一种用于矿料冶炼的控制方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于矿料冶炼的控制方法与系统，包括：获取矿料在冶炼过程中的原始数据；对原始数据进行数据清洗得到数据清洗后的训练数据；对数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据；对归一化后的训练数据进行聚类得到聚类中心；将聚类中心作为径向基函数的中心，并且将归一化后的训练数据输入到径向基函数网络中进行训练得到钢坯质量评估模型；将当前的矿料参数和钢坯目标质量输入到钢坯质量评估模型中确定对应的冶炼控制参数。本发明专利技术通过对原始数据进行数据清洗和聚类，并将聚类中心作为径向基函数的中心进行训练，不仅可以使径向基函数网络的收敛加快，还可以大大提高不同冶炼控制参数下对应的钢坯质量的预测精度。坯质量的预测精度。坯质量的预测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿料冶炼的控制方法与系统


[0001]本专利技术涉及矿料冶炼
，特别是涉及一种用于矿料冶炼的控制方法与系统。

技术介绍

[0002]钢铁冶炼过程是一个多阶段、多变量、生产工艺复杂的工业过程，其中包括炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧、镀锌等多个阶段，每个阶段又由多种因素共同作用，各种因素、各个阶段之间相互耦合，共同作用，同时对最终产品质量造成影响。所以，钢铁冶炼的过程中由于工艺和各阶段参数指标的控制不到位，通常会对产品质量产生影响，需要一种科学的方法来分析导致产品质量问题的原因，调整工艺参数指标，降低产品不合格率，提高生产效率。
[0003]传统对矿料冶炼参数的调整主要是通过构建控制图来进行质量控制，但是对控制图的观测和分析一般都是根据质量管理人员的经验完成的。目前，控制图技术的研究和实践大多还局限在对简单的加工过程进行质量检测和控制，对于复杂的钢铁冶炼过程难以构建出控制图，所以传统的控制图技术已经不能很好的满足企业对质量管理的需求。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种用于矿料冶炼的控制方法与系统。
[0005]一种用于矿料冶炼的控制方法，包括：
[0006]步骤1：获取矿料在冶炼过程中的原始数据；所述原始数据包括矿料参数、冶炼控制参数及其相应的钢坯质量；
[0007]步骤2：对所述原始数据进行数据清洗得到数据清洗后的训练数据；
[0008]步骤3：对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据；
[0009]步骤4：对所述归一化后的训练数据进行聚类得到聚类中心；
[0010]步骤5：将所述聚类中心作为径向基函数的中心，并且将归一化后的训练数据输入到径向基函数网络中进行训练得到钢坯质量评估模型；
[0011]步骤6：将当前的矿料参数和钢坯目标质量输入到钢坯质量评估模型中确定对应的冶炼控制参数。
[0012]优选的，所述步骤2：对所述原始数据进行数据清洗得到数据清洗后的训练数据，包括：
[0013]步骤2.1：按照钢坯质量依次递增的方式对各组矿料参数和冶炼控制参数进行排列得到钢坯质量参数序列；
[0014]步骤2.2：依次计算下一组钢坯质量参数序列与前一组钢坯质量参数序列的相似度系数；
[0015]步骤2.3：判断所述相似度系数的值是否在预设的范围内；
[0016]步骤2.4：若所述相似度系数的值不在预设的范围内，则将相应的钢坯质量参数序列去除；
[0017]步骤2.5：若所述相似度系数的值在预设的范围内，则将相应的钢坯质量参数序列保留，直到遍历完所有的钢坯质量参数序列，得到数据清洗后的训练数据。
[0018]优选的，所述相似度系数的计算公式为：
[0019][0020]其中，p
X,Y
为相似度系数，cov(X,Y)表示前一组钢坯质量参数序列X与下一组钢坯质量参数序列Y之间的协方差，σ
X
表示前一组钢坯质量参数序列X的方差，σ
Y
表示下一组钢坯质量参数序列Y的方差。
[0021]优选的，所述步骤3：对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据，包括：
[0022]采用公式：
[0023][0024]对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据；其中，x
′
pi
为第p个样本的第i个变量的归一化后的数据，x
pi
为第p个样本的第i个变量的原始数据，min{X}为训练数据中的最小值，max{X}为训练数据中的最大值。
[0025]优选的，所述步骤4：对所述归一化后的训练数据进行聚类得到聚类中心，包括：
[0026]步骤4.1：根据训练样本点到初始的聚类中心的距离构建距离聚类函数；
[0027]步骤4.2：对所述距离聚类函数进行迭代求解得到聚类中心更新函数；
[0028]步骤4.3：根据所述聚类中心更新函数对所述归一化后的训练数据进行聚类得到最终的聚类中心。
[0029]优选的，所述步骤4.1：根据训练样本点到初始的聚类中心的距离构建距离聚类函数，包括：
[0030]利用训练样本点到聚类中心的距离构建距离聚类函数；其中，所述距离聚类函数为：
[0031][0032]其中，v
