基于卡爾曼濾波的鋼鐵企業(yè)能源計量研究.pdf

1、在能源資源供給日益緊張的今天，鋼鐵企業(yè)作為能源密集型產(chǎn)業(yè)，也勢必面臨異常嚴(yán)峻的能源形勢。與國際先進(jìn)企業(yè)相比，我國絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的能耗水平存在較大的差距，因此，降低能耗的潛力巨大。本文以鋼鐵企業(yè)為背景，提出能源介質(zhì)計量問題，設(shè)計該問題的求解方法，并運(yùn)用卡爾曼濾波原理濾波估計出更精確的、更精細(xì)化的能源計量數(shù)據(jù)，以達(dá)到提高能源利用率，降低生產(chǎn)成本，指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)，提高企業(yè)效益的目的。本文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)以鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程為研

2、究背景，提出能源介質(zhì)計量問題，通過對現(xiàn)有的能源計量評價指標(biāo)比較，選擇具有實(shí)用價值的能源介質(zhì)單耗作為能源計量問題的研究對象，并從工序、產(chǎn)線、產(chǎn)品三個維度來設(shè)計計量能源介質(zhì)單耗量的方法。根據(jù)能源數(shù)據(jù)采集裝置的特點(diǎn)，針對工序和產(chǎn)線維度的能源介質(zhì)計量問題，設(shè)計分?jǐn)偡椒▽栴}進(jìn)行求解;針對產(chǎn)品維度的能源介質(zhì)計量問題，借助產(chǎn)品和產(chǎn)線之間的能源介質(zhì)單耗關(guān)系，設(shè)計多元線性回歸方法對問題進(jìn)行求解。
　　(2)由于原始的能源測量數(shù)據(jù)具有誤差以及多元線

3、性回歸方法的不足，上述方法求得的能源介質(zhì)單耗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足，因此，本文提出運(yùn)用卡爾曼濾波算法對能源介質(zhì)單耗數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波估計，求解更精確的能源介質(zhì)單耗量。
　　(3)為了解決卡爾曼濾波在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，提出利用推廣最小二乘法修正狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和方差補(bǔ)償原理修正狀態(tài)擾動噪聲等自適應(yīng)策略，對自適應(yīng)卡爾曼濾波算法進(jìn)行改進(jìn)。通過這些改進(jìn)，從而有效地解決模型參數(shù)和噪聲設(shè)計困難等問題，避免濾波器失真，甚至是發(fā)散現(xiàn)象，提高濾波精度。