基于小波分析理論的高爐爐溫預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、高爐煉鐵是鋼鐵工業(yè)的上游主體工序，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，它對(duì)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展與節(jié)能降耗都有重要的地位。高爐冶煉過(guò)程是一個(gè)高度復(fù)雜的過(guò)程，其運(yùn)行機(jī)制往往具有非線性、時(shí)變、高維、大噪聲、分布參數(shù)等特性，其自動(dòng)化是20世紀(jì)下半葉以來(lái)冶金自動(dòng)化領(lǐng)域一直沒(méi)有攻下的自動(dòng)化學(xué)科難題。高爐爐溫預(yù)測(cè)模型是煉鐵過(guò)程自動(dòng)控制的核心數(shù)學(xué)模型，而提高爐溫預(yù)測(cè)命中率是模型開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵難題。 本文在高爐爐溫預(yù)測(cè)中引入了小波分析與時(shí)間序列的方法作為主

2、要的研究工具，使用“高爐智能控制專家系統(tǒng)”在線采集的山東萊鋼1號(hào)高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算、分析、驗(yàn)證工作，建立了基于小波分析方法的高爐鐵水硅含量預(yù)測(cè)模型。 小波變換是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用數(shù)學(xué)分支，在理論上已經(jīng)構(gòu)成了比較系統(tǒng)的框架。小波分析方法的最大優(yōu)點(diǎn)是能將原始時(shí)間序列按照不同尺度分解成不同的層次，各個(gè)層次上的信號(hào)比原始信號(hào)更加穩(wěn)定，這樣間題就變得易于分析和預(yù)測(cè)；而且小波分析方法在時(shí)域和頻域同時(shí)

3、具有良好的局部化性質(zhì)，可以對(duì)信號(hào)的任意細(xì)節(jié)加以提取、分析，因此對(duì)數(shù)據(jù)具有一定的自適應(yīng)能力。 本文首先概述了高爐冶煉的基本原理、高爐專家系統(tǒng)以及高爐鐵水硅含量預(yù)測(cè)模型，然后介紹了小波分析的基本理論和時(shí)間序列模型，最后將小波分析方法與時(shí)間序列相結(jié)合，建立了基于小波分析方法的高爐爐溫預(yù)測(cè)模型。 本文小波分析方法建模樣本的容量為在線采集的1000爐數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔約為2h。首先通過(guò)小波變換將鐵水硅含量的原始時(shí)間序列依三重