基于動(dòng)態(tài)Markov的熱風(fēng)爐操作預(yù)測(cè)

針對(duì)馬爾可夫預(yù)測(cè)傳統(tǒng)的狀態(tài)劃分采用人為確定方法，由預(yù)測(cè)者的經(jīng)驗(yàn)決定預(yù)測(cè)對(duì)象的初始狀態(tài)，狀態(tài)界限的劃分定性分析因素極大的問(wèn)題。提出根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象數(shù)據(jù)自身的相似度，采用動(dòng)態(tài)聚類(lèi)方法對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象進(jìn)行初始狀態(tài)劃分，確定初始狀態(tài)概率和狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，進(jìn)行馬爾可夫預(yù)測(cè)的方法。該改進(jìn)的方法在某廠的熱風(fēng)爐操作預(yù)測(cè)中進(jìn)行了應(yīng)用，預(yù)測(cè)結(jié)果表明該方法可以有效指導(dǎo)熱風(fēng)爐操作。
為使我國(guó)鋼鐵工業(yè)達(dá)到或接近九十年代中后期國(guó)際先進(jìn)水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力，在“十五”期間，冶金自動(dòng)化的目標(biāo)與思路中明確提出熱風(fēng)爐發(fā)展的方向，第一，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中要實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐燃燒氣體流量設(shè)定及操作預(yù)測(cè)模型；第二，控制系統(tǒng)智能化過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐燃燒智能控制[1]。“熱風(fēng)爐操作預(yù)測(cè)模型”是我國(guó)寶鋼集團(tuán)在上個(gè)世紀(jì)九十年代在2 號(hào)高爐計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引進(jìn)的日本千葉鋼廠的技術(shù)，但由于該模型計(jì)算結(jié)果的精度不高且與生產(chǎn)操作實(shí)際數(shù)據(jù)差距較大，該“模型”并沒(méi)有被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)
際。后來(lái)寶鋼對(duì)3 號(hào)高爐“模型”中對(duì)模型計(jì)算極其重要的2 個(gè)子程序(“比熱計(jì)算子程序”和“熱傳導(dǎo)系數(shù)計(jì)算子程序”)特別是“熱傳導(dǎo)系數(shù)計(jì)算子程序”的成功開(kāi)發(fā)，使“模型”計(jì)算的結(jié)果基本符合熱風(fēng)爐操作實(shí)際，從而使該“模型”獲得了新生[2]。
本文采用基于動(dòng)態(tài)聚類(lèi)的馬爾可夫預(yù)測(cè)方法，對(duì)下次送風(fēng)終了時(shí)的蓄熱室平均溫度進(jìn)行頂測(cè)，以計(jì)算燃燒過(guò)程所需投入的煤氣量。預(yù)測(cè)結(jié)果證明該改進(jìn)的方法優(yōu)于傳統(tǒng)方法，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中將有效地指導(dǎo)熱風(fēng)爐的操作。