[发明专利]一种基于聚类分析的新钢种轧制变形抗力预测系统

摘要

一种基于聚类分析的新钢种轧制变形抗力预测系统，属于冷连轧过程控制数学模型系统技术领域。该系统为了解决基于假设和简化基础上的变形抗力解析数学模型无法给出满足设定精度要求的变形抗力，从而导致整个模型系统设定精度不高的问题。本发明从钢卷基本数据表中读取钢卷基本数据，经过钢种相关数据与轧制变形抗力之间的相关性分析，确定聚类分析的关键参数对象；根据新钢种与每类钢种聚类中心的接近程度，确定新钢种的归类，从而确定新钢种对应于基本压下率的预测轧制变形抗力。本发明解决了因为轧制变形抗力计算精度底，导致整个模型系统设定精度不高的问题，提高了冷连轧带钢的产品合格率和成才率。

主权项

一种基于聚类分析的新钢种轧制变形抗力预测系统，其特征在于：该预测系统包括轧制过程数据库、聚类分析历史数据库、已轧钢种相关数据采集和存储模块、钢卷基本数据采集和存储模块、钢种数据预处理模块、钢种数据相关性分析模块、钢种数据聚类分析模块、预测结果生成和检查模块、预测结果应用模块；各模块的功能为：所述的轧制过程数据库包括钢种数据表、钢卷基本数据表；钢种数据表中包括已轧钢种的钢种成分数据、冷连轧各机架基本压下率数据和基于基本压下率的已轧钢种的轧制变形抗力数据；钢卷基本数据表包括新钢种的钢种成分数据；所述的聚类分析历史数据库包括已轧钢种的钢种成分数据、冷连轧各机架基本压下率数据、基于基本压下率的已轧钢种的轧制变形抗力数据和新钢种的钢种成分数据；所述的已轧钢种相关数据采集和存储模块从轧制过程数据库中的钢种数据表中获得已轧钢种的数据，主要包括已轧钢种的钢种成分数据、冷连轧各机架基本压下率数据和基于基本压下率的已轧钢种的轧制变形抗力数据，并存储在聚类分析历史数据库中；所述的钢卷基本数据采集和存储模块从轧制过程数据库中的钢卷基本数据表中获得钢种为新钢种的待设定计算钢卷的数据，主要包括新钢种的钢种成分数据，并存储在聚类分析历史数据库中；所述的钢种数据预处理模块对存储在聚类分析历史数据库中的已轧钢种成分数据和压下率数据进行数量级的匹配，为后面的相关性分析和聚类分析提供完备可用的数据，提高聚类分析的准确度；数据预处理后的钢种成分数据和压下率数据重新写入聚类分析历史数据库；所述的钢种数据相关性分析模块采用相关性分析方法，通过计算各种钢种成分数据及压下率数据与冷连轧轧制变形抗力数据之间的相关性，将相关性绝对值大于给定阈值的参数作为数据聚类分析模块的研究对象，相关性绝对值小于或等于给定阈值的参数不作为数据聚类分析模块的研究对象，找到与轧制变形抗力相关性最大的数据对象，认定是起关键作用的数据对象，作为数据聚类分析模块的最终分析对象；所述的数据聚类分析模块使用聚类分析的方法以相关性分析得到的对轧制变形抗力起关键作用的数据对象为分析对象，对聚类分析历史数据库中的已轧钢种进行分类；然后计算新钢种与每类钢种的欧式距离，作为接近程度，并根据接近程度的计算结果，选择最接近的钢种分类作为新钢种的归类，进而预测新钢种对应于基本压下率的轧制变形抗力；所述的预测结果生成和检查模块在冷连轧工艺知识的指导下，对预测的新钢种轧制变形抗力数据进行可靠性和可信性检查确认，并将最终的新钢种对应于基本压下率的轧制变形抗力预测值存储在轧制过程数据库中的钢种数据表中，用以模型系统设定计算；所述的预测结果应用模块在对钢种为新钢种的钢卷进行模型设定计算的时候，根据新钢种的名称从钢种数据表中直接读取预测的对应于基本压下率的轧制变形抗力，用于后续的设定计算。