基于非線性可加模型的高爐爐溫波動解析.pdf

1、作為我國GDP的核心產(chǎn)業(yè)之一，鋼鐵行業(yè)影響著中國經(jīng)濟的發(fā)展。高爐煉鐵作為鋼鐵制造主體的上游工序，是整個鋼鐵工業(yè)的重要構成環(huán)節(jié)，無論是對整個行業(yè)的發(fā)展，還是對行業(yè)整體的節(jié)能減排，都起著十分重要的作用。高爐煉鐵的爐況是否順行，關系到整個煉鐵過程是否高效和節(jié)能，而高爐爐溫則是甄別高爐爐況的重要指標，一般可以通過控制爐溫來保證高爐爐況的順利進行。其中，鐵水硅含量，長期以來都是作為爐熱狀態(tài)的表征指標，因此，建立可靠又精確的預報模型，用來指導高爐煉

2、鐵工作人員進行爐溫控制，不僅僅只是理論研究，更對鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)實踐，有著重大的指導意義。然而，高爐煉鐵有著非常復雜的反應流程，其整個煉鐵過程存在非線性、高維、不確定、大噪聲等特點，如何克服這些特點，研究出高精度的預測模型，是目前模型開發(fā)的主要難題。
　　本文在前人對高爐爐溫預測研究的基礎上，引入非線性可加模型與時間序列的方法作為主要的研究工具，使用高爐專家系統(tǒng)在線采集的包頭鋼鐵集團公司高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，進行大量的數(shù)據(jù)處理、分

3、析以及模型的擬合檢驗，建立了基于非線性可加模型的高爐爐溫預測模型。
　　可加模型是90年代開始在國外被運用的一種新的實證方法，經(jīng)過不斷地發(fā)展，在理論上形成了一定的框架。目前，可加模型被廣泛用于醫(yī)學、生物、金融、統(tǒng)計學等領域，其最大優(yōu)點為只需要數(shù)據(jù)驅動，與模型無關，且不受既定的參數(shù)和曲線影響，只要變量具有一定的可加性。同時，可加模型能夠在變量較多的情況下，避免“維數(shù)災難”，因此，使得處理高爐爐溫數(shù)據(jù)、建立爐溫預測模型的問題變得簡化。

4、
　　本文首先對高爐煉鐵的基本原理、工藝流程、高爐專家系統(tǒng)以及國內外高爐預測模型進行了概述，對高爐爐溫當前的發(fā)展進行了一定的介紹，然后介紹了非線性可加模型的基本理論和時間序列模型，最后建立了基于非線性可加模型的高爐爐溫預測模型。
　　本文的建模樣本容量為300組在線采集的高爐數(shù)據(jù)，首先對數(shù)據(jù)采取歸一化預處理，然后將通過高爐檢測系統(tǒng)收集到的所有指標數(shù)據(jù)進行共線性診斷，確定放入可加模型中擬合的指標，最后使用R軟件中的GAM包對模