考虑时滞因素的RBF神经网络模型在高炉铁水硅预报中的应用

在高炉炼铁生产过程中,铁水硅含量反映高炉炉温,预测和控制炉温对高炉生产的节能、降耗、顺行至关重要.基于包钢6号高炉生产数据,建立了RBF神经网络铁水硅含量预测模型.研究表明:考虑时滞因素的RBF神经网络模型,当误差范围＜±0.10时,预报准确率达到了85％,其准确度高于不考虑时滞因素的RBF神经网络模型,对在线预测高炉铁水硅含量具有实用价值.     

高炉主要操作参数与铁水含硅量滞后关系分析

随着钢铁工业生产的进步,炼铁和炼钢工艺均对铁水硅含量提出了越来越高的要求。降低高炉铁水硅含量不仅是高炉的冶炼方向,也是现代炼钢工艺的必然要求。文中以高炉炉温预报和操作指导模型的开发为背景,对影响模型的主要操作参数与铁水含硅量滞后关系进行了相关性和滞后时间的分析,为准确实现高炉炉热判断奠定了基础。     

高炉铁水硅含量序列的支持向量机预测模型

基于包钢6号高炉的在线生产数据,首先建立铁水硅含量序列的自回归AR(p)模型,分析其滞后阶数;然后对硅含量的自回归项及影响因素进行主成分分析,找到多元变量相互独立的有效信息作为输入变量;最后建立铁水硅含量的支持向量机回归预测模型。该模型对炉温预测的准确度达到88.2%,对在线监测高炉炉温具有一定的实用价值。     

基于BP神经网络的高炉焦化预测方法

焦比是高炉生产过程中的一个重要技术经济指标，也是实际生产中需要进行控制的目标之一。因为高炉反应的复杂性，采用传统的经验方法对焦比进行预测存在较大的误差，文章采用一个9－9－1改进的BP网络对高炉焦比进行预报，实验结果证明，经过训练的神经网络对高炉焦比有良好的预测效果，其预测误差小于2％，并根据生产实际探讨了将神经网络和专家系统相结合，对高炉焦比进行在线预报的可能性。     

基于偏最小二乘回归的高炉铁水硅含量模型

在高炉炼铁过程中,常用铁水硅含量[Si]来衡量铁水的质量和表征高炉的热状态,即用铁水硅含量反映高炉炉温.将偏最小二乘回归方法应用于预测硅含量[Si]中,在高炉炉况相对稳定的条件下,得出影响硅含量[Si]的因素为风量和喷煤,与冶炼专家的经验相符.利用包钢6号高炉的数据,建立铁水硅含量[Si]的回归模型,该模型对高炉炉温预测的准确度达到87.61%,对在线监测高炉硅含量具有一定的实用价值.     

基于分类回归树的高炉铁水硅含量预测模型

针对高炉铁水硅含量的预测问题,作者探索出基于分类回归树算法的建模策略,为高炉炉温控制提供了新的可选思路.针对某高炉的在线生产数据,分别建立了分类回归树预测模型和支持向量机预测模型,并从命中率、均方根误差对模型的性能进行了分析.结果表明:分类回归树模型的预测精度整体优于支持向量机模型,尤其在炉况波动较大时预测效果较好.     

多维时序模糊关联规则在高炉炉温预报中的应用

根据目前高炉炉温预报推理规则都是由高炉专家根据经验制定的情况,提出了一种新的规则生成方法——数据挖掘获取高炉炉温预报关联规则.针对现有挖掘算法的不足,提出了一种改进的多维时间序列模糊关联规则挖掘算法,该算法基于时间子序列和子序列间隔的双重模糊化,避免了挖掘结果"时间边界锐化"的问题.该算法应用于武钢的1#高炉,挖掘效果良好.     

基于燃料比最优的高炉喷煤设定值多目标优化

为了降低高炉炼铁的能耗,节约成本,将高炉炼铁过程信息、专家经验与智能模型相结合,提出基于燃料比最优的高炉喷煤设定值多目标优化方案。以燃料比最优为优化目标,炉温预测指标为约束条件,喷煤量为决策变量,采用基于K-均值聚类的径向基神经网络建立多目标优化模型,并通过基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法,获取尽可能使多个目标同时达到最优的Pareto最优解。结果表明,该优化方案可以在保证炉温良好的前提下,决策出使燃料比达到最优的喷煤设定值,大大降低能耗,节约成本。不仅为高炉实际生产提供操作指导,也为高炉冶炼的优化运行奠定了基础。     

基于聚类分析和神经网络的高炉焦比预测模型

为降低高炉生产焦炭的消耗,对高炉操作参数和燃料比指标进行关联性分析,提出了一种组合聚类分析与神经网络进行高炉焦比指标预测的方法。聚类分析将数据集聚划分为几类,数据的相似度比较高,分类训练相应的神经网络模型,实现高炉焦比指标的预测。结合聚类分析构建的神经网络模型,用某高炉生产数据进行仿真学习,并跟传统的神经网络模型进行比较。结果表明,加入聚类分析的神经网络模型平均绝对误差降低3.13 kg/t,平均相对误差降低5.19%。     

基于聚类分析和神经网络的高炉焦比预测模型

为降低高炉生产焦炭的消耗,对高炉操作参数和燃料比指标进行关联性分析,提出了一种组合聚类分析与神经网络进行高炉焦比指标预测的方法.聚类分析将数据集聚划分为几类,数据的相似度比较高,分类训练相应的神经网络模型,实现高炉焦比指标的预测.结合聚类分析构建的神经网络模型,用某高炉生产数据进行仿真学习,并跟传统的神经网络模型进行比较.结果表明,加入聚类分析的神经网络模型平均绝对误差降低3.13 kg/t,平均相对误差降低5.19%.     

