基于grnn的转炉炼钢工艺成本控制方法及系统的制作方法

文档序号:10686358
基于grnn的转炉炼钢工艺成本控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法及系统,其中的方法包括:根据转炉炼钢的工艺选择影响成本的控制参数;构建建模样本集;获得归一化样本集;根据所一化样本集构建GRNN;利用GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行建模,并采用遍历取值的方法获取最佳扩展因子;利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取所构建模型的最值,并根据所构建模型的最值确定最优控制参数;根据最优控制参数成本值与所述建模样本集中的最小成本值的对比结果,确定转炉炼钢工艺的最小成本值。利用本发明,能够解决转炉炼钢成本高的问题。
【专利说明】
基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及炼钢技术领域,更为具体地,涉及一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本 控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 目前钢铁行业进入低谷、行业利润被无限压缩,只有降低自身成本才能寻求发展。 所以钢铁行业的降本增效是所有钢厂不懈的追求。而钢铁生产过程高温、高危、高成本,无 法进行大规模现场。
[0003] 其中,实验碱性氧气转炉炼钢法是一种将铁水炼成钢水的炼钢过程。通过向熔池 供氧,发生氧化反应降低熔池中钢液含碳量,此炼钢法又称为转炉炼钢。通过虚拟炼钢模拟 实际冶炼过程,可为现场生产提供降本增效的可行性方案和指导性意见,具有重大意义和 经济效益。
[0004] 炉子的分类较多,较为普遍分类是顶吹转炉、底吹转炉和顶底复合吹转炉。在转炉 炼钢过程中,系统配料、操作过程等均会对炼钢的成本有着重要的作用,为进一步改进加入 原料配方、优化生产过程等生产参数,得到一个最为经济理想的冶炼过程,为企业提供优化 思路,节省成本。
[0005] 综上所述,为解决上述问题,基于虚拟炼钢模拟实际冶炼的思想,本发明提出了一 种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法。

【发明内容】

[0006] 鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法 及系统,能够解决转炉炼钢成本高的问题。
[0007] 本发明提供一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,包括:根据转炉炼钢的 工艺选择影响成本的控制参数;
[0008] 利用模拟转炉炼钢平台采集不同控制参数的成本,构建建模样本集;
[0009] 将构建的建模样本集进行归一化处理,获得归一化样本集;
[0010] 根据所述归一化样本集构建GRNN;
[0011] 采用所述GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行建模,并采用遍历取值的方 法获取最佳扩展因子,以提高建模精度;;
[0012]利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取所构建模型的最值,并根据所构 建模型的最值确定最优控制参数;
[0013] 根据所述最优控制参数获取最优控制参数成本值;
[0014] 根据所述最优控制参数成本值与所述建模样本集中的最小成本值的对比结果,确 定转炉炼钢工艺的最小成本值。
[0015] 本发明还提供一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统,包括控制参数选择单 元,用于根据转炉炼钢的工艺选择影响成本的控制参数;
[0016] 建模样本集构建单元,用于利用模拟转炉炼钢平台采集不同控制参数的成本,构 建建模样本集;
[0017] 归一化样本集获取单元,用于将构建的建模样本集进行归一化处理,获得归一化 样本集;
[0018] GRNN构建单元,用于根据所述归一化样本集构建GRNN;
[0019] 网络扩展因子获取单元,用于采用所述GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进 行建模,并采用遍历取值的方法获取最佳扩展因子,以提高建模精度;
[0020] 最优控制参数获取单元,用于利用遗传算法对据模拟转炉炼钢实验所得数据通过 GRNN算法所构建的模型进行优化,获取所构建模型的最值,并根据所构建模型的最值确定 最优控制参数;
[0021] 最优控制参数成本值获取单元,用于根据所述最优控制参数获取最优控制参数成 本值;
