钢瓢曲的关键参数之一,合理的张力对确保带钢高效、稳定运行至关重要。为获得带钢发生瓢曲的临界张力,制定抑制带钢瓢曲的有效工艺措施,采用有限元软件ABAQUS建立“两辊一带”有限元模型,模拟计算不同传... 带钢连续退火过程中张力是影响带钢瓢曲的关键参数之一,合理的张力对确保带钢高效、稳定运行至关重要。为获得带钢发生瓢曲的临界张力,制定抑制带钢瓢曲的有效工艺措施,采用有限元软件ABAQUS建立“两辊一带”有限元模型,模拟计算不同传送辊凸度、辊面平台区长度、摩擦系数和带钢宽度下带钢瓢曲的临界张力;结合带钢表面应力分布、横向压缩应力分布,分析传送辊凸度、辊面平台区长度、摩擦系数及带钢宽度对带钢瓢曲临界张力的影响规律。结果表明:随传送辊凸度、摩擦系数、带钢宽度的增加,带钢瓢曲临界张力呈现下降的变化趋势;但随传送辊平台区长度的增加,带钢瓢曲临界张力上升,其中传送辊凸度对带钢瓢曲临界张力的影响最大。实际生产中,为保障带钢高速通板的稳定性,建议综合考虑传送辊凸度、辊面平台区长度、摩擦系数和带钢宽度等因素协同优化工艺,确保各参数在最优范围。本文建立的带钢通板“两辊一带”模型已成功应用于宝钢冷轧退火生产线,本文研究可为生产现场退火机组传送辊的选型优化、带钢实际张力制定及瓢曲问题的解决提供切实可行的技术指导。 展开更多
关键词 连续退火线 带钢 瓢曲 临界张力 带钢宽度 传送辊 辊凸度 有限元法
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基于PCA-DWT-SVR热连轧带钢板凸度预测 被引量：4
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作者 夏志辉 李维刚 毛云飞 《中国冶金》 北大核心 2025年第3期103-112,共10页
热连轧带钢板的凸度是衡量热连轧带钢板的凸度是评价板形质量的重要指标,其特性表现为多变量性、非线性及遗传性,增加了其控制与优化的复杂性。为了提高对带钢板凸度的预测精度和建模速度,亟需改进方法,提出了一种结合离散小波变换(Disc... 热连轧带钢板的凸度是衡量热连轧带钢板的凸度是评价板形质量的重要指标,其特性表现为多变量性、非线性及遗传性,增加了其控制与优化的复杂性。为了提高对带钢板凸度的预测精度和建模速度,亟需改进方法,提出了一种结合离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)与主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)模型,旨在优化板凸度的预测精度。使用Pauta准则剔除数据中的异常值,然后使用离散小波变换对数据进行平滑降噪处理,并且采用主成分分析法降维,利用载荷矩阵选取重要变量,结合轧制过程中对板凸度影响显著的变量,筛选出主要变量;然后将数据输入通过网格参数寻优后的支持向量机回归预测模型中,进行板凸度预测。最后构建4种不同的回归模型,包括K近邻(KNN)回归模型、梯度提升决策树(GBDT)回归模型、极端梯度提升(XGBoost)回归模型和随机森林(RF)回归模型,将其进行比较。试验结果表明,PCA-DWT-SVR模型将数据降低到15维,极大减少了预测时间,同时该模型评价指标,均方根误差(E_(RMS))、平均绝对误差(E_(MA))和相关性系数(R)分别为3.26、2.11和0.921,为各模型中最优,且98%以上样本点的预测绝对误差在10μm以内。该模型不仅实现了对板凸度的高精度预测,还显著缩短了建模和预测的时间,为板凸度的质量控制及相关研究提供了重要的借鉴与参考。 展开更多
关键词 热轧带钢 板凸度 离散小波变换 主成分分析 支持向量机回归
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基于RM-YOLOv8的热轧带钢表面缺陷检测 被引量：2
