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龙图腾网获悉湖南宏兴盛科技有限公司申请的专利用于钢带开卷机防窜动的自适应预测与控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121198785B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511750075.6，技术领域涉及：B21B37/00；该发明授权用于钢带开卷机防窜动的自适应预测与控制系统是由李建文;苏游情;曾祥凡;于晓鹏设计研发完成，并于2025-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于钢带开卷机防窜动的自适应预测与控制系统在说明书摘要公布了：本发明公开了用于钢带开卷机防窜动的自适应预测与控制系统，涉及钢带开卷机处理及自动化控制技术领域。该系统在开卷准备阶段，通过量化对中、应力及偏心三个初始扰动指数，执行自动二次对中或应力释放的闭环初始纠偏。在稳定运行阶段，采用编码器及解码器，实时融合主轴角速度、驱动扭矩与钢带张力等多源时序数据，生成高保真的未来窜动轨迹预测序列。系统进一步根据所述预测轨迹的风险等级，触发分级式主动补偿指令，以前馈控制方式驱动纠偏机构，确保未来轨迹整体收敛于预设安全阈值内。本发明从初始状态诊断到动态过程预测的全流程闭环智能控制，将传统的滞后响应转变为主动干预，提升了窜动抑制的精准性。

本发明授权用于钢带开卷机防窜动的自适应预测与控制系统在权利要求书中公布了：1.用于钢带开卷机防窜动的自适应预测与控制系统，其特征在于，包括： 初始扰动状态建模模块，用于在开卷准备阶段，通过采集设备交互过程中的物理数据，量化由钢卷固有缺陷及安装过程中引入的潜在窜动源，以构建对中指数、应力指数和偏心指数并评估； 初始扰动状态建模模块包括工作区域划分单元、视觉检测单元和传感数据采集单元； 工作区域划分单元，用于将开卷作业流程划分为开卷准备区与稳定运行区，并在开卷准备区与稳定运行区内安装分布式多物理场传感网络； 分布式多物理场传感网络根据区域功能进行针对性布设： 视觉检测单元，包括至少一个高分辨率工业相机及辅助光源，正对钢卷内壁与主轴瓦板的接触区域，并执行以下步骤： 采集接触区域的图像，并通过图像边缘检测算法，识别并提取出钢卷内壁的轮廓线与主轴瓦板的外缘轮廓线；计算沿圆周方向上，钢卷内壁的轮廓线与主轴瓦板的外缘轮廓线之间的最大法向距离，定义为最大贴合间隙； 设置最大允许间隙阈值，当最大贴合间隙小于最大允许间隙阈值，则触发第一采集指令，发送至传感数据采集单元； 传感数据采集单元，用于在收到第一采集指令后，激活分布式多物理场传感网络，并采集获取上料小车在整个推送行程中的负载电流时间序列、主轴液压涨紧全过程中的压力时间序列和主轴在低速点动旋转期间的驱动扭矩时间序列； 初始扰动状态建模模块还包括对中过程质量辨识单元、应力集中辨识单元和质量偏心辨识单元； 对中过程质量辨识单元，用于对上料小车在整个推送行程中的负载电流时间序列应用移动平均滤波算法，以生成代表推送过程平均负载水平的基线趋势电流序列，将上料小车在整个推送行程中的负载电流时间序列与基线趋势电流序列进行逐点相减，以生成仅表征推送过程中因碰撞或不对中引起的负载瞬时波动的残差电流序列；并依据残差电流序列计算残差电流序列的标准差与绝对值的最大峰值，将残差电流序列的标准差与绝对值的最大峰值进行归一化后，通过加权求和方法计算归一化后的残差电流序列的标准差与绝对值的最大峰值，获得对中指数，计为Sc； 应力集中辨识单元，用于对主轴液压涨紧全过程中的压力时间序列执行离散一阶差分运算，以生成压力增长率序列； 将压力增长率序列中的所有数据点与预设的基准增长率阈值进行逐点比较，筛选并统计所有超过阈值的点的总数量，记为瞬时压力浪涌点计数； 在所有被筛选出的瞬时压力浪涌点中，识别并记录最大的压力增长率幅值； 将瞬时压力浪涌点计数和最大的压力增长率幅值进行归一化后，通过加权求和方法计算归一化后的瞬时压力浪涌点计数和最大的压力增长率幅值，获得应力指数，计为Sa； 质量偏心辨识单元，用于对主轴在低速点动旋转期间的驱动扭矩时间序列应用快速傅里叶变换FFT算法，将其从时域转换至频域，以生成扭矩频谱图； 根据低速点动旋转的控制系统设定转速，计算出对应的理论基频；扭矩频谱图中，以理论基频为中心，在预设的理论基频的±5%或±0.2Hz搜索窗口内进行峰值搜索，以定位到能量最集中的谱峰，谱峰即为由钢卷质量偏心所导致的实际基频分量；提取并记录实际基频分量所对应的频谱幅值，频谱幅值的大小正比于驱动系统为克服质量偏心所必须施加的周期性补偿扭矩的幅值，并将其无量纲化处理后，定义为偏心指数，记为Me； 分别预设相对应风险阈值，当判定对中质量不合格时，生成第一预警指令； 当判定应力集中状态不合格时，生成第二预警指令； 当判定质量偏心状态不合格时，生成第一补偿指令并执行； 直至开卷准备阶段都合格后，进入开卷机稳定运行阶段； 动态运行趋势预测模块，用于在开卷机稳定运行阶段，实时采集主轴角速度、驱动扭矩以及钢带实时张力，动态运行趋势预测模块内置由长短期记忆网络LSTM技术构建的混合预测模型，用于生成一表征未来时间窗口内钢带边缘位置变化的窜动轨迹预测序列； 主动补偿控制模块，用于根据所述窜动轨迹预测序列，生成第二补偿控制指令，并将第二补偿控制指令发送至开卷机的纠偏执行机构，以在窜动实际发生前进行前馈调节。

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