[0022] 最小成本值获取单元,用于根据所述最优控制参数成本值与所述建模样本集中的 最小成本值的对比结果,确定转炉炼钢工艺的最小成本值。
[0023] 从上面的技术方案可知,本发明提供的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法及 系统,在冶炼过程中的生产操作参数为信息载体,利用GRNN挖掘原料配方、操作参数与炼钢 成本之间的关系;并通过智能优化算法利获取最低成本下的操作参数,为实际生产最优生 产提供指导,解决转炉炼钢成本较高的问题。
[0024] 为了实现上述以及相关目的,本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在 权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。 然而,这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外,本发明 旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【附图说明】
[0025] 通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容,并且随着对本发明的更全面 理解,本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0026] 图1为根据本发明实施例的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法流程示意图;
[0027] 图2为根据本发明实施例的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统逻辑结构示意 图;
[0028] 图3为根据本发明实施例的GRNN结构示意图;
[0029] 图4为根据本发明实施例的所构建模型的训练样本效果图;
[0030] 图5为根据本发明实施例的所构建模型的测试样本预测精度效果图。
[0031] 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
【具体实施方式】
[0032] 在下面的描述中,出于说明的目的,为了提供对一个或多个实施例的全面理解,阐 述了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
[0033] 针对前述提出的目前钢铁行业成本过高的问题,本发明提出了基于GRNN的转炉炼 钢工艺成本控制方法及系统,其中,本发明提出以冶炼过程中的生产操作参数为信息载体, 利用GRNN神经网络方法挖掘原料配方、操作参数与炼钢成本之间的潜在规律;并通过智能 优化算法利用该规律获取最低成本下的操作参数,为企业的实际生产最优生产提供指导。 [0034]其中,需要说明的是,GRNN模型是径向基神经网络的一种,具有很强的非线性映 射能力和柔性网络结构以及高度的容错性和鲁棒性。
[0035]以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
[0036] 为了说明本发明提供的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,图1示出了根据 本发明实施例的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法流程。
[0037] 如图1所示,本发明提供的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法包括:S110:根 据转炉炼钢的工艺选择影响成本的控制参数;
[0038] S120:利用模拟转炉炼钢平台采集不同控制参数的成本,构建建模样本集;
[0039] S130:将构建的建模样本集进行归一化处理,获得归一化样本集;
[0040] S140:根据所述归一化样本集构建GRNN;
[0041] S150:采用GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行建模,并采用遍历取值的 方法获取网络扩展因子,以提高建模精度;
[0042] S160:利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取所构建模型的最值,并根据 所构建模型的最值确定最优控制参数;
[0043] S170:根据所述最优控制参数获取最优控制参数成本值;
[0044] S180:根据所述最优控制参数成本值与所述建模样本集中的最小成本值的对比结 果,确定转炉炼钢工艺的最小成本值。
[0045] 上述为本发明的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法的流程,在步骤S110中, 实际转炉炼钢工艺过程中,为了降低成本在保证热量足够的情况下,加入废钢、铁矿石等提 高出钢量;同时通过造渣材料的加入量、入炉铁水的温度、出钢温度等条件的控制实现成本 的降低。为此本发明采用铁水量、废钢量、造渣材料加入量、入炉铁水的温度、出钢温度、白 云石加入量、石灰石加入量、铁矿石加入量、氧气消耗量、氧枪位置等作为影响成本的控制 参数;其中,影响成本的控制参数如表1所示:

