基于多传感器的高炉炼铁操作参数优化

高炉﹙BF﹚炼铁是一个复杂的多变量系统,其上遍布各种传感器,而现行的操作制度是基于炉长经验的操作参数设置模式,它忽略了过程工况指标与各操作参数之间的影响关系,使得资源消耗常常处于"盲目"的状态。为了实现资源的合理配置,保证高炉的稳定顺行,需要对操作参数进行优化。在利用相似模式匹配实现高炉炼铁过程多操作参数优化的过程中,针对优良操作模式库庞大而引起的模式匹配速度慢且精度不高的问题,提出了基于马氏距离的多级匹配方法应用到高炉炼铁过程中,从大量工业运行数据中挖掘出适合当前工况条件的最优操作模式,从而实现高炉炼铁节能降耗、提高效率及增加效益的目的。     

基于T-S模糊模型的高炉喷煤规则挖掘

高炉炼铁是一个动态的、多变量和非线性的复杂过程控制系统。由于焦炭短缺,价格昂贵,喷吹煤粉代替部分焦炭就成了高炉冶炼继续生存并与其他炼铁方法竞争的重要技术。因为缺乏对高炉的认识,炉长只能根据长期生产实践进行决策和操作。有时忽略了过程工艺指标与各工艺参数之间的影响关系,使得能源和资源消耗处于一种"盲目"的状态。为此,需要通过寻求高炉冶炼喷煤规则实现降低焦比减少资源消耗。以高炉生产历史数据为样本,结合高炉工艺机理分析,运用数据驱动建模技术建立起高炉喷煤T-S模糊模型,从成功的历史记录中寻找出具有准确性和科学性的高炉冶炼喷煤操作模式,建立起操作模式与生产经济指标和能耗之间的关系,达到指导实际生产操作、实现节能降耗的目的。     

基于遗传算法优化BP神经网络的高炉喷煤优化

高炉炼铁是一个复杂的多变量系统,而现行的操作制度是基于炉长经验的参数设置模式,导致能源尤其是煤粉的消耗常常处于“盲目”状态;文章综合炼铁工艺理论和高炉专家经验,针对白云鄂博矿石冶炼的特殊性,采用筛选出的优化数据,利用遗传算法所固有的全局搜索性能优化BP神经网络模型的权值和阈值,分别建立了基于遗传算法优化BP神经网络的高炉喷煤量优化预测模型以及工艺指标(铁水[Si]含量及入炉焦比)预测模型;优化数据的利用使得上述模型可以根据高炉当前炉况输出喷煤量的最佳优化设定值,并预测出相对应的工艺指标变化趋势;实际应用表明,本方法能够给现场操作人员提供操作指导,实现高炉稳定顺行、提高经济效益的目的.     

基于多参数灵敏度分析与遗传优化的铁水质量无模型自适应控制

铁水硅含量(化学热)和铁水温度(物理热)是高炉炼铁过程最重要的铁水质量指标, 其建模与控制对于整个高炉炼铁过程的运行优化意义重大. 针对高炉炼铁过程极复杂动态特性以及铁水质量难以进行常规机理建模与控制的难题, 基于直接数据驱动控制思想, 提出一种基于多参数灵敏度分析与大规模变异遗传参数优化的高炉铁水质量无模型自适应控制方法. 首先, 基于紧格式动态线性化(Compact form dynamic linearization, CFDL)无模型自适应控制(Model free adaptive control, MFAC)技术确定铁水质量的多变量数据驱动控制器结构; 然后, 针对CFDL-MFAC众多可调参数对控制器性能影响大, 同时对众多参数整体优化非常耗时且效果不理想的问题, 基于多参数灵敏度分析(Multi-parameter sensitivity analysis, MPSA)技术, 提出基于大规模变异与精英局部搜索遗传优化的CFDL-MFAC控制器参数整定方法; 最后, 将参数整定后的CFDL-MFAC控制器应用到高炉炼铁过程多元铁水质量控制, 并与基于递推子空间辨识的数据驱动预测控制进行比较研究, 验证所提控制方法的有效性和先进性.     

基于模糊操作模式的砷盐除钴过程操作参数协同优化

针对湿法炼锌砷盐除钴过程工况变化频繁和操作参数之间具有强耦合关系,导致操作参数优化困难的问题,提出了一种基于模糊操作模式的操作参数协同优化方法.根据大量的砷盐除钴工业运行数据,提炼初始操作模式库,根据入口工况参数,采用模糊匹配方法检索出相似操作模式,在操作模式重用时综合考虑系统参数缓慢变化和资源消耗的特点,然后采用灰色模糊最小二乘支持向量机（Least squares support vector machine,LSSVM）评估操作模式重用后的操作参数的可行性,并根据评估结果采用模糊专家规则修正操作参数.在工况发生变化时,系统能自动优化设定操作参数.工业验证结果表明,本文提出的操作参数协同优化方法保证了生产稳定,可有效提高净化后溶液中钴离子浓度的合格率和降低锌粉的消耗.     

高炉布料设定值优化控制

高炉炼铁是钢铁生产中的重要能耗因素.为了实现生产的节能降耗,布料策略显得极为重要.本文针对某钢铁厂高炉的无料钟布料系统,基于现场采集的数据,建立了以铁水质量和经济效益为变量的指标效益评价函数,给出了最优设定料面的推理机制.针对不同运行环境,建立不同的料面优化设定值,构成多模型集合.当工况环境发生大的变化时,采用切换机制,对比多模型集合,选择最优料面设定值,并在此基础上对布料进行自适应控制,计算布料矩阵,提高布料过程的快速性和准确性.最后对整个高炉动态优化控制系统做了总体分析,基于现场数据,对高炉布料模型进行了仿真和验证.     

