加熱爐鋼坯溫度建模及過程模擬.pdf

1、鋼坯加熱的質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、能源消耗以及軋機(jī)壽命。軋鋼加熱爐控制系統(tǒng)具有多變量、非線性、大滯后、高度耦合等特性,一般情況下,難以實(shí)時(shí)檢測(cè)爐內(nèi)鋼坯的溫度,都是采用爐溫控制的方式間接控制出爐鋼溫,因此鋼溫的建模研究對(duì)加熱爐生產(chǎn)來說具有非常重要的意義。
　　 對(duì)于一個(gè)建模過程來說,高質(zhì)量的輸入數(shù)據(jù)是取得好的建模效果的前提。多數(shù)特征提取方法都是基于線性技術(shù)比如主成分分析(PCA)和獨(dú)立分量分析(ICA),分別達(dá)到使主元不相

2、關(guān)及獨(dú)立的目的。傳統(tǒng)算法內(nèi)在的線性要求,使得它們?cè)诜蛛x非線性混合信號(hào)時(shí)碰到了困難,本文引入核函數(shù)分別采用核主成分分析(KPCA)和核獨(dú)立成分分析(KICA)兩種非線性特征提取方法對(duì)加熱爐數(shù)據(jù)進(jìn)行了特征提取。最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)具有較好的泛化能力和學(xué)習(xí)性能,本文分別采用LSSVM,PCA-LSSVM,KPCA-LSSVM,KICA-LSSVM等方法對(duì)加熱爐鋼坯溫度進(jìn)行建模,通過比較可以看出,首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性特征提取后進(jìn)行建

3、模的方法預(yù)測(cè)的鋼溫精度較高,基本滿足工程的要求。
　　 過程模擬可以替代難以實(shí)施的實(shí)驗(yàn),不但直觀、形象,而且也可減少投資、降低風(fēng)險(xiǎn),本文利用新一代三維自動(dòng)化組態(tài)軟件GENESIS64對(duì)加熱爐過程進(jìn)行了模擬。首先歸檔相應(yīng)的變量,Matlab通過ODBC方式訪問數(shù)據(jù)庫,然后根據(jù)已知模型和輸入樣本來預(yù)測(cè)鋼溫。通過上述過程實(shí)現(xiàn)了加熱爐鋼溫在線預(yù)測(cè)和加熱爐過程模擬。
　　 最后,對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)和展望,提出了有待于進(jìn)一步研究的方向