[0048] 表1参数及符号表
[0049]在步骤S120中,样本采集;利用模拟转炉炼钢平台采集不同的控制参数下的成本, 构建建模样本集[X;Y];采集到数据如表2所示:
[0051 ]表2数据采集样本部分数据
[0052]在步骤S130中,数据预处理。利用神经网络建模过程中,其隐含层节点函数为S型 函数,其值域为[_1,1];为提高建模过程精度,故而将所有的采集的样本进行归一化处理。 BP:将样本集的参量值利用线性归一化方法映射到[_1,1]范围内,得到归一化的样本集
[m。
[0053]在步骤S140中,构建GRNN。采取交叉验证的方式将上述采集的样本分成A、B子集。 若采用A作为训练样本,B作为测试样本。则利用样本集A归一化的样本集为[fj]构建 GRNN,,图3示出了GRNN的结构。
[0054]构建的GRNN方程式如下,式中〇为网络扩展因子,为需要训练确定变量,Na为样本 集A的样本数量。
[0056]其中,h.Y)表示所有样本观测值Yi的加权平均;Yi表示观测值;X网络输入变量;Xi 表示第i个神经元对应的学习样本;〇表示网络扩展因子。
[0057] 在步骤S150中,训练扩展因子〇。其训练过程如下:
[0058] ( 1 )设置网络扩展因子的取值范围[0min,0max],设置〇的取值间距A h ;
[0059] (2)取〇〇 = 〇min,采用样本集A作为训练样本构建GRNN模型,B作为测试样本,利用建 立的GRNN模型预测采样集B的所有估计值巧& ),计算测试集B的预测值与实际值的误差El, 并令EminiEi,令最佳训练样本集为A;
[0060] (3)取〇o = 〇min,采用样本集B作为训练样本GRNN模型,A作为测试样本,利用建立的 GRNN模型预测采样集A的所有估计值计算测试集A的预测值与实际值的误差E2^E2 <Ei,则并令Emin=E2,令最佳训练样本集为B;否则Emir^Ei,最佳训练样本集仍为A;
[0061 ] (4)取~=〇min+ A h,重复第二步和第三步过程,如果出现E小于第二步或者第三步 中的Emin,则〇1优于〇〇;否则最佳的网络扩展因子取值仍为〇〇。
[0062] (5)在[0_,0max]内取遍所有的〇值不断更新测试样本最小误差值、最佳训练样本 集、最小扩展因子;取测试样本误差最小情况下的〇值、训练样本集为最优的〇值和训练样本 集。
[0063]具体地,在步骤S150中,采用GRNN对通过转炉模拟实验所得数据进行建模,通过循 环计算,设置网络拓展因子的变化范围为:0.1~2,步长为0.02,通过反复训练得到 desirecLspread(最佳扩展常数)值为1.38,因此,图4和图5分别示出了所构建模型的训练 样本效果以及测试样本预测精度效果图,由模型的相对误差可知,建模效果较好,随着样本 的不断训练,模型精度越来越高,符合动态建模的特性。
[0064]在步骤S160中,利用遗传算法优化步骤S150所得神经网络模型的最值,其过程如 下:
[0065] (1)构建遗传算法优化的适应度函数,采用步骤S150所得神经网络模型作为适应 度函数,适应度函数公式如下:
[0067] f(A')表示所有样本观测值Yi的加权平均;Yi表示观测值;X网络输入变量;Xi表示 第i个神经元对应的学习样本;〇表示网络扩展因子。
[0068] (2)设置决策变量的变化区间,即Xi,min<Xi<Xi,max;并设置遗传算法的种群P数量 K,迭代次数GEN,初始化种群P,并作为第一代父代Pi;其中,表3示出了决策变量区间值。
[0070] 表3决策变量区间表
[0071] (3)确定优化计算的趋势方向(最大或者最小),使得成本最低,即:最小化计算优 化。
[0072] (4)计算Pi中所有个体的适应度函数值,将最优个体(即适应度函数值最小)输出 作为一代最优个体。
[0073] (5)将Pi*个体进行选择、交叉、变异等第一次遗传迭代操作,得到第一代子群Q1, 并作为第二代父群P2。
[0074] (6)重复(3)~(5)操作,直到遗传迭代次数等于GEN,将最后一次迭代所得种群PCEN 的最优个体作为优化所得最佳控制参数组合;其中,表4示出了最优参数组合。
[0075]
[0076]表4最优参数组合
[0077]在步骤S170和步骤S180中,将所得最优控制参数组合带入转炉模型平台中进行测 试,得到实际的控制成本值,比较最优控制参数的成本值与采集样本的最小值成本值进行 比较,若计算的最优控制成本值小于采集样本的最小成本值,则说明计算结果有效,否则重 复上述所有过程;其中,表5示出了成本的最优值和模拟值。
[0078]
[0079]表5成本数据比较
