基于模糊理論的高爐爐溫[Si]預(yù)測模型的研究.pdf

1、鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，高爐煉鐵是鋼鐵工業(yè)的上游主體工序，對鋼鐵工業(yè)的發(fā)展與節(jié)能降耗有重要的地位。在高爐冶煉過程中，保持合理的爐溫水平是爐況穩(wěn)定順行的關(guān)鍵。高爐鐵水含硅量[Si]是評定高爐爐況穩(wěn)定性和鐵水質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是表征高爐熱狀態(tài)及其變化的標(biāo)志。因此，對爐溫[Si]預(yù)測方法的研究是煉鐵科研中對節(jié)能降耗有重要價值的課題。同時，由于高爐冶煉過程極其復(fù)雜，因此，建立更為準(zhǔn)確的爐溫預(yù)測模型也成為數(shù)學(xué)建模的一個難題。
　　

2、目前，模糊數(shù)學(xué)理論被廣泛的應(yīng)用于工程控制。本文在高爐爐溫預(yù)測中應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的方法作為主要研究工具，使用“包鋼2500m3高爐智能控制專家系統(tǒng)”在包鋼6號高爐上在線采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、驗(yàn)證，建立了基于模糊理論的預(yù)測模型。
　　 本文首先簡要介紹了建模相關(guān)的模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論，對高爐煉鐵爐溫預(yù)測建模的現(xiàn)狀做了概述，對冶煉過程的狀態(tài)參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析。然后對單一[Si]序列運(yùn)用累計概率分布函數(shù)(CPDF)和模糊集合理論給出了

3、[Si]預(yù)測的混合模糊時間序列模型(HFTS)；考慮到高爐生產(chǎn)的歷史狀態(tài)會在未來某個時刻重現(xiàn)的情況，進(jìn)一步將模糊C均值聚類(FCM)模型應(yīng)用于爐溫[Si]預(yù)測；又由爐溫控制偏微分方程將變量離散化后，依據(jù)不同的爐溫水平進(jìn)行模糊分類，從而建立了爐溫預(yù)測的模糊多元回歸模型。由于高爐冶煉過程是一個高度復(fù)雜的過程，數(shù)據(jù)分析可以看到單一的某種模型難以在各種情況下都取得穩(wěn)定的預(yù)測效果。有些模型在爐況平穩(wěn)時預(yù)測效果很好，而一旦爐況出現(xiàn)波動，預(yù)測效果便很