基于非線性可加模型的高爐爐溫波動(dòng)解析.pdf

1、作為我國(guó)GDP的核心產(chǎn)業(yè)之一，鋼鐵行業(yè)影響著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。高爐煉鐵作為鋼鐵制造主體的上游工序，是整個(gè)鋼鐵工業(yè)的重要構(gòu)成環(huán)節(jié)，無論是對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，還是對(duì)行業(yè)整體的節(jié)能減排，都起著十分重要的作用。高爐煉鐵的爐況是否順行，關(guān)系到整個(gè)煉鐵過程是否高效和節(jié)能，而高爐爐溫則是甄別高爐爐況的重要指標(biāo)，一般可以通過控制爐溫來保證高爐爐況的順利進(jìn)行。其中，鐵水硅含量，長(zhǎng)期以來都是作為爐熱狀態(tài)的表征指標(biāo)，因此，建立可靠又精確的預(yù)報(bào)模型，用來指導(dǎo)高爐煉

2、鐵工作人員進(jìn)行爐溫控制，不僅僅只是理論研究，更對(duì)鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐，有著重大的指導(dǎo)意義。然而，高爐煉鐵有著非常復(fù)雜的反應(yīng)流程，其整個(gè)煉鐵過程存在非線性、高維、不確定、大噪聲等特點(diǎn)，如何克服這些特點(diǎn)，研究出高精度的預(yù)測(cè)模型，是目前模型開發(fā)的主要難題。
　　本文在前人對(duì)高爐爐溫預(yù)測(cè)研究的基礎(chǔ)上，引入非線性可加模型與時(shí)間序列的方法作為主要的研究工具，使用高爐專家系統(tǒng)在線采集的包頭鋼鐵集團(tuán)公司高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理、分

3、析以及模型的擬合檢驗(yàn)，建立了基于非線性可加模型的高爐爐溫預(yù)測(cè)模型。
　　可加模型是90年代開始在國(guó)外被運(yùn)用的一種新的實(shí)證方法，經(jīng)過不斷地發(fā)展，在理論上形成了一定的框架。目前，可加模型被廣泛用于醫(yī)學(xué)、生物、金融、統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域，其最大優(yōu)點(diǎn)為只需要數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，與模型無關(guān)，且不受既定的參數(shù)和曲線影響，只要變量具有一定的可加性。同時(shí)，可加模型能夠在變量較多的情況下，避免“維數(shù)災(zāi)難”，因此，使得處理高爐爐溫?cái)?shù)據(jù)、建立爐溫預(yù)測(cè)模型的問題變得簡(jiǎn)化。

4、
　　本文首先對(duì)高爐煉鐵的基本原理、工藝流程、高爐專家系統(tǒng)以及國(guó)內(nèi)外高爐預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了概述，對(duì)高爐爐溫當(dāng)前的發(fā)展進(jìn)行了一定的介紹，然后介紹了非線性可加模型的基本理論和時(shí)間序列模型，最后建立了基于非線性可加模型的高爐爐溫預(yù)測(cè)模型。
　　本文的建模樣本容量為300組在線采集的高爐數(shù)據(jù)，首先對(duì)數(shù)據(jù)采取歸一化預(yù)處理，然后將通過高爐檢測(cè)系統(tǒng)收集到的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行共線性診斷，確定放入可加模型中擬合的指標(biāo)，最后使用R軟件中的GAM包對(duì)模