[发明专利]一种高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量系统及方法

摘要

本发明提供一种高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量系统及方法。系统包括实际数据采集单元、归一化预处理单元、动态软测量单元；方法包括获取高炉铁水硅含量动态软测量所需参数当前炉次的工况参数、上一炉次的工况参数和上一炉次的铁水硅含量；对获取的高炉铁水硅含量动态软测量所需参数进行归一化预处理；采用高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量模型进行铁水硅含量动态软测量。本发明与现有的人工测量或化验铁水硅含量相比，减少了操作人员的工作量，降低了人工操作引入的测量的不确定性，提高了测量的时效性和准确性，可信度高。本发明方法对高炉冶炼过程的铁水硅含量预报具有通用性，有助于实现高炉铁水质量闭环一体化控制与优化运行。

主权项

一种高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量系统，包括：实际数据采集单元：获取高炉铁水硅含量动态软测量所需参数，包括：当前炉次的工况参数、上一炉次的工况参数和上一炉次的铁水硅含量；归一化预处理单元：对获取的高炉铁水硅含量动态软测量所需参数进行归一化预处理；动态软测量单元：采用高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量模型进行铁水硅含量动态软测量：高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量模型采用输出自反馈，以高炉铁水硅含量动态软测量所需参数为输入，以当前炉次硅含量为输出值，动态预测铁水硅含量；其特征在于，所述动态软测量单元，包括：样本处理模块：采集历史若干炉次的高炉铁水硅含量动态软测量所需参数及相应炉次铁水硅含量，并进行归一化预处理后作为训练数据集；ARMA模型构建模块：将训练数据集中的当前炉次的工况参数、上一炉次的工况参数、上一炉次的铁水硅含量作为输入，相应当前炉次铁水硅含量作为输出，建立具有输出自反馈的动态ARMA模型；稀疏化模块：通过提取训练数据集的映射集的极大无关组实现训练数据集的稀疏化，构造稀疏最小二乘支持向量回归机模型；鲁棒化模块：在稀疏最小二乘支持向量回归机模型中引入IGGIII加权函数，基于稀疏化的训练数据集构造具有稀疏鲁棒性的最小二乘支持向量机模型，对训练数据集进行回归建模，得到高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量模型；多目标遗传优化模块：以评价指标为适应度函数优化高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量模型；模型预测模块：利用高炉炼铁过程铁水硅含量动态软测量模型预测当前炉次铁水硅含量。