基于数据融合的烧结终点控制系统及控制方法_4

文档序号:9198767阅读:来源:国知局

a是与y无关的常数;y m S ^是期望的数学期望和均方差;s k是第k次测 量的均方差;
[0144] 第八步,求取最佳估计,根据现场实际经验,判断Xi、&满足的概 率分布函数,根据不同的分布函数采用极大似然估计、贝叶斯估计等概率估 计法进行估计获得最佳烧结状态估计值。实施例根据贝叶斯估计法
[0145] 上式中的指数部分是关于y的二次函数,p(y |Xl...Xl)仍为正态分布,假设服从 八K),则
[0147] 则有
,所以y的状态融合估计为々 = //#,即最 佳状态融合值为yN。
[0148] 图5为本发明的基于数据融合的烧结终点控制系统自适应控制单元原理图。如图 5所示本发明的自适应控制单元完成控制参数计算及控制。具体包括如下步骤:
[0149] 第一步,根据当前烧结状态求出当前烧结终点位置。设烧结终点位置为yN,则y N = g(yN),其中,g(*)为经验控制函数,其系数可根据现场经验赋予。
[0150] 第二步,取烧结终点位置为目标值,根据理想烧结终点位置)\及当前烧结终点位 置的偏差和变化率为控制器的输入。
[0151] 第三步,结合专家经验建立自适应模糊控制器来控制烧结过程控制参数。
[0152] 第四步,根据控制器输出参数来控制烧结机机速、抽风机频率及风箱风门角度的 变化量等烧结过程控制参数。
[0153] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以 通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的 划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或 讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦 合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0154] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个 网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。
[0155] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以 是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单 元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0156] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第二"、"第三…第四" 等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理 解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示 或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语"包括"和"具有"以及他们的任何变形,意图在 于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必 限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0157] 以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前 述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前 述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些 修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种基于数据融合的烧结终点控制系统,其特征在于,所述烧结终点控制系统包括 数据采集单元、数据预处理单元、数据融合单元、自适应控制单元和系统数据库,其中, 所述数据采集单元、所述数据预处理单元、所述数据融合单元与所述系统数据库连 接; 所述自适应控制单元与所述数据融合单元连接; 所述数据采集单元与系统外部的输入设备连接; 所述自适应控制单元与系统外部的自动化系统连接。2. 如权利要求1所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据采集单元采集与烧 结终点相关的数据,并将采集到的数据存入所述系统数据库中。3. 如权利要求2所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据采集单元通过局域 网的数据接口采集与烧结终点相关的数据。4. 如权利要求1所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据预处理单元从所述 系统数据库中获取数据,对所述获取的数据进行滤波处理和\或剔除坏点的处理,并将处 理后的数据存入所述系统数据库中。5. 如权利要求4所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据预处理单元的所述 滤波处理包括采用数字滤波方法对所述获取的数据进行滤波处理。6. 如权利要求4所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据预处理单元的所述 剔除坏点的处理包括判断故障数据和剔除故障数据,其中,所述判断故障数据为:如果数据 超出的烧结设备允许的范围或正常生产允许的范围,则所述数据预处理单元判断是否为设 备故障或生产异常; 所述剔除故障数据为剔除因设备故障引起的故障数据。7. 如权利要求4所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据预处理单元还对属 于生产异常的情况进行报警处理。8. 如权利要求1所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据融合单元从所述系 统数据库中获取数据,对所述获取的数据进行时间、空间和状态的融合处理,并将处理后的 数据存入所述系统数据库中。9. 如权利要求8所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据融合单元包括时间 融合模块、空间融合模块及状态融合模块。10. 如权利要求8所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述数据融合单元获取所述 数据预处理单元处理后的数据,所述数据融合单元通过所述时间、空间和状态的融合处理 判断烧结终点是否为提前或滞后以及其提前或滞后的程度。11. 如权利要求9所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述时间融合模块对与烧结 终点相关的异步传感器的数据进行采样时间同步处理。12. 如权利要求11所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述异步传感器包括测速 仪、料厚仪、水分仪。13. 如权利要求11所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述采样时间同步处理包 括如下步骤: 首先,对所述数据按照时间序列进行排列,并将所述排列后的数据存放到所述系统数 据库中; 然后,采用拟合算法求得所述数据按时间变化的拟合曲线; 最后,从所述拟合曲线中取出采样时刻的拟合值进行时间融合对准。14. 如权利要求9所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述空间融合模块对从多个 同种检测设备获得的数据进行空间配准。15. 如权利要求14所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述空间配准包括如下步 骤: 首先,设置尺度压缩比例因子; 然后,根据神经网络法或者等比例压缩法,按所述尺度压缩比例因子对所述获得的数 据进行压缩或者放大处理; 最后,将坐标系由单轴坐标系转换到矩阵坐标系,实现数据空间的融合。16. 如权利要求9所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述状态融合模块用于实现 数据融合处理,对时空融合后的数据进行烧结状态判断,即判断烧结终点是否为提前或滞 后以及其提前或滞后的程度。17. 如权利要求16所述的烧结终点控制系统,其特征在于,所述烧结状态判断包括如 下步骤: 第一步,将经过所述时空融合后的数据定义为X/ =阳13\^111],其中4乂11表示第n种数据时空融合后的数值; 第二步,定义专家烧结状态为X」以数值表示烧结状态,从0-1之间的连续或离散数 值表示从欠烧到过烧; 第三步,采用学习算法推导出X/与X」的关系矩阵f(*)。令Xi=f(X/) -X」,则父1表 示经理论推导出的烧结状态; 第四步,设XpX」为XpX#勺一次观测值,以概率密度函数曲线作为XpX#勺特征函数, 记成Pi(x)、p2 (x); 第五步,为了表示观测值Xi、Xj之间的偏差的大小,定义置信距离测度dm屯的值为第i项数据与第j项数据的所述置信距离测度,du反映了第i项数据与第j项数据的融合度, 屯的值可借助正态分布误差函数直接求得:则置信距离测度
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