[0080]由所得优化值进行模拟炼钢实验,在模拟过程中根据计算结果取符合实际操作值 反复实验,其最优操作得到最小成本为220.98($/t),说明优化所得操作参数有效,吨钢成 本减少,系统效率得到了提高。达到了降低成本的目的。说明基于GRNN神经网络的转炉炼钢 工艺成本优化控制方法有效
[0081 ]与上述方法相对应,本发明还提供一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统, 图2示出了根据本发明实施例的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统逻辑结构。
[0082]如图2所示,本发明提供的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统200包括控制参 数选择单元210、建模样本集构建单元220、归一化样本集获取单元230、GRNN构建单元240、 网络扩展因子获取单元250、最优控制参数获取单元260、最优控制参数成本值获取单元270 和最小成本值获取单元280。
[0083] 具体地,控制参数选择单元210,用于根据转炉炼钢的工艺选择影响成本的控制参 数;
[0084] 建模样本集构建单元220,用于利用模拟转炉炼钢平台采集不同控制参数的成本, 构建建模样本集;
[0085] 归一化样本集获取单元230,用于将构建的建模样本集进行归一化处理,获得归一 化样本集;
[0086] GRNN构建单元240,用于根据所述归一化样本集构建GRNN;
[0087]网络扩展因子获取单元250,用于采用GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进 行建模,并采用遍历取值的方法获取网络扩展因子;
[0088]最优控制参数获取单元260,用于利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取 所构建模型的最值,并根据所构建模型的最值确定最优控制参数;
[0089] 最优控制参数成本值获取单元270,用于根据所述最优控制参数获取最优控制参 数成本值;
[0090] 最小成本值获取单元280,用于根据所述最优控制参数成本值与所述建模样本集 中的最小成本值的对比结果,确定转炉炼钢工艺的最小成本值。
[0091] 其中,控制参数选择单元210的控制参数包括铁水量、废钢量、造渣材料加入量、入 炉铁水的温度、出钢温度、白云石加入量、石灰石加入量、铁矿石加入量、氧气消耗量、氧枪 位置。
[0092] 其中,在本发明的实施例中,GRNN构建单元240,构建的GRNN方程式如下:
[0094] 其中汐(X)表示所有样本观测值Yi的加权平均;Yi表示观测值;X网络输入变量;Xi 表示第i个神经元对应的学习样本;〇表示网络扩展因子。
[0095] 其中,网络扩展因子获取单元250在采用GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据 进行建模,并采用遍历取值的方法获取网络扩展因子的过程中,
[0096] 第一步:设置网络扩展因子的取值范围[0_,0max],设置 〇的取值间距Ah;
[0097]第二步:取〇o = 〇min,采用样本集A作为构建GRNN模型的训练样本,B作为测试样本, 利用建立的GRNN模型预测采样集B的所有估计值巧&),计算测试集B的预测值与实际值的 误差Ei,并令Emir^Ei,令最佳训练样本集为A;
[0098]第三步:取〇o = 〇min,采用样本集B作为训练样本GRNN模型,A作为测试样本,利用建 立的GRNN模型预测采样集A的所有估计值# (兄),计算测试集A的预测值与实际值的误差E2, 若,则并令Emin = E2,令最佳训练样本集为B;否则Emir^Ei,最佳训练样本集仍为A; [0099] 第四步:取〇1 = 〇min+ A h,重复第二步和第三步过程,如果出现E小于第二步或者第 三步中的Emin,则〇1优于〇〇;否则最佳的网络扩展因子取值仍为〇〇;
[0100]第五步:在[0min,0max]内取遍所有的〇值不断更新测试样本最小误差值、最佳训练 样本集、最小扩展因子;取测试样本误差最小情况下的〇值、训练样本集为最优的〇值和训练 样本集。
[0101 ]其中,最优控制参数获取单元260在利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获 取所构建模型的最值,并根据所构建模型的最值确定最优控制参数的过程中,
[0102] 第一步:构建遗传算法优化的适应度函数;
[0103] 第二步:设置决策变量的变化区间,并设置遗传算法的种群P数量K,迭代次数GEN, 初始化种群P,并作为第一代父代P!,其中,所述变化区间为 Xl,_彡Xl<Xl,max;
[0104]第三步:确定优化计算的最小化;
[0105] 第四步:计算所述第一代父代中所有个体的适应度函数值,将适应度函数值最小 输出作为一代最优个体;
