動態(tài)數(shù)據(jù)序列建模及其在定氧加鋁控制系統(tǒng)中的應用.pdf

1、定氧加鋁工藝是煉鋼廠鋁鎮(zhèn)靜鋼冶煉過程的重要工序之一.通過往鋼水中加入一定量的鋁,來控制鋼水中的氧的含量,同時,也保證鋼水中有一定量的酸溶鋁成分,這樣才能保證煉出的鋼的質(zhì)量.因此建立一個加鋁量的模型,把鋼水中的氧含量和酸溶鋁成分控制在所需的范圍內(nèi),是十分必要的.當前,廠方經(jīng)過了一些技術改造,通過歷史數(shù)據(jù)建立了一個定氧加鋁工藝的線性回歸模型.但當每一鋼包從出爐到達加鋁站進行定氧加鋁期間,會受到溫度、定氧儀探頭伸入鋼水的深度和吹氬等不同因素的

2、影響,而該模型僅僅是一個定參數(shù)公式,對現(xiàn)場中的擾動性和隨機性等諸多因素不能作出很好的反映,故在出現(xiàn)大擾動時,采用該模型將很難保證其擬合精度.該論文首先研究了國內(nèi)外多種關于動態(tài)數(shù)據(jù)序列建模的方法,比較了各種方法的優(yōu)缺點.根據(jù)定氧加鋁工藝中鋼包含氧量因工況等因素有所不同,在觀察若干爐含氧觀測數(shù)據(jù)序列的基礎上,采用了觀測數(shù)據(jù)建模策略,結(jié)合回歸分析、頻譜理論和時間序列建模的思想,建立了定氧加鋁模型.采用信號分離方法和技術,將信號中的確定性和非確

3、定性信號分離,分別給出相應的參數(shù)估計及數(shù)學模型;然后,充分考慮觀測數(shù)據(jù)和其它變量的相關關系以及數(shù)據(jù)自身依賴關系,建立了觀測數(shù)據(jù)序列的混合模型.考慮到現(xiàn)場的隨機因素的影響,在對隨機信號采用時間序列方法建立模型時,研究了一種確立模型的階數(shù)和模型參數(shù)的算法;在工藝狀況發(fā)生改變時,通過對模型的滾動優(yōu)化,修正模型參數(shù),來提高模型對實時觀測數(shù)據(jù)的擬合程度和預測的準確性.該課題的研究背景是基于"武鋼二煉鋼定氧加鋁模型自動控制系統(tǒng)改造"項目,對煉鋼的定