基于PSO-SA的加熱爐鋼溫模型的研究.pdf

1、蓄熱步進(jìn)梁式加熱爐是軋鋼生產(chǎn)線上非常重要的熱工設(shè)備，由于目前的檢測(cè)技術(shù)和加熱爐自身因素等條件限制，使得直接、準(zhǔn)確測(cè)得加熱過(guò)程中的鋼坯溫度分布還有很大困難，只有鋼坯出爐后才能知道出鋼溫度是否合格，一旦不合格也很難回爐補(bǔ)救了，因此建立加熱爐的鋼溫預(yù)測(cè)模型，對(duì)于改善鋼坯的加熱質(zhì)量是十分必要的。鋼坯的加熱過(guò)程具有大滯后、大慣性、多變量、強(qiáng)耦合、時(shí)變、非線性等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的機(jī)理模型不夠靈活，計(jì)算復(fù)雜，假設(shè)條件過(guò)多。
　　本文以蓄熱步進(jìn)梁式加熱

2、爐為研究對(duì)象，開(kāi)展預(yù)測(cè)模型的研究工作，主要內(nèi)容如下:
　　(1)結(jié)合其工藝和爐段分區(qū)控制的特點(diǎn)，建立了三個(gè)串聯(lián)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為總的鋼溫預(yù)測(cè)模型，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)應(yīng)Ⅰ加熱段、Ⅱ加熱段、均熱段。網(wǎng)絡(luò)的輸入為上下?tīng)t膛溫度，輸出為鋼坯表面溫度，以現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。仿真結(jié)果表明此三段式鋼溫預(yù)測(cè)模型是合理的，不僅可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)鋼坯出爐溫度，還可以對(duì)爐內(nèi)每段出口處的鋼坯進(jìn)行溫度預(yù)測(cè);
　　(2)針對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)收斂緩慢、易于

3、陷入局部極小等典型缺點(diǎn)，引入了粒子群和模擬退火等智能算法來(lái)優(yōu)化鋼溫模型，預(yù)測(cè)效果有所改進(jìn);在標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)整慣性權(quán)重和學(xué)習(xí)因子的改進(jìn)，用該改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化后，模型的收斂速度和預(yù)測(cè)精度有了進(jìn)一步的提高;
　　(3)考慮到粒子群能在全局范圍內(nèi)尋優(yōu)、搜索速度快以及模擬退火算法局部搜索能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，將兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，提出了一種自適應(yīng)變異粒子群協(xié)同模擬退火的混合優(yōu)化算法，用此算法來(lái)優(yōu)化原基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三段式鋼溫預(yù)