[發(fā)明專利]一種基于模糊綜合的燒結(jié)生產(chǎn)過程性能評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710558056.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN107203140B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鑫;焦煒;吳敏;曹衛(wèi)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 42238 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郝明琴<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

1.一種基于模糊綜合的燒結(jié)生產(chǎn)過程性能評(píng)估方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)建立優(yōu)化控制層的評(píng)估因素集，根據(jù)所述優(yōu)化控制層的子控制系統(tǒng)燒結(jié)點(diǎn)火優(yōu)化控制系統(tǒng)和燒結(jié)終點(diǎn)優(yōu)化控制系統(tǒng)將所述評(píng)估因素集分為兩個(gè)子集，每個(gè)子集分別設(shè)定三個(gè)單因素性能指標(biāo)，然后設(shè)定性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)，再建立每個(gè)子集的模糊關(guān)系矩陣，最后確定每個(gè)子集中各個(gè)單因素性能指標(biāo)的權(quán)重模糊子集；具體包括：

(1-1)建立優(yōu)化控制層的評(píng)估因素集U，所述評(píng)估因素集U分為兩個(gè)子集，記為U＝{U₁,U₂}，設(shè)第a個(gè)子集U_a＝{u_a1,u_a2··u_ai}，(a＝1,2；i＝1,2,3)；針對(duì)燒結(jié)點(diǎn)火控制系統(tǒng)的評(píng)估因素集的子集，分別設(shè)置修正標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)、過程能力指數(shù)指標(biāo)及LQG(線性高斯二次型)性能指標(biāo)三個(gè)評(píng)估指標(biāo)；

所述修正標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)表示為：

其中，u₁₁為衡量點(diǎn)火溫度序列的分散程度，y_t為點(diǎn)火溫度時(shí)變序列中第t個(gè)時(shí)刻的點(diǎn)火溫度，為點(diǎn)火溫度序列平均值，N為點(diǎn)火溫度序列總數(shù)；

所述過程能力指數(shù)指標(biāo)表示為：

其中，u₁₂衡量控制狀態(tài)下點(diǎn)火過程滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，為點(diǎn)火溫度合格域上界，為點(diǎn)火溫度合格域下界；

所述LQG型指標(biāo)表示為：

其中，u₁₃衡量生產(chǎn)過程狀態(tài)反映的經(jīng)濟(jì)效益水平，R_T為點(diǎn)火溫度設(shè)定值，φ為歷史最佳LQG型能耗，λ為大于0的加權(quán)常系數(shù)，u_t為煤氣流量時(shí)變序列中第t個(gè)時(shí)刻的煤氣流量；

(1-2)針對(duì)燒結(jié)終點(diǎn)控制系統(tǒng)的評(píng)估因素集的子集，分別設(shè)置均方誤差指標(biāo)、修正標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)及過程能力指數(shù)指標(biāo)三個(gè)評(píng)估指標(biāo)；

所述均方誤差指標(biāo)表示為：

其中，u₂₁表示N個(gè)時(shí)刻內(nèi)燒結(jié)終點(diǎn)位置的均方誤差，衡量終點(diǎn)位置偏離設(shè)定值的程度，N為燒結(jié)終點(diǎn)位置序列總數(shù)，p_t表示第t個(gè)時(shí)刻終點(diǎn)位置測(cè)量值，R_P為燒結(jié)終點(diǎn)位置的目標(biāo)設(shè)定值；

所述修正標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)表示為：

其中，u₂₂衡量BTP(燒結(jié)終點(diǎn))位置序列的分散程度，為BTP位置序列平均值；

所述過程能力指數(shù)指標(biāo)為：

其中，u₂₃衡量控制狀態(tài)下燒結(jié)終點(diǎn)控制過程滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，為BTP位置合格域上界，為BTP位置合格域下界；

(1-3)設(shè)置性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)V＝{v₁,v₂···v_j}，(j＝1,2,3)，所述評(píng)價(jià)等級(jí)分為不合格、合格、良好三個(gè)等級(jí)，根據(jù)相應(yīng)的隸屬度函數(shù)，得到每個(gè)子集的模糊關(guān)系矩陣R_a：

其中，r_aij表示第a個(gè)子集U_a中評(píng)估指標(biāo)u_ai對(duì)應(yīng)V中等級(jí)v_j的隸屬關(guān)系，r_aij是第a個(gè)子集中第i個(gè)評(píng)估指標(biāo)對(duì)該評(píng)價(jià)對(duì)象的單因素評(píng)價(jià)，m＝3，n＝3；

(1-4)：確定每個(gè)子集U_a(a＝1,2)中各個(gè)因素u_ai(i＝1,2,3)的權(quán)重h_ai，各子集的因素權(quán)重集合的模糊集用H_a表示：H_a＝{h_a1,h_a2,h_a3}，并且采用信息熵法進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，信息熵計(jì)算公式(1)為：

式中，當(dāng)p_aij＝0，p_aijlnp_aij＝0；由信息熵得到的各評(píng)估指標(biāo)u_ai對(duì)應(yīng)的權(quán)重h_ai的計(jì)算公式(2)計(jì)算；

(2)建立一級(jí)綜合評(píng)估模型，將每個(gè)一級(jí)綜合評(píng)估模型作為所述評(píng)估因素集的兩個(gè)單因素性能指標(biāo)，并建立總模糊關(guān)系矩陣及確定所述兩個(gè)單因素性能指標(biāo)的權(quán)重模糊集；

(3)根據(jù)所述總模糊關(guān)系矩陣及兩個(gè)單因素性能指標(biāo)的權(quán)重模糊集進(jìn)行模糊合成運(yùn)算得到二級(jí)綜合評(píng)估模型，并對(duì)所述二級(jí)綜合評(píng)估模型參數(shù)進(jìn)行歸一化處理，計(jì)算綜合評(píng)分，得到優(yōu)化控制層的評(píng)估結(jié)果；

(4)根據(jù)所述優(yōu)化控制層的評(píng)估結(jié)果選擇是否進(jìn)行燒結(jié)生產(chǎn)過程碳效優(yōu)化層的性能評(píng)估；所述優(yōu)化控制層的評(píng)估結(jié)果為合格以上時(shí)，進(jìn)行燒結(jié)生產(chǎn)過程碳效優(yōu)化層的性能評(píng)估，否則進(jìn)行優(yōu)化控制層的控制系統(tǒng)參數(shù)整定或結(jié)構(gòu)優(yōu)化，然后重新評(píng)估，直到合格之后再進(jìn)行碳效優(yōu)化層的性能評(píng)估，得到碳效優(yōu)化層的評(píng)估結(jié)果。