焦炉多回路控制系统的性能评估与故障诊断方法

摘要

本发明提供了一种焦炉多回路控制系统的性能评估与故障诊断方法，焦炉多回路控制系统的性能评估方法采用模糊综合评价方法计算出焦炉加热燃烧控制系统的性能等级；所述的模糊综合评价方法具有2个评价因子：改进差异系数和过程能力指数；故障诊断方法为：先建立基于多控制回路改进差异系数和过程能力指数的故障知识库，在焦炉加热燃烧控制系统的性能等级在合格及以下的时候，以改进差异系数和过程能力指数作为索引，根据最优匹配的原则，搜索出所有可能的故障源，并将这些故障源通过文本形式直观的体现出来。本发明提高了故障排查的自动化程度，极大地减小了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

主权项

1.一种焦炉多回路控制系统的性能评估方法，其特征在于，采用模糊综合评价方法计算出焦炉加热燃烧控制系统的性能等级；所述的模糊综合评价方法具有2个评价因子：改进差异系数和过程能力指数；其中，改进差异系数定义为：$V=\frac{\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{(Y_t-Y_{\mathrm{sp}})}^2}{N}}}{Y_{\mathrm{sp}}};$其中，Y_t是火道温度检测值，Y_sp是火道温度设定值，V是改进差异系数，N是火道温度检测值的数目；过程能力指数定义为：$C_p=\frac{T}{6\sigma };$其中，C_p是加热燃烧控制系统的过程能力指数，σ是一组火道温度检测值的总体标准差，T是火道温度工艺要求的技术公差幅度；模糊等级分为优质、良好、合格、不合格四个等级，分别计为等级1、2、3和4，采用梯形隶属函数确定各评价因子的隶属度，模糊综合评价矩阵R为；$R=\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mu }_{11}& {\mu }_{12}& {\mu }_{13}& {\mu }_{14}\\ {\mu }_{21}& {\mu }_{22}& {\mu }_{23}& {\mu }_{24}\end{array}\right];$其中，R₁为改进差异系数的隶属度集合，R₂为过程能力指数的隶属度集合，μ_ij为第i个评价因子隶属于第j个等级的程度，i取值为1和2，j取值为1～4；改进差异系数和过程能力指数的阈值表如下：改进差异系数阈值表  阈值  B_a  B_b1  B_b2  B_b3  B_b4  B_c  改进差异系数  0.01  0.02  0.05  0.08  0.15  0.2过程能力指数阈值表  阈值  C_a  C_b1  C_b2  C_b3  C_b4  C_c  过程能力指数  0.43  0.67  1.0  1.33  1.67  2.0炼焦生产过程性能的评价结果为：E＝AoR＝(e₁，e₂，e₃，e₄)；其中A为权重矢量，A＝(α₁，α₂)，E为模糊综合评价结果矢量，表明该评价点焦炉加热燃烧控制系统的总体情况对各等级的隶属程度，e₁表示焦炉加热燃烧控制系统对优质等级的隶属程度，e₂表示焦炉加热燃烧控制系统对良好等级的隶属程度，e₃表示焦炉加热燃烧控制系统对合格等级的隶属程度，e₄表示焦炉加热燃烧控制系统对不合格等级的隶属程度，之后根据最大隶属度原则判断焦炉加热燃烧控制系统性能的等级；其中，运算符“o”表示乘法；α₁，α₂分别是第一个评价因子和第二个评价因子的权重，${\alpha }_i=\frac{1}{{\lambda }_i}/\underset{k=1}{\overset{2}{\Sigma }}\frac{1}{{\lambda }_k},$i＝1，2；λ_i为第i个评价因子的隶属度，当以优质等级1为参照对象时，λ_i的计算公式为i＝1，2；j＝1，...，4；当以良好等级2为参照对象时，λ_i的计算公式为i＝1，2；j＝1，...，4；当以合格等级3为参照对象时，λ_i的计算公式为i＝1，2；j＝1，...，4；当以不合格等级4为参照对象时，λ_i的计算公式为λ_i＝∨μ_ij，i＝1，2；j＝1，...，4，其中符号∨表示取大运算符。