i
表示第i个聚类中心，m表示预设的模糊阈值，表示训练样本点x
j
隶属第i个聚类中心的隶属度，d
ij
＝x
j
‑
v
i
表示训练样本点x
j
与第i个聚类中心之间的距离，c表示初始的聚类中心个数。
[0033]优选的，所述聚类中心更新函数为：
[0034][0035]其中，d
kj
表示训练样本点x
j
到第k个聚类中心的距离。
[0036]本专利技术还提供了一种用于矿料冶炼的控制系统，包括：
[0037]冶炼数据获取模块，用于获取矿料在冶炼过程中的原始数据；所述原始数据包括矿料参数、冶炼控制参数及其相应的钢坯质量；
[0038]数据清洗模块，用于对所述原始数据进行数据清洗得到数据清洗后的训练数据；
[0039]归一化处理模块，用于对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据；
[0040]聚类模块，用于对所述归一化后的训练数据进行聚类得到聚类中心；
[0041]训练模块，用于将所述聚类中心作为径向基函数的中心，并且将归一化后的训练数据输入到径向基函数网络中进行训练得到钢坯质量评估模型；
[0042]参数控制模块，用于将当前的矿料参数和钢坯目标质量输入到钢坯质量评估模型中确定对应的冶炼控制参数。
[0043]优选的，所述数据清洗模块，包括：
[0044]钢坯质量参数序列排序单元，用于按照钢坯质量依次递增的方式对各组矿料参数和冶炼控制参数进行排列得到钢坯质量参数序列；
[0045]相似度计算单元，用于依次计算下一组钢坯质量参数序列与前一组钢坯质量参数序列的相似度系数；
[0046]相似度判断单元，用于判断所述相似度系数的值是否在预设的范围内；
[0047]钢坯序列去除单元，用于若所述相似度系数的值不在预设的范围内，则将相应的钢坯质量参数序列去除；
[0048]训练数据获取单元，用于若所述相似度系数的值在预设的范围内，则将相应的钢坯质量参数序列保留，直到遍历完所有的钢坯质量参数序列，得到数据清洗后的训练数据。
[0049]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种用于矿料冶炼的控制方法中的步骤。
[0050]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0051]本专利技术涉及一种用于矿料冶炼的控制方法与系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于矿料冶炼的控制方法，其特征在于，包括：步骤1：获取矿料在冶炼过程中的原始数据；所述原始数据包括矿料参数、冶炼控制参数及其相应的钢坯质量；步骤2：对所述原始数据进行数据清洗得到数据清洗后的训练数据；步骤3：对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据；步骤4：对所述归一化后的训练数据进行聚类得到聚类中心；步骤5：将所述聚类中心作为径向基函数的中心，并且将归一化后的训练数据输入到径向基函数网络中进行训练得到钢坯质量评估模型；步骤6：将当前的矿料参数和钢坯目标质量输入到钢坯质量评估模型中确定对应的冶炼控制参数。2.根据权利要求1所述的一种用于矿料冶炼的控制方法，其特征在于，所述步骤2：对所述原始数据进行数据清洗得到数据清洗后的训练数据，包括：步骤2.1：按照钢坯质量依次递增的方式对各组矿料参数和冶炼控制参数进行排列得到钢坯质量参数序列；步骤2.2：依次计算下一组钢坯质量参数序列与前一组钢坯质量参数序列的相似度系数；步骤2.3：判断所述相似度系数的值是否在预设的范围内；步骤2.4：若所述相似度系数的值不在预设的范围内，则将相应的钢坯质量参数序列去除；步骤2.5：若所述相似度系数的值在预设的范围内，则将相应的钢坯质量参数序列保留，直到遍历完所有的钢坯质量参数序列，得到数据清洗后的训练数据。3.根据权利要求2所述的一种用于矿料冶炼的控制方法，其特征在于，所述相似度系数的计算公式为：其中，p
X,Y
为相似度系数，cov(X,Y)表示前一组钢坯质量参数序列X与下一组钢坯质量参数序列Y之间的协方差，σ
X
表示前一组钢坯质量参数序列X的方差，σ
Y
表示下一组钢坯质量参数序列Y的方差。4.根据权利要求1所述的一种用于矿料冶炼的控制方法，其特征在于，所述步骤3：对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据，包括：采用公式：对所述数据清洗后的训练数据进行归一化处理得到归一化后的训练数据；其中，x
′
pi
为第p个样本的第i个变量的归一化后的数据，x
pi
为第p个样本的第i个变量的原始数据，min{X}为训练数据中的最小值，max{X}为训练数据中的最大值。5.根据权利要求4所述的一种用于矿料冶炼的控制方法，其特征在于，所述步骤4：对所述归一化后的训练数据进行聚类得到聚类中心，包括：
步骤4.1：根据训练样本点到初始的聚类中心的距离构建距离聚类函数；步骤4.2：对所述距离聚类函数进行迭代求解得到聚类中心更新函数；步骤4.3：根据所述聚类中心更新...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐虓，张守志，
申请(专利权)人：北京泓龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：