主权项 |
一种高炉出渣量在线检测方法,其特征在于:它包括以下步骤:1)建立高炉出渣量的模糊推理模型:IF(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)is S,THEN Q<sub>si</sub>=k<sub>1</sub>×(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>);IF(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)is M,THEN Q<sub>si</sub>=k<sub>2</sub>×(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>);IF(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)is B,THEN Q<sub>si</sub>=k<sub>3</sub>×(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>);其中,I<sub>ti</sub>为第i时刻的转筒电流;I<sub>t0</sub>为转筒空载电流和冲渣水消耗电流之和;S、M、B分别为描述(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)为小、中、大的模糊数;Q<sub>si</sub>为第i时刻的水渣量;k<sub>j</sub>为在第j条模糊规则下的转换系数,j=1,2,3;k<sub>j</sub>的初始值通过工艺人员由人工操作经验知识中获得;2)结合(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)的大小对高炉出渣量的影响特性设定关于(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)的如下模糊隶属函数:(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)关于S的模糊隶属函数f<sub>S</sub>(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>):<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>f</mi><mi>S</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>if</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>≤</mo><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mrow><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mi>if</mi><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub><mo><</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo><</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn><mo>,</mo><mi>if</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>≥</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000515562230000011.GIF" wi="1487" he="285" /></maths>(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)关于M的模糊隶属函数f<sub>M</sub>(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>):<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>f</mi><mi>M</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><mn>0</mn><mo>,</mo><mi>if</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>≤</mo><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mfrac><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub><mrow><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mi>if</mi><msub><mi>α</mi><mn>1</mn></msub><mo><</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo><</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mfrac><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub><mrow><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mi>if</mi><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mo>≤</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo><</mo><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn><mo>,</mo><mi>if</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>≥</mo><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000515562230000012.GIF" wi="1392" he="414" /></maths>(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)关于B的模糊隶属函数f<sub>B</sub>(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>):<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>f</mi><mi>B</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><mn>0</mn><mo>,</mo><mi>if</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>≤</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mrow><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mi>if</mi><msub><mi>α</mi><mn>2</mn></msub><mo><</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo><</mo><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>if</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>≥</mo><msub><mi>α</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000515562230000013.GIF" wi="1499" he="293" /></maths>这里,α<sub>1</sub>为(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)为小的阈值,α<sub>2</sub>为(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)为中的阈值,α<sub>3</sub>为(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)为大的阈值;在高炉出渣量的模糊推理模型中认为(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)小于α<sub>1</sub>时为S,(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)等于α<sub>2</sub>时为M,(I<sub>ti</sub>–I<sub>t0</sub>)大于α<sub>3</sub>时为B;3)利用步骤1)的高炉出渣量的模糊推理模型与步骤2)的模糊隶属函数,建立如下高炉出渣量计算模型:<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>Q</mi><mi>si</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>3</mn></munderover><msub><mi>h</mi><mi>j</mi></msub><mo>×</mo><msub><mi>k</mi><mi>j</mi></msub><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>ti</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>t</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000515562230000021.GIF" wi="574" he="153" /></maths>其中,h<sub>j</sub>为在第j条模糊规则下的模糊隶属度值,且有:h<sub>1</sub>=f<sub>S</sub>(I<sub>ti</sub>‑I<sub>t0</sub>),h<sub>2</sub>=f<sub>M</sub>(I<sub>ti</sub>‑I<sub>t0</sub>),h<sub>3</sub>=f<sub>B</sub>(I<sub>ti</sub>‑I<sub>t0</sub>);4)使用所述高炉出渣量计算模型进行高炉出渣量的在线检测,实时高炉总出渣量的计算公式为:<maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>Q</mi><mi>total</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>i</mi></munderover><msub><mi>Q</mi><mi>si</mi></msub><mo>×</mo><mi>ΔT</mi><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000515562230000022.GIF" wi="425" he="153" /></maths>其中,Q<sub>total</sub>为第i时刻的实时高炉总出渣量,ΔT为采样间隔。 |