[發明專利]一種基于置信規則庫推理的礦熱爐工況預測方法

有效

• 申請號: 201910011356.8
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109685283B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 方開創;孔維健;王曉峰;潘峰;馬強;甜娜
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N5/04
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種基于置信規則庫推理的礦熱爐工況預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)選取礦熱爐的三相熔煉電流、電流均值變化率、各階段進行的時間和各階段中不同工況發生的時間作為置信規則推理的特征向量；

(2)采集現場整個熔煉過程的生產數據，并劃分訓練集與測試集；

(3)采取滑差時間窗對t-5時刻至t時刻的三相熔煉電流求取平均值得到和通過電路均值變化率ΔI₁(t)、ΔI₂(t)和ΔI₃(t)來預測t+1時刻的礦熱爐工況S(t+1)；

(4)將在t時刻的電流均值變化率、三相熔煉電流、臨時定時器、冶煉進行的時間、礦熱爐工況和預測的t+1時刻的礦熱爐工況表示成向量，并將整個熔煉過程中各個時刻的向量組成的向量集；

(5)建立置信規則庫反映礦熱爐三相電流均值變化率和臨時定時器以及冶煉進行的時間與礦熱爐工況變量之間的非線性關系；

(6)建立置信規則庫優化模模型，將訓練集中的電流均值變化率、三相熔煉電流、臨時定時器、冶煉進行的時間作為所構建置信規則庫的規則輸入，推理出工況預估值，用V表示置信規則庫模型的參數向量，定義目標函數為其中，表示工況預估值，通過調整置信規則庫參數的取值，使得目標函數的值達到0，得到模型的最優參數值；

(7)利用得到的置信規則庫優化模模型對礦熱爐工況進行預測。

2.根據權利要求1所述的基于置信規則庫推理的礦熱爐工況預測方法，其特征在于，所述步驟(2)和步驟(3)之間還包括采用基于中值數絕對偏差的實時決策濾波算法對采集的生產數據進行濾波的步驟，具體為：建立數據滑動窗口；用冒泡排序法計算出窗口序列的中值；用中值構造一個中值數絕對偏差序列；用冒泡排序法計算出所述中值數偏差序列的中值；通過計算當前測量值x(t)的濾波值y(t)，其中，Z(t)為窗口序列的中值，L為門限參數，MAD(t)＝1.4826×M(t)為中值數絕對偏差，M(t)為中值數偏差序列的中值。

3.根據權利要求1所述的基于置信規則庫推理的礦熱爐工況預測方法，其特征在于，所述步驟(5)中置信規則庫中的第k條規則表示為：Then{(s₁,β_k,1),...,(s₅,β_k,5)}，其中，符號∧表示邏輯與，分別為電流均值變化率的參考值和分別為臨時定時器和冶煉進行的時間的參考值及分別為三相熔煉電流的參考值，s_n代表第k條規則推理能夠得出的全部評價結果；β_k,n代表第k條規則后半部分第n個參考值對應的置信度；將t時刻的電流均值變化率、三相熔煉電流、臨時定時器、冶煉進行的時間、礦熱爐工況作為規則輸入向量帶入到置信規則庫的每條規則R_k中，經過推理得到輸出結果是激活權重與后項初始置信度經信度融合后得到的置信度值。

4.根據權利要求1所述的基于置信規則庫推理的礦熱爐工況預測方法，其特征在于，所述步驟(6)中置信規則庫優化模模型的約束條件包括：(a)規則權重取值區間為[0,1]；(b)每條規則的前提屬性權重取值區間為[0,1]；(c)置信度不得大于1或小于0；(d)如果第k條規則是完整的，那么輸出結果中所有置信度的和等于1；否則小于1。