基于线性规划的智能炼铁配料系统

以钢铁企业炼铁生产参数为研究资料,实现高炉炼铁配料优化、炼铁数据和三维模型的多元化展示.本文主要研究在Qt平台下设计研发了跨平台的智能炼铁配料系统,采用线性规划的方法建立炼铁配料的数学模型,利用单纯形法求解达到成本最优,以及利用FFmpeg库实现高炉数模动画的播放和OpenGL实现高炉三维模型的动态展示.本文首先介绍了系统利用到的一些相关技术,其次对系统的数据提取、更新、优化算法的设计进行了分析,最后对配料优化、数据的二维展示、三维模型的动态展示的实现和测试进行了介绍.     

一种有效的贪婪模式匹配算法

模式匹配问题是意图获得两个模式中所包含个体对象之间的语义匹配和映射,其结果表示源模式的个体对象与目标模式的个体对象之间存在特定的语义关联.它在数据库应用领域起到关键性的作用,例如数据集成、电子商务、数据仓库、XML消息交换等,特别地,它已成为元数据管理的基本问题.然而,模式匹配很大程度上依赖人工的操作,是一个费时费力的过程.模式匹配问题可以归约为一个组合优化问题:多标记图匹配问题.首先,将模式表示为多标记图,将模式匹配转换为多标记图匹配问题.其次,提出多标记图的相似性度量方法,进而提出基于多标记图相似性的模式匹配目标优化函数.最后,在这个目标函数基础上设计实现了一个贪婪匹配算法,其最显著的特点是综合多种可用的标记信息,灵活准确地获得最优的匹配结果.     

铜闪速熔炼过程操作模式快速匹配策略

在利用相似模式的归纳与综合实现铜闪速熔炼过程多操作参数同步优化的过程中,针对模式库庞大引起相似模式发现效率低的问题,提出了两级模式快速匹配方法.该方法采用主元分析实现属性权重设定,通过构造模式间相似性度量准则,并在初级匹配准则中引入柯西不等式,以减少计算复杂度,快速缩小次级匹配的搜索范围,提高模式匹配速度. UCI数据集仿真和实际生产数据应用结果验证了该方法的有效性和可行性.     

高炉炼铁过程炉温的非线性混合控制

从流体动力学机理和化学反应动力学机理的交叉角度研究高炉炼铁过程炉温控制的复杂性规律,揭示了不同动力学状态下炉内化学反应链及能耗的非线性.基于模糊模式划分、自适应学习确定模型参数等非线性方法,建立了炉温混合控制的偏微分方程及其控制模式,对莱钢1号高炉《智能控制专家系统》在线采集的生产数据的仿真计算结果证明了控制方程对炉温预测控制的适用性,命中率达到90%以上.非线性混合控制方程为实现炼铁过程炉温预测控制的自动化奠定了模型基础.     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

桥面损坏状态评估专家系统探讨

介绍关于桥梁结构损坏状态评估专家系统，在讨论状态评估方法的基础上，重点介绍损坏状态评估因素关系树的建立及各因素状态的模糊表达式等，最后以桥面诊断过程为例介绍系统的构成及诊断流程图，知识表达方式，系统推理过程及工作流程。     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

计算机辅助课表编排技术的研究

讨论了几种实用的计算机辅助课表编排技术及在实际编排中的应用。应用分析表明，采用分批与或图搜索和分批优化的匈牙利算法相结合的方法，在计算机辅助课表编排中是行之有效的。     

课程表自动编排系统的再开发

根据课程表自动编排系统运行过程中的需求变化，应用敏捷软件开发思想重构系统，对系统再分析。     

汇集点的计算方法研究

利用图像坐标计算交比,就可能出现计算故障或者引起计算精度的下降,采用N矢量表示视平面上的点和直线,建立交比的N矢量计算公式;在此基础上,研究了纯平移运动汇集点的N矢量计算方法,该公式只需要知道纯平移运动一个空间点在3个时刻t1、t2、t3的投影点或者该点的N矢量m、N速度 ()tm 以及加速度 ()tm ,都可求出动点的汇集点。最后,通过举例分析和实验验证,证明该算法实用、可靠。     

Complexity of approximation of 3-edge-coloring of graphs

The problem to find a 4-edge-coloring of a 3-regular graph is solvable in polynomial time but an analogous problem for 3-edge-coloring is NP-hard. To make the gap more precise, we study complexity of approximation algorithms for invariants measuring how far is a 3-regular graph from having a 3-edge-coloring. We show that it is an NP-hard problem to approximate such invariants with an error O(n1−ε), where n denotes the order of the graph and 0<ε<1 is a constant.     

基于离散度函数的DNA序列的相似性分析

用一种新的信息离散性量度法分析DNA序列的相似性。该法用DNA序列的子序列分布来描述DNA序列,从而充分考虑了DNA序列的信息。对不同的子序列长度,分析了11类不同生物的β-globin基因的第一个外显子的编码序列的相似性,结果表明,该法是分析DNA序列相似性的简单而有效的工具。     

发热量测定仪系统设计

本文介绍了发热量测定仪的结构、工作原理、硬件系统功能,阐述了应用铂电阻进行高精度温度测量的方法,系统用AT89C52单片机作为处理和控制芯片,该发热量测定仪性能符合水泥企业应用要求。     

变电站一次设备喷涂PRTV用量的分析

对国网宁夏电力检修公司宁安运维站近2年来一次设备喷涂PRTV用量的统计数据进行分析整理,得出各类一次设备按照标准要求喷涂PRTV时的用量估算值,并针对现存作业中存在的问题,提出相应解决方案。