一种基于广义逆矩阵的水泥生料质量控制方法及系统

摘要

一种基于广义逆矩阵的水泥生料质量控制方法及系统，方法包括以下步骤：S1：确定水泥生料质量期望的目标值；S2：确定水泥生料中各种原材料需要的比例，并给出原材料与其有效成分之间的关系式；S3：根据原材料、有效成分含量和期望目标值利用广义逆矩阵理论计算期望目标值与原材料之间的对应关系式；S4：根据期望目标值、给定目标值与有效成分之间的对应关系式系数矩阵、原材料含有效成分的系数矩阵，利用步骤S3得到的对应关系式，调整原材料的配比值。本发明根据给定目标值计算出原材料所应占的比例，保证了出磨生料成分的稳定性，满足了不同工艺条件下的配料要求，实现了原材料配比的实时调节，降低了生料率值波动性，保证了生料的质量以及整个生料质量控制系统的鲁棒性。

主权项

一种基于广义逆矩阵的水泥生料质量控制方法，其特征是，包括以下步骤：S1：确定水泥生料质量期望的目标值假设根据水泥质量的要求，确定水泥生料质量期望的目标值有t个，用Y表示，即：$Y={\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\\ .\\ .\\ .\\ y_t\end{array}\right]}_{t\times 1}$式中，y₁、y₂…y_t为目标值，t为正整数；S2：确定水泥生料中各种原材料需要的比例，并给出原材料与其有效成分之间的关系式水泥生料具有m种原材料，用O表示，即：$O={\left[\begin{array}{c}{o}_1\\ o_2\\ .\\ .\\ .\\ o_m\end{array}\right]}_{m\times 1}$式中，o₁、o₂…o_m为原材料，m为正整数；从原材料中提取的有效成分有n种，用X表示，即：$X={\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ .\\ .\\ .\\ x_n\end{array}\right]}_{n\times 1}$式中，x₁、x₂…x_n为有效成分，n为正整数；每一种原材料含有有效成分的比例，表示为：$X={\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ .\\ .\\ .\\ x_n\end{array}\right]}_{n\times 1}={\left[\begin{array}{cccc}{a}_{11}& a_{12}& \mathrm{...}& a_{1m}\\ a_{21}& a_{22}& \mathrm{...}& a_{2m}\\ .& .& & .\\ .& .& \mathrm{...}& .\\ .& .& & .\\ a_{n1}& a_{n2}& \mathrm{...}& a_{nm}\end{array}\right]}_{n\times m}{\left[\begin{array}{c}{o}_1\\ o_2\\ .\\ .\\ .\\ o_m\end{array}\right]}_{m\times 1}$则原材料与其有效成分之间的关系式简记为：X＝AO其中，$A={\left[\begin{array}{cccc}{a}_{11}& a_{12}& \mathrm{...}& a_{1m}\\ a_{21}& a_{22}& \mathrm{...}& a_{2m}\\ .& .& & .\\ .& .& \mathrm{...}& .\\ .& .& & .\\ a_{n1}& a_{n2}& \mathrm{...}& a_{nm}\end{array}\right]}_{n\times m}$为原材料与其有效成分之间的关系的系数矩阵；S3：根据原材料、有效成分含量和期望目标值利用广义逆矩阵理论计算期望目标值与原材料之间的对应关系式。假设期望目标值Y与有效成分X之间的对应关系式为：$Y={\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\\ .\\ .\\ .\\ y_t\end{array}\right]}_{t\times 1}={\left[\begin{array}{cccc}{b}_{11}& b_{12}& \mathrm{...}& b_{1n}\\ b_{21}& b_{22}& \mathrm{...}& b_{2n}\\ .& .& & .\\ .& .& \mathrm{...}& .\\ .& .& & .\\ b_{t1}& b_{t2}& \mathrm{...}& b_{tn}\end{array}\right]}_{t\times m}{\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ .\\ .\\ .\\ x_n\end{array}\right]}_{n\times 1}$简记为Y＝BX其中，$B={\left[\begin{array}{cccc}{b}_{11}& b_{12}& \mathrm{...}& b_{1n}\\ b_{21}& b_{22}& \mathrm{...}& b_{2n}\\ .& .& & .\\ .& .& \mathrm{...}& .\\ .& .& & .\\ b_{t1}& b_{t2}& \mathrm{...}& b_{tn}\end{array}\right]}_{t\times n}$为期望目标值与有效成分之间的对应关系的系数矩阵；根据步骤S2中原材料与其有效成分之间的关系式X＝AO得出：Y＝BX＝BAO由原材料O与有效成分X之间的关系以及期望目标值Y和有效成分X之间的关系，利用广义逆矩阵理论得到期望目标值Y和原材料O之间的对应关系为：${\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\\ .\\ .\\ .\\ y_t\end{array}\right]}_{t\times 1}={\left[\begin{array}{cccc}{b}_{11}& b_{12}& \mathrm{...}& b_{1n}\\ b_{21}& b_{22}& \mathrm{...}& b_{2n}\\ .& .& & .\\ .& .& \mathrm{...}& .\\ .& .& & .\\ b_{t1}& b_{t2}& \mathrm{...}& b_{tn}\end{array}\right]}_{t\times n}{\left[\begin{array}{cccc}{a}_{11}& a_{12}& \mathrm{...}& a_{1m}\\ a_{21}& a_{22}& \mathrm{...}& a_{2m}\\ .& .& & .\\ .& .& \mathrm{...}& .\\ .& .& & .\\ a_{n1}& a_{n2}& \mathrm{...}& a_{nm}\end{array}\right]}_{n\times m}{\left[\begin{array}{c}{o}_1\\ o_2\\ .\\ .\\ .\\ o_m\end{array}\right]}_{m\times 1}$即：O＝A^‑1B^‑1Y式中，A^‑1、B^‑1分别为A、B的广义逆矩阵；S4：根据期望目标值、给定目标值与有效成分之间的对应关系式系数矩阵、原材料含有效成分的系数矩阵，利用步骤S3得到的对应关系式，调整原材料的配比值。