PDF《高炉铁水 ！＂ 含量的修正混沌加权一阶局部预报》

高炉铁水 ! 含量的修正混沌加权一阶局部预报 郜传厚 周志敏! (浙江大学数学系, 杭州 #$$%&

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日收到修改稿) 基于混沌加权一阶局部预测模型, 在拟合预测器过程中, 采用矩阵、 向量拟合取代单一变量拟合, 对预测模型 进行了修正, 并将修正的预测模型应用于国内中型高炉 ) ,- 含量预报, 取得了很好的效果.

同时得出高 炉冶炼过程的混沌特征状态量 /01+020304 熵值, 影响着高炉 ,- 含量预报命中率的高低. 关键词:高炉冶炼,铁水 ,- 含量预报,混沌加权一阶局部预报,/01+020304 熵 ! 通讯联系人. 56+7-1:8179:;

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B #C 引言在高炉冶炼过程中, 铁水 ,- 和,含量是评定生 铁质量的重要指标, 也是表征高炉热状态及其变化 的标志之一.为了有效地控制高炉冶炼过程, 多年以 来, 对铁水 ,- 含量预测方法的研究始终是生铁生产 中的重要课题. 目前已开 发了DE 模型[#] 、 5>

模型[%] 、 多变量一阶自回归矢量模型 [ ] 等,- 含量预报 模型.但迄今为止, 这个问题仍没得到较好的解决. 尤其是对于中小型高炉, 由于干扰因素多、 突发事件 频繁、 炉况不稳等原因, ,- 含量预报显得更为困难. 因此须探索新的方法以建立高炉铁水 ,- 含量预报 模型. 高炉冶炼过程是一个高度复杂的过程, 仅炉内 发生的主要化学反应就达 #$) 种, 其运行机制往往 具有非线性、 时变、 高维、 分布参数等特征. 同时, 高 炉本身是一个集传热与化学反应耦合的开放体系, 其输出状态可能具有混沌性 [(] . 因此可设想用混沌 预测方法来预报高炉铁水硅含量. 而且, 文献 [*] 通 过计算饱和关联维数定量地证明了山东莱钢 # 号高 炉、 山西临钢 F 号高炉冶炼过程具有混沌性.这为混 沌理论应用于这两座高炉 ,- 含量预报提供了理论 依据. 混沌时间序列预测方法是 %$ 世纪 )$ 年代末发 展起来的一种非线性预测方法, 目前已在天气、 水文、 电力负荷、 股市等方面得到成功的应用. 本文基 于混沌一阶加权局部预测模型, 在预测器拟合过程 中, 采用矩阵、 向量拟合取代单一变量拟合, 对预测 模型进行了一定的修正, 随后选取国内有代表性的 中型高炉 ) 为例, 对,- 含量数据进行离 线预报, 取得很好的效果, 并得出混沌特征参数 /01+020304 熵的大小直接影响着 ,- 含量预报命中率 的高低. %C 混沌预测模型 [F] 对离散时间序列{! G ! ( #$ H ( I #) !#) } ( G #, %, …, $) , !# 为采样时间间隔, 利用相空间重构技 术[&

] 和J7?;

B9 嵌入定理 [)] 将其嵌入到维数为 %、 时 滞为!的状态空间中去, 则%维状态空间中的点可 表示为 !&

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B9 嵌入定理 [)] 指出, 存 在光滑映射满足 (: )% !), ! H# G ( (! I (%I#) ! )G ( (! I (%I#) ! , …, ! I! , ! ) ( G( (% I #) ! H #, (% I #) ! H %, …, $) . (#) 根据 ( 的类型, 可将预测模型分为全局预测和局部 预测. 全局预测模型是用一个多项式 * 来近似 ( , 其 优点是精度高、 * 形式标准, 缺点是待定系数多, 难 以操作.特别是像高炉这样的大型复杂工业系统, 将第* 卷第#% 期%$$( 年#% 月#$$$6 %'

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