精煉爐電弧電流及電壓軟測(cè)量方法的研究.pdf

1、電弧電流和電弧電壓是精煉爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)中電極調(diào)節(jié)器的輸入，電極調(diào)節(jié)器根據(jù)電弧電壓和電弧電流值來(lái)計(jì)算輸出的控制量。精確地測(cè)量電弧電流和電弧電壓對(duì)提高調(diào)節(jié)器性能、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和提高冶煉效率，有著重要的理論和實(shí)踐意義。然而如何既準(zhǔn)確又經(jīng)濟(jì)的測(cè)量電弧電流和電弧電壓仍是現(xiàn)階段的一個(gè)難題。
　　本文從精煉爐煉鋼的發(fā)展和生產(chǎn)工藝入手，對(duì)現(xiàn)有的電弧電流及電弧電壓測(cè)量方法進(jìn)行了研究，針對(duì)電弧電流較大，不容易直接測(cè)量以及測(cè)量成本較高的問(wèn)題，建立了電弧電

2、流及電壓的軟測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧電流及電壓既經(jīng)濟(jì)又準(zhǔn)確的測(cè)量。
　　首先根據(jù)能量守恒定律和相關(guān)的電弧物理知識(shí)，建立了交流電弧時(shí)域模型和供電系統(tǒng)模型，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。由于采集得到的模型輸入變量間存在明顯的非線性相關(guān)性，采用核主成分分析法對(duì)其進(jìn)行合理的降維處理，有效的降低了測(cè)量模型的復(fù)雜度，刪減了冗余信息。
　　在此基礎(chǔ)上，建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電弧電流及電壓軟測(cè)量模型，對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練與預(yù)測(cè)，結(jié)果表明，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量

3、模型整體泛化效果較好。針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值和閾值隨機(jī)給定，容易使網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小值，從而造成個(gè)別點(diǎn)預(yù)測(cè)誤差較大的缺點(diǎn)，對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行算法改進(jìn)。引入遺傳算法對(duì)初始權(quán)值和閾值進(jìn)行優(yōu)化，建立了基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟測(cè)量模型。
　　在MATLAB仿真平臺(tái)中對(duì)建立的兩個(gè)模型進(jìn)行分析比較，結(jié)果表明基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟測(cè)量模型在收斂速度、模型精度、泛化能力等多方面都要明顯優(yōu)于單一的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的測(cè)量模型，說(shuō)明了本文