[0106] 第五步:将所述第一代父代中个体进行选择、交叉、变异第一次遗传迭代操作,得 到第一代子群Q1,并作为第二代父群P2;
[0107] 第六步:重复第三步到第五步的操作,直到遗传迭代次数等于GEN,将最后一次迭 代所得种群p?的最优个体作为优化所得最佳控制参数组合。
[0108] 通过上述实施方式可以看出,本发明提供的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方 法及系统,在冶炼过程中的生产操作参数为信息载体,利用GRNN方法挖掘原料配方、操作参 数与炼钢成本之间的关系;并通过智能优化算法利获取最低成本下的操作参数,为实际生 产最优生产提供指导,解决转炉炼钢成本较高的问题。
[0109]如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的基于GRNN的转炉炼钢工艺 成本控制方法及系统。但是,本领域技术人员应当理解,对于上述本发明所提出的基于GRNN 的转炉炼钢工艺成本控制方法及系统,还可以在不脱离本
【发明内容】
的基础上做出各种改 进。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【主权项】
1. 一种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,包括:根据转炉炼钢的工艺选择影响 成本的控制参数; 利用模拟转炉炼钢平台采集不同控制参数的成本,构建建模样本集; 将构建的建模样本集进行归一化处理,获得归一化样本集; 根据所述归一化样本集构建GRNN; 利用所述GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行建模,并采用遍历取值的方法获 取网络扩展因子; 利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取所构建模型的最值,并根据所构建模 型的最值确定最优控制参数; 根据所述最优控制参数获取最优控制参数成本值; 根据所述最优控制参数成本值与所述建模样本集中的最小成本值的对比结果,确定转 炉炼钢工艺的最小成本值。2. 如权利要求1所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,其中, 所述控制参数包括铁水量、废钢量、造渣材料加入量、入炉铁水的温度、出钢温度、白云 石加入量、石灰石加入量、铁矿石加入量、氧气消耗量、氧枪位置。3. 如权利要求1所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,其中, 构建的GRNN方程式如下:其中,表示所有样本观测值Yi的加权平均;Yi表示观测值;X网络输入变量;Xi表示 第i个神经元对应的学习样本;〇表示网络扩展因子。4. 如权利要求1所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,其中, 在采用所述GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行建模,获取网络扩展因子的过 程中, 第一步:设置网络扩展因子的取值范围[〇_,cw],设置。的取值间距Ah; 第二步:取〇〇 = Win,采用样本集A作为训练样本构建GRNN模型,B作为测试样本,利用建 立的GRNN模型预测采样集B的所有估计值#(&),计算测试集B的预测值与实际值的误差En 并令EminiEi,令最佳训练样本集为A; 第三步:取〇〇 = Win,采用样本集B作为GRNN模型的训练样本,A作为测试样本,利用建立 的GRNN模型预测采样集A的所有估计值计算测试集A的预测值与实际值的误差E2,若 EKEi,则并令Emin = E2,令最佳训练样本集为B;否则Emir^Ei,最佳训练样本集仍为A; 第四步:取^ = (^3 A h,重复第二步和第三步过程,如果出现E小于第二步或者第三步 中的Emin,则〇1优于〇〇;否则最佳的网络扩展因子取值仍为〇〇; 第五步:在[〇min,〇max]内取遍所有的〇值不断更新测试样本最小误差值、最佳训练样本 集、最小扩展因子;取测试样本误差最小情况下的〇值、训练样本集为最优的〇值和训练样本 集。5. 如权利要求1所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制方法,其中, 在利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取所构建模型的最值,并根据所构建 模型的最值确定最优控制参数的过程中, 第一步:构建遗传算法优化的适应度函数; 第二步:设置决策变量的变化区间,并设置遗传算法的种群P数量K,迭代次数GEN,初始 化种群P,并作为第一代父代P:,其中,所述变化区间为Xl,_彡Xl<Xl, max; 第三步:确定优化计算的最小化; 第四步:计算所述第一代父代中所有个体的适应度函数值,将适应度函数值最小输出 作为一代最优个体; 第五步:将所述第一代父代中个体进行选择、交叉、变异第一次遗传迭代操作,得到第 一代子群Q1,并作为第二代父群P2; 第六步:重复第三步到第五步的操作,直到遗传迭代次数等于GEN,将最后一次迭代所 得种群P?