论文题目: 复杂有色金属熔炼过程操作模式智能优化方法研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 胡志坤
导师: 桂卫华,彭小奇
关键词: 数据挖掘,操作模式,智能优化,有色金属熔炼过程
文献来源: 中南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 熔炼是提取铜、铅、锌、镍等重金属的主要工艺方法,是一个非常复杂的高温、多相的物理化学变化过程,具有多变量、非线性、强耦合、大滞后、不确定性等特点,许多过程参量无法直接检测,难以采用精确的数学模型进行描述。目前,熔炼过程的操作参数大多由生产操作决策人员凭经验主观确定,难以实现生产过程的持续稳定运行,生产过程的工艺指标波动较大。因此,研究复杂有色金属熔炼过程的操作模式优化,对于实现熔炼过程的节能降耗、提高资源和熔炼设备的利用率以及充分发挥熔炼过程的生产潜力、提高熔炼过程的技术经济指标,实现企业的可持续发展,都具有重大意义。 本文通过探索复杂有色金属熔炼过程的“数据—信息—知识—智能行为”转化关系,研究并提出了其过程相关操作模式的智能优化方法。论文首先总结了复杂有色金属熔炼过程操作优化和数据挖掘在流程工业中的应用特点及研究现状,提出了基于模式挖掘的操作模式滚动优化框架;然后在此框架的基础上,分别提出了单参数决策和多参数决策的操作模式智能优化方法,并将其应用于复杂有色金属熔炼过程操作优化决策,取得了明显的成效。主要研究成果如下: (1) 提出了基于模式挖掘的操作模式滚动优化框架。定义并形式化描述了有色金属熔炼过程的操作模式、优化操作模式及操作模式挖掘;描述了利用数据挖掘技术从生产过程积累的大量实际生产数据中提取有效规则来实现操作模式优化的思想;阐述了有色金属熔炼过程操作模式挖掘的三个阶段,即模式集初始化、模式分解和规则挖掘;在此基础上,提出了基于模式挖掘的操作模式滚动优化框架。 (2) 研究并提出了单参数的操作模式智能优化方法。首先,利用减法聚类能自动确定类别数的特点,提出了基于最近邻减法聚类的连续型属性的离散化方法。该方法利用一个改进的减法聚类来获得类别个数和类的中心的初始值,利用最近邻聚类来得到最终的类中心,并利用这些类中心对连续属性进行硬离散和模糊离散。然后,提出了一种快速的模糊规则挖掘方法,直接从大量的数值型数据中
论文目录:
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 绪论
1．1 有色金属熔炼过程工艺简介
1．1．1 密闭鼓风炉铅锌熔炼工艺过程
1．1．2 铜转炉铜锍吹炼工艺过程
1．1．3 两种熔炼过程的优化目标
1．2 有色金属冶金过程操作优化研究现状
1．3 数据挖掘在流程工业中的应用进展
1．3．1 数据挖掘概述
1．3．2 数据挖掘在流程工业的应用途径
1．3．3 用于操作优化的数据挖掘方法概述
1．4 数据挖掘与有色金属熔炼过程操作模式优化
1．4．1 有色金属熔炼过程操作模式优化
1．4．2 基于数据挖掘的有色金属熔炼过程操作模式优化
1．4．3 复杂有色金属熔炼过程数据挖掘的客观条件
1．5 本文的研究内容和结构安排
第二章 有色金属熔炼过程操作模式优化框架
2．1 模式概述
2．2 操作模式的多级挖掘的形式化描述
2．2．1 基于模式的多级挖掘学习过程
2．2．2 模式挖掘结果的应用
2．2．3 基于模式多级挖掘实现操作模式优化的实施步骤
2．3 操作模式滚动优化框架
2．3．1 优化操作模式的形式化描述
2．3．2 滚动优化概述
2．3．3 操作模式的滚动优化策略
2．4 本章小节
第三章 单参数决策的操作模式智能优化方法
3．1 单参数决策的操作模式优化的一般性描述
3．2 基于最近邻减法聚类的连续型属性离散方法
3．2．1 问题的提出
3．2．2 改进的最近邻减法聚类
3．2．3 连续型属性离散化算法及应用
3．2．4 仿真实验
3．3 基于模糊规则的单参数优化决策方法
3．3．1 模糊规则系统
3．3．2 模糊规则的快速挖掘
3．3．3 单参数决策的操作模式优化算法
3．4 基于支持向量回归的关键参数预报方法
3．4．1 支持向量机概述
3．4．2 简化的支持向量回归模型
3．4．3 基于支持向量回归的锌产量预报方法
3．5 本章小节
第四章 多参数决策的操作模式智能优化方法
4．1 多参数决策的操作模式优化的一般性描述
4．2 混沌梯度优化方法
4．2．1 混沌的遍历性
4．2．2 混沌梯度优化算法
4．2．3 仿真实验
4．2．4 基于混沌梯度优化算法的神经网络 BP混合学习方法
4．3 混沌遗传优化方法
4．3．1 问题的提出
4．3．2 混沌遗传算法
4．3．3 算法评价与仿真实验
4．4 多参数决策的操作模式优化
4．4．1 问题的提出
4．4．2 操作模式与优化目标的神经网络模型
4．4．3 多操作参数优化决策算法
4．5 本章小节
第五章 熔炼过程操作模式智能优化应用
5．1 密闭鼓风炉炉况综合评判与优化
5．2 铜转炉铜锍吹炼过程操作模式智能优化
5．2．1 优化目标与滚动优化模型
5．2．2 熔剂加入操作模式优化
5．2．3 铜转炉鼓风操作模式优化
5．2．4 铜转炉铜锍加入量操作模式优化
5．2．5 铜转炉冷料加入操作模式优化
5．3 铜转炉操作优化智能决策支持系统软件开发
5．4 本章小节
第六章 结论与建议
6．1 结论
6．2 建议
参考文献
致谢
附录1 作者攻读博士期间发表的论文或专著
附录2 参与的课题
发布时间: 2006-03-28
参考文献
- [1].基于图像分析的废杂铜熔炼过程控制[D]. 张宏伟.浙江大学2014
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标签：数据挖掘论文; 操作模式论文; 智能优化论文; 有色金属熔炼过程论文;