基于HMM的回轉(zhuǎn)窯喂煤量趨勢(shì)預(yù)測(cè).pdf

1、回轉(zhuǎn)窯是水泥、冶金、鋼鐵等基礎(chǔ)工業(yè)中的重要熱工設(shè)備。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作參數(shù)多，是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合、大時(shí)滯的被控對(duì)象。國(guó)內(nèi)大部分采用原煤作為燃料，窯前生產(chǎn)過程中的窯內(nèi)工況、窯皮結(jié)構(gòu)、料漿成份、煤粉質(zhì)量對(duì)窯前喂煤操作量有著很大的影響。因此在許多復(fù)雜工況條件下，即使由有經(jīng)驗(yàn)的操作工人也較難判斷是否增加或減少窯內(nèi)的喂煤量。目前回轉(zhuǎn)窯計(jì)算機(jī)異地監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用，積累了大量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，其中蘊(yùn)含了幾年來相關(guān)的人工控制經(jīng)驗(yàn)等關(guān)鍵知

2、識(shí)，卻并沒有得到充分利用?；陔[馬爾可夫模型(HMM)的語(yǔ)音識(shí)別、計(jì)算機(jī)入侵檢測(cè)等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的研究，但是較少將HMM應(yīng)用到具體工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間序列分析中。因此，本文將利用隱馬爾可夫模型分析工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間序列。提取現(xiàn)場(chǎng)熱工數(shù)據(jù)的趨勢(shì)特征，分析大量時(shí)序數(shù)據(jù)變化與喂煤趨勢(shì)方向的關(guān)系，提出一種基于混合隱馬爾可夫模型的回轉(zhuǎn)窯喂煤量趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法，具體內(nèi)容如下。
　　 (1)利用曲線擬合和斜率區(qū)域分布獲取時(shí)間序列趨勢(shì)特征，鑒于回轉(zhuǎn)窯熱工變量

3、具有多樣性的特點(diǎn)，應(yīng)用主成分分析方法對(duì)上述特征屬性進(jìn)行約簡(jiǎn)，得到喂煤量趨勢(shì)變化影響的主要因素，建立喂煤量變化趨勢(shì)的上升和下降訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　 (2)針對(duì)連續(xù)隱馬爾可夫模型(CHMM)和離散隱馬爾可夫模型(DHMM)在建模時(shí)的不同點(diǎn)，分別建立了連續(xù)喂煤趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型和離散預(yù)測(cè)模型，利用上升和下降訓(xùn)練數(shù)據(jù)分別對(duì)上述模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到上升HMM評(píng)價(jià)模型和下降HMM評(píng)價(jià)模型。
　　 (3)針對(duì)傳統(tǒng)的HMM模型訓(xùn)練算法(Baum-