高炉铁水含硅量神经网络预测模型

按现代控制理论,将高炉视作多输入-单输出系统.引入人工神经网络(ANN)方法,选定若干参数作为硅含量的相关变量,建立标准的三层BP网络铁水硅预报模型.用该模型对津西5#高炉的生产数据进行离线预报,允许误差为±0.1%时命中率达到81%.     

基于自回归分布滞后模型的高炉铁水硅含量的预报

高炉冶炼过程中,铁水硅含量是评定高炉炉况稳定性和生铁质量的重要指标,其预测和控制对高炉的稳定顺行有重要意义.基于包钢6号高炉的生产数据,建立差分时间序列的自回归分布滞后模型对高炉铁水硅含量进行预测.结果表明:在炉况波动较小的情况下,该模型的预测命中率能达到87.5%,对实际的生产操作过程有一定的指导意义.     

高炉铁水含硅量神经网络预测模型

按现代控制理论,将高炉视作多输入-单输出系统。引入人工神经网络(ANN)方法,选定若干参数作为硅含量的相关变量,建立标准的三层BP网络铁水硅预报模型。用该模型对津西5#高炉的生产数据进行离线预报,允许误差为±0.1％时命中率达到81％。     

逆推法实现轧钢加热炉的优化控制

利用机理分析方法建立并改进轧钢加热炉中钢坯温度的预报模型,得出一定条件下炉温分布与钢温变化惟一对应的特点,据此提出一种以优化钢坯升温曲线来逆推炉温分布的新方法.这种逆推法更加有利于实现多目标的优化.对钢坯升温优化模型中目标函数及约束条件进行分析,更全面地兼顾了钢坯质量与节能,使炉温设定更符合生产目标.该方法在优化问题的求解方面更为简单,运算速度更快,更利于实时控制.     

神经网络高炉铁水含硅量预报模型

研究了基于神经网络的高炉铁水含硅量预报模型，运用高炉生产过程中工艺参数，实现了铁水含硅量的中短期预报，仿真结果表明，本模型具有良好的预报效果。     

一种基于PSO优化带核函数FKM的高炉炉温辨识方法

提出了一种高炉炉温分类辨识的方法PSO-K-FKM,该方法采用基于核函数改进的模糊K均值聚类,利用粒子群对聚类中心寻优.将该方法应用于攀钢3#高炉炉温分类判定,结果表明:该方法基本上能够正确划分高炉炉温状况.与BP方法、GA方法相比, 该方法具有识别率高、识别速度快、不易陷入局部最优等优点.     

基于机器学习和遗传算法的高炉参数预测与优化

针对目前高炉炼铁模型精度不高问题,提出建立高炉生产过程中精确的多目标优化模型.首先对高炉的海量数据进行了数据预处理,其次采用支持向量机、随机森林、梯度提升树、XGBoost、LightGBM、人工神经网络6种机器学习算法对高炉焦比、K值进行了预测,并采用特征工程和超参调优对机器学习预测进行了优化,最后采用新的集成学习方法进行预测.预测结果不仅精准度高而且具有很好的鲁棒性.在机器学习的基础之上,采用NSGA-Ⅱ遗传算法对高炉参数进行了多目标优化分析,得到了Pareto最优解,高炉操作者可以根据该多目标优化结果针对不同的需求选择相应的控制参数.     

基于热力学混合遗传算法的加热炉炉温优化研究

针对加热炉生产过程中钢坯入炉温度、规格尺寸、钢坯种类等生产工况经常会发生改变,导致基本遗传算法存在早熟等现象,提出一种基于热力学的混合遗传算法.基于钢坯加热过程的机理模型,建立了钢坯温度预报模型,依据加热炉工艺生产要求,建立了加热炉炉温优化模型.为了提高遗传算法的求解精度和计算效率,在遗传算法交叉算子设计过程中加入内能、熵和自由能的思想,改进了传统遗传算法;同时在经典的遗传算法基础上加入模拟退火算法构成了基于热力学的混合遗传算法,并用于求解加热炉炉温优化问题,克服了传统遗传算法的不足.实验结果表明,该方法能够有效地求解加热炉炉温优化问题,是可行的、有效的.     

唐钢二炼铁厂3号高炉铁水硅含量神经网络预报模型

根据唐钢二炼铁厂3#高炉的生产情况和技术水平,建立了高炉铁水硅含量神经网络预报模型.模型采用BP网络,仿真试验结果表明,该模型具有较好的命中效果.同时,基于预报的铁水硅含量,结合部分专家知识,指导操作决策.具有很强的实用性.     

罩式退火炉温控系统的神经网络PID预测控制

罩式退火炉温控系统是一类具有大滞后及模型慢时变系统,采用传统控制方法其效果并不理想.因此,将神经网络PID预测控制思想应用于罩式退火炉温控系统,利用灰色预测模型与四阶龙格库塔法相结合对罩式退火炉温控系统的行为进行预测,同时结合神经网络PID控制器克服预测误差、系统干扰等不确定因素带来的影响,提高系统的自适应性.仿真结果表明,系统运行平稳,受不确定因素的影响较小,对罩式退火炉温控系统具有良好的控制效果.