基于彩色CCD的高温场辐射测温方法

针对基于彩色CCD的高温场辐射测温问题,提出利用红、绿基色值进行比色测温来获取单一光圈快门组合内的最大测温范围,并进一步利用变换光圈快门组合来使得测温范围能够覆盖高温生产的常用温度范围;通过标定减少CCD光谱响应带宽和被测对象光谱发射率对测温精度的影响,提高测温精度.在此基础上,开发了CCD高温场测量仪.计量校准结果表明,测温仪具有较高的测温精度和实用性,能够满足常见高温生产过程对于温度测量的应用要求.     

插值标定的CCD比色测温方法

介绍了CCD电荷耦合器件和CCD比色测温原理。为减少测温误差，把波长带宽等误差归结到测温公式中的K值中，提出了利用标定实验数据对测温公式中的K值进行插值标定的比色测温方法，给出了插值标定的CCD比色测温的数学模型。     

基于核偏最小二乘法的动态预测模型在铜转炉吹炼中的应用

为实现铜转炉吹炼过程中的关键操作参数的准确预测,构造一种基于核偏最小二乘法的动态预测模型,并提出一种适用于动态建模的在线式异常样本剔除方法。该动态预测模型使用滑动窗方法不断更新建模数据,再利用核偏最小二乘法对动态模型的参数进行辨识,最后根据反馈的前次计算误差对本次预测值进行修正。仿真研究结果表明：该动态预估模型具有较好的泛化能力和较强的鲁棒性,并具有较好预测精度（风量预测的相对均方根误差小于10%,氧量预测的相对均方根误差小于19%）。目前,该预测模型被用于某转炉的吹炼辅助决策系统中。     

基于数据挖掘的铜转炉渣产出量预报

为实现铜转炉渣产出量的及时准确预报,提出应用数据挖掘技术从现场积累的大量生产数据中发掘相关规律.首先应用线性回归技术建立了仅考虑主要影响因素(铜锍含铁量)的粗略预报模型,而后,应用神经网络技术建立了考虑到多个次要影响因素的误差补偿模型,从而改进预报效果.利用实际生产数据对模型进行了仿真测试,仿真结果表明,模型预报效果良好.     

基于自校正支持向量回归的锌产量在线预报模型及应用

提出了基于自校正支持向量回归的密闭鼓风炉锌产量在线预报模型，以便根据预报结果来调整参数，实现锌产量最大．在该模型中，支持向量回归的数学模型被转换成与支持向量分类一样的格式，然后采用简化的SMO方法训练回归系数向量a-a*和阈值b，并在训练过程中动态调整惩罚系数C．最后，给出锌产量的在线预报算法．仿真结果表明，该预报模型在只有较少的样本数的情况下，在有效误差范围内预报精度能达到90％，且具有很好的实时性．     

基于CCD图像传感器的高温场测量仪设计与实现

设计并实现了一种由彩色CCD、图像采集卡、计算机和测量软件组成的高温场测量仪。该测量仪利用比色测温原理计算并显示高温辐射体的表面温度场分布,通过自动调节进光量扩大CCD测温范围,利用黑体炉标定实验校正CCD光谱响应特性非理想带来的测温误差,构建辐射能衰减补偿器对受烟雾干扰的测温结果进行补偿校正。对工业现场进行测试,最大绝对误差为13.6 K,最大相对误差为1.42%,平均每幅辐射图像计算时间为0.127 s。测试结果表明,该测量仪具有较高的精确性和可靠度,符合工业生产对高温检测的要求。     

链篦机球团矿干燥过程多场耦合数值模拟

针对链篦机鼓风干燥段球团矿干燥过程,基于多孔介质传热传质和局部非平衡热力学理论,考虑球团矿料层内质量、能量和动量之间的相互耦合效应,建立了干燥过程中球团矿料层内多场耦合传递过程数学模型。采用标准的k-ε湍流模型和CFD软件对该模型进行数值模拟,获得了干燥过程中球团的温度和水分含量变化的规律。数值模拟结果与实际测量值相比较,最大相对误差小于10%。     

NaOH-NaAl(OH)4-Na2CO3-H2O体系活度因子的计算模型

应用Bromley模型,通过对氢氧化钠、铝酸钠和碳酸钠等溶液体系活度因子的实验数据进行校验与回归分析,获得了各电解质合理的Bromley参数,建立基于Bromley模型的NaOH-NaAl(OH)4-Na2CO3-H2O体系活度因子的计算模型,其适用范围为:质量摩尔浓度分别为m(NaOH)≤8 mol/kg,m(NaAl(OH)4)≤3 mol/kg,m(Na2CO3)≤3 mol/kg且离子强度I≤9 mol/kg.使用该模型和Rard方法计算所得水的活度比较结果表明:该模型正确有效,计算精度较高,各电解质的Bromley参数取值合理;该模型也可用于NaOH-NaAl(OH)4-H2O体系活度因子的计算.     

基于神经网络和自适应残差补偿的炼铜转炉吹炼终点预报模型

讨论了权值初始化、变量的预处理、学习过程参数的自适应调节、网络拓扑结构等因素对学习和推广的影响,提出了一种改进的ＢＰ神经网络学习算法,在很大程度上改善了学习效率。采用改进的带有８个输入变量的ＢＰ神经网络算法和自适应残差补偿算法建立吹炼终点组合预报模型。利用某厂实际生产数据进行仿真运行的结果表明,利用该组合预报模型得到的平均相对预测误差为１．２％,最大误差为４％。     

基于数值模拟的气液相界面积计算方法

相界面积对气液两相流中传热、传质、物理化学反应等动力学过程影响重大.为获取这一参数,提出一种根据两相流数值模拟结果计算相界面积的方法.此方法借鉴分段线性重构界面的思想,在各网格单元内以平面近似真实相界曲面,根据目标流体的体积分数及其梯度向量将网格内相界面形貌归为五类,进而采用不同的方法分别计算各类相界面的面积.在铜转炉熔池内两相流数值模拟结果分析中的应用效果表明:该方法能有效提取两相流体系中任意区域的相界面积,从而为体系动力学特征的定量分析提供依据.利用相界面积数据,进一步计算了氧气利用率并识别出熔池内‘高效反应区’,计算和识别结果与工程实际吻合,证实了该方法的准确性.