的最优个体作为优化所得最佳控制参数组合。6. -种基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统,包括: 控制参数选择单元,用于根据转炉炼钢的工艺选择影响成本的控制参数; 建模样本集构建单元,用于利用模拟转炉炼钢平台采集不同控制参数的成本,构建建 模样本集; 归一化样本集获取单元,用于将构建的建模样本集进行归一化处理,获得归一化样本 集; GRNN构建单元,用于根据所述归一化样本集构建GRNN; 网络扩展因子获取单元,用于利用所述GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行建 模,并采用遍历取值的方法获取网络扩展因子; 最优控制参数获取单元,用于利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优化,获取所构建 模型的最值,并根据所构建模型的最值确定最优控制参数; 最优控制参数成本值获取单元,用于根据所述最优控制参数获取最优控制参数成本 值; 最小成本值获取单元,用于根据所述最优控制参数成本值与所述建模样本集中的最小 成本值的对比结果,确定转炉炼钢工艺的最小成本值。7. 如权利要求6所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统,其中, 所述控制参数选择单元的所述控制参数包括铁水量、废钢量、造渣材料加入量、入炉铁 水的温度、出钢温度、白云石加入量、石灰石加入量、铁矿石加入量、氧气消耗量、氧枪位置。8. 如权利要求6所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统,其中, 构建的GRNN方程式如下:其中,f (X)表示所有样本观测值Yi的加权平均;Yi表示观测值;X网络输入变量;Xi表示 第i个神经元对应的学习样本;〇表示网络扩展因子。9. 如权利要求6所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统,其中, 所述网络扩展因子获取单元在采用所述GRNN对通过模拟转炉炼钢实验所得数据进行 建模,并采用遍历取值的方法获取网络扩展因子的过程中;, 第一步:设置网络扩展因子的取值范围[〇_,cw],设置。的取值间距Ah; 第二步:取〇〇 = 〇_,采用样本集A作为构建GRNN模型的训练样本,B作为测试样本,利用 建立的GRNN模型预测采样集B的所有估计值#(&),计算测试集B的预测值与实际值的误差 Ei,并令Emir^Ei,令最佳训练样本集为A; 第三步:取〇o = 〇min,采用样本集B作为训练样本GRNN模型,A作为测试样本,利用建立的 GRNN模型预测采样集A的所有估计值打夂),计算测试集A的预测值与实际值的误差E2,若E2 <Ei,则并令Emin=E2,令最佳训练样本集为B;否则Emir^Ei,最佳训练样本集仍为A; 第四步:取^ = (^3 A h,重复第二步和第三步过程,如果出现E小于第二步或者第三步 中的Emin,则〇1优于〇〇;否则最佳的网络扩展因子取值仍为〇〇; 第五步:在[〇min,〇max]内取遍所有的〇值不断更新测试样本最小误差值、最佳训练样本 集、最小扩展因子;取测试样本误差最小情况下的〇值、训练样本集为最优的〇值和训练样本 集。10. 如权利要求6所述的基于GRNN的转炉炼钢工艺成本控制系统,其中, 所述最优控制参数获取单元在利用遗传算法利用遗传算法对GRNN构建的模型进行优 化,获取所构建模型的最值,并根据所构建模型的最值确定最优控制参数的过程中, 第一步:构建遗传算法优化的适应度函数; 第二步:设置决策变量的变化区间,并设置遗传算法的种群P数量K,迭代次数GEN,初始 化种群P,并作为第一代父代P:,其中,所述变化区间为Xl,_彡Xl<Xl, max; 第三步:确定优化计算的最小化; 第四步:计算所述第一代父代中所有个体的适应度函数值,将适应度函数值最小输出 作为一代最优个体; 第五步:将所述第一代父代中个体进行选择、交叉、变异第一次遗传迭代操作,得到第 一代子群Q1,并作为第二代父群P2; 第六步:重复第三步到第五步的操作,直到遗传迭代次数等于GEN,将最后一次迭代所 得种群P?的最优个体作为优化所得最佳控制参数组合。
【文档编号】G05B19/418GK106054836SQ201610454120
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】李太福, 耿讯, 张倩影, 辜小花, 唐海红, 王坎
【申请人】重庆科技学院
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