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作者 杨澳 侯红玲 +2 位作者 朱康凯 李相垚 赵妍棣 《锻压技术》 北大核心 2025年第2期103-114,共12页
针对传统热轧带钢表面缺陷检测算法在复杂工业环境下检测精度低、易漏检和误检等问题,提出一种基于RM-YOLOv8的热轧带钢表面缺陷检测算法。在特征提取网络中引入ConvNeXt Block模块,增强了网络特征提取能力;构建了注意力机制RC_MHSA,加... 针对传统热轧带钢表面缺陷检测算法在复杂工业环境下检测精度低、易漏检和误检等问题,提出一种基于RM-YOLOv8的热轧带钢表面缺陷检测算法。在特征提取网络中引入ConvNeXt Block模块,增强了网络特征提取能力;构建了注意力机制RC_MHSA,加强了特征提取网络对于特征图中感兴趣区域的训练;构建了轻量可学习视觉中心模块LLVC,并以跨层通道融合的方式向深层网络中加入更加丰富的特征信息,提高了模型对于局部角落特征的捕捉;最后,利用GhostBottleneck模块构造了一种轻量化模块C2f_Ghost,在减少计算量的同时,提高了网络的检测精度。实验结果表明,RM-YOLOv8在热轧带钢表面缺陷数据集NEU-DET上实验的平均精度均值相比于原始YOLOv8网络提升了7.0%,精确率提高了8.9%,召回率提高了6.8%。与其他检测算法相比,提出的RM-YOLOv8缺陷检测算法具有更好的检测性能和工业应用价值。 展开更多
关键词 热轧带钢 缺陷检测 深度学习 RM-YOLOv8 特征金字塔 注意力机制
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热镀锌铁带钢表面粗糙度的多目标预测 被引量：1
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作者 张冀 王智璇 +1 位作者 卢琦 白振华 《钢铁》 北大核心 2025年第8期158-168,共11页
热镀锌铁(galvannealed,GA)带钢因其优异的防腐性能和成形能力,广泛应用于汽车制造等领域,其表面粗糙度是影响涂装与产品外观的核心质量指标。针对GA带钢生产过程中粗糙度受多工序耦合影响、传统单点预测精度不足的问题,以某热镀锌铁产... 热镀锌铁(galvannealed,GA)带钢因其优异的防腐性能和成形能力,广泛应用于汽车制造等领域,其表面粗糙度是影响涂装与产品外观的核心质量指标。针对GA带钢生产过程中粗糙度受多工序耦合影响、传统单点预测精度不足的问题,以某热镀锌铁产线为研究对象,通过分析冷轧基板、热镀与平整3阶段粗糙度演变机理,明确热镀工序的合金化温度、合金化速度、镀层铁元素含量与平整工序的带钢规格及轧制参数为关键影响因素。在此基础上,提出了兼顾多目标预测精度的优化目标函数,并结合贝叶斯超参数优化与五折交叉验证方法,建立了基于多目标独立建模的机器学习预测架构。通过融合降噪后的工业实测数据(共6551条)对比了XGBoost(eXtreme gradient boosting)、CatBoost(categorical boosting)等算法结合架构对粗糙度预测的性能。试验结果表明,XGBoost在上下表面和多个测点均表现出优异性能,在上下表面各3个测点的平均决定系数(R^(2))都达到0.94以上,均方根误差(RMSE)均低于0.046;此外,结合架构的XGBoost为同样高性能的CatBoost训练效率的6~10倍,其上下表面平均预测精度均超过96%。所建多目标预测架构与XGBoost算法结合,能有效实现GA带钢宽度方向粗糙度的多目标预测,满足工程实际应用的精度要求,具备在类似产线和其他多目标质量预测场景中推广的潜力。 展开更多
关键词 GA带钢 多目标 合金化 粗糙度 预测 热镀锌 XGBoost 表面质量
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