子空間辨識算法在鐵水硅含量中的建模研究.pdf

1、隨著能源日益短缺和環(huán)境保護(hù)要求越來越嚴(yán)格，高爐煉鐵作為鋼鐵生產(chǎn)體系中能耗最大的環(huán)節(jié)，自動化控制程度的提高將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。目前大多數(shù)控制方法都是具有過程數(shù)學(xué)模型的，然而，由于高爐冶煉過程的復(fù)雜性，其數(shù)學(xué)模型難以通過機(jī)理建模得到，因此越來越需要通過辨識建模方法獲得過程模型。對于多輸入多輸出的辨識建模，基于子空間方法的系統(tǒng)辨識在近年來得到控制界專家學(xué)者的極大關(guān)注，由于子空間辨識算法得到的狀態(tài)空間模型在現(xiàn)代控制理論中最為常用，更能揭

2、示系統(tǒng)內(nèi)部特性，尤其適用于多輸入多輸出系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)控制中取得了很好的應(yīng)用效果。
　　高爐冶煉過程自動化控制的核心難題是爐溫的預(yù)測和控制，因此，一個良好的預(yù)測模型能夠?qū)?shí)際生產(chǎn)有重要指導(dǎo)價值，如果能夠得到一個有效的控制模型，其意義則更加顯著。本文針對高爐冶煉特點(diǎn)，對子空間辨識算法在高爐冶煉過程中的建模進(jìn)行研究。具體內(nèi)容如下：
　?、痹诖罅块喿x文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對前人的研究成果進(jìn)行了總結(jié)，學(xué)習(xí)和了解高爐生產(chǎn)流程工藝

3、，根據(jù)煉鐵原理和現(xiàn)場專家咨詢了解了高爐操作過程，并獲取辨識所需的現(xiàn)場數(shù)據(jù)；
　?、册槍Ω郀t現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)大多存在缺失值、異常值、不同的量級、隨機(jī)噪聲、高維等，為了建立更加準(zhǔn)確的模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理。其中包括統(tǒng)計學(xué)知識，也有平滑濾波、現(xiàn)場煉鐵專家咨詢等得到的經(jīng)驗(yàn)知識。
　　⒊系統(tǒng)地介紹與總結(jié)了子空間辨識方法的基本理論和算法過程。具體包括子空間辨識的幾何基礎(chǔ)、空間投影理論、統(tǒng)計工具、系統(tǒng)狀態(tài)空間描述、子空間數(shù)據(jù)矩陣的構(gòu)成，以