连铸在整个钢铁生产流程中担负着承上启下的关键作用,是钢铁工业结构优化、质量提升、品种开发和节能降耗的核心。然而,高拉速下漏钢、鼓肚等各种质量异常层出不穷,给铸坯质量和生产顺行带来极大影响。因此,对连铸生产的重要过程参数进行在线检测,探索开发质量缺陷和过程异常的在线诊断及预测方法,始终是连铸过程在线监控的重中之重。以往在分析信号时通常仅关注信号的时域特性,即根据信号随时间的变化趋势和特征对异常进行预测,但由于生产过程中影响检测信号的因素众多,导致信号的时序特征模糊和弱化,仅通过时域分析难以从检测信号中提取出有用信息。本文运用傅里叶变换方法建立针对连铸过程周期检测信号的时/频域变换模型,对生产过程中的实测数据进行频域分析,捕捉信号的频域特征及其规律,研究和考察浇铸工艺对实测周期信号的影响,并通过正常/异常过程检测信号的对比,尝试从周期信号在线检测和频域转化的角度探讨过程异常的在线预测方法。首先,通过对结晶器液压振动系统的振动状态和动态特性数据进行频域处理,得到信号的频率谱,通过分析信号在频域中的基频、谐频、直流分量以及能量强度,对其状态进行初步研讨。结果显示,频域分析可以监测振动系统左右两侧液压缸振动的对称性和同步性,以及工艺参数变化对结晶器振动动态特性的影响。同时,采用频域分析方法对在线检测的结晶器瞬态摩擦力数据进行了分析,结果表明振动状态的不同将导致摩擦力强度发生变化,频域信号对摩擦力异常变化反映较为灵敏,在连铸漏钢预报方面具有潜在的应用价值。之后,建立了针对结晶器液位信号的时/频域变换和分析模型,分别考察了正常工况和鼓肚发生时,结晶器液位信号频域处理结果的差异,在此基础上,结合拉速浇铸工艺和扇形段辊列间距等设备信息,初步提出了基于液位周期性波动频域分析的铸坯鼓肚预测方法,尝试预测并定位鼓肚,对方法的可行性进行探讨。本文研究结果为连铸过程周期信号的在线检测和应用方法开发提供参考。