鏈-回-環(huán)球團(tuán)生產(chǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

1、鏈-回-環(huán)球團(tuán)生產(chǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量預(yù)測軟件Software Guideline-The Quality Prediction of Iron Ore Pellets in G-K-C System Using Artificial Neural Network馮俊小質(zhì)量預(yù)測與鏈-回-環(huán)球團(tuán)生產(chǎn)1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)L-M優(yōu)化算法2球團(tuán)質(zhì)量預(yù)測系統(tǒng)3預(yù)測結(jié)果及關(guān)系曲線4軟件說明5質(zhì)量預(yù)測系統(tǒng)有利于產(chǎn)線即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、定位問題、解決問題。質(zhì)量預(yù)測系統(tǒng)有利于產(chǎn)線即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、定位問題、解決問題。課題背景及意義鏈-回-環(huán)生產(chǎn)流程生生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)設(shè)備備多多生生產(chǎn)產(chǎn)周周期期長長有有中中間間產(chǎn)產(chǎn)品品預(yù)測質(zhì)量參數(shù)，預(yù)測質(zhì)量參數(shù)

2、，評(píng)價(jià)中間性能，評(píng)價(jià)中間性能，減小疊加誤差。減小疊加誤差。國內(nèi)國外東北大學(xué)遼寧科技大學(xué)鞍山海匯自動(dòng)化公司鞍鋼弓長嶺球團(tuán)廠TATA JSW steel算法優(yōu)勢，數(shù)據(jù)降維處理導(dǎo)致物理意義缺失，只對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測，未體現(xiàn)設(shè)備分離的優(yōu)點(diǎn)帶式焙燒機(jī)，規(guī)律研究，Levenberg-Marquardt優(yōu)化算法1()TTwJ JIJ e ,1,1,mk qk qi qi qmmmi hi hj qmmmmhi ji qi ji jeeenJSS awwwwmimiESn11()()mmmTmqqqSE nwS121mmSSSS歸一化處理統(tǒng)一學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)地位防止函數(shù)輸出飽和平均誤差表現(xiàn)函數(shù)minmaxmin1,2

3、,1,2,ijjjjxxxim jnxx，maxminmin(),1,2,1,2,ijijjjjxxxxxim jn0102030405060708001成品球質(zhì)量預(yù)測模型15171tansigpureline實(shí)際實(shí)際值值294428002898230624132462236025332400245026082293262823042319預(yù)測值2850.52 2784.26 2897.87 2355.83 2459.88 2494.33 2390.27 2425.84 2371.55 2451.73 2609.61 2235.03 261

4、8.06 2474.202287.6平均絕對(duì)誤差為34.39N，平均相對(duì)誤差為1.34%。線性回歸系數(shù)為0.906。實(shí)際實(shí)際值值266227492543266623652710241529662460304025632541234026422904預(yù)測值2667.48 2729.54 2522.49 2891.44 2464.18 2683.44 2170.02 2926.80 2756.39 2917.64 2626.28 2686.46 2295.81 2518.892908.13平均絕對(duì)誤差為72.93N，平均相對(duì)誤差為2.78%，線性回歸系數(shù)為0.741。干球質(zhì)量預(yù)測模型991tans

5、igpureline實(shí)際實(shí)際值值660539576673742890900595679666710557571646616預(yù)測值666.82506.51593.45664.02731.36896.11892.89632.46673.96659.51706.71606.12580.03641.21609.25平均絕對(duì)誤差為12.05N，平均相對(duì)誤差為1.69%，線性回歸系數(shù)為0.909。實(shí)際實(shí)際值值591590672687803729783682712875652811770868737預(yù)測值628.25604.27690.24694.57814.31712.12752.61681.14753.

6、82814.94667.95852.57714.61890.13729.89平均絕對(duì)誤差為20.13N，平均相對(duì)誤差為2.71% ，線性回歸系數(shù)為0.902。生球質(zhì)量預(yù)測模型561tansigpureline實(shí)際實(shí)際值值6.06.46.06.26.06.4預(yù)測值6.0 6.4 6.0 6.6 6.2 6.2 6.2 6.4 6.0 6.2 6.0 6.4 6.1 6.4 6.3 平均絕對(duì)誤差為0.018，平均相對(duì)誤差為0.3%，線性回歸系數(shù)為0.964。實(shí)際實(shí)際值值6.

7、26.46.4預(yù)測值平均絕對(duì)誤差為0.08，平均相對(duì)誤差為1.22%，線性回歸系數(shù)為0.714。 數(shù)據(jù)保存數(shù)據(jù)保存ANN參數(shù)設(shè)定參數(shù)設(shè)定預(yù)測輸出預(yù)測輸出 學(xué)習(xí)訓(xùn)練學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)保存網(wǎng)絡(luò)保存 軟件功能及結(jié)構(gòu)圖序號(hào)變量單位平均值1生球水分%9.02膨潤土配比%1.343鏈篦機(jī)轉(zhuǎn)速m/min3.034料層厚度mm185.145鏈篦機(jī)風(fēng)溫772.86干球亞鐵%3.947回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速r/min0.998窯尾溫度974.569窯頭溫度1004.7910窯頭球亞鐵%1.8611成球FeO%0.2112成球SiO2%5.14

8、13成球Al2O3%0.7814環(huán)冷機(jī)轉(zhuǎn)速m/min1.1715成品球皮帶料溫24.19生球水分膨潤土含量FeO 含量 FeO 含量0.27%礦相 FeO 含量0.2%礦相SiO2含量Al2O3含量鏈篦機(jī)機(jī)速料層厚度1/2/(60 1.77)moWiD n回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速窯尾溫度窯頭溫度環(huán)冷機(jī)機(jī)速成品皮帶料溫課題結(jié)論 （1）預(yù)測的誤差均小于3%，預(yù)測精度高，泛化性能好，完全可以滿足目前生產(chǎn)的實(shí)際要求。 （2）VB對(duì)COM組件計(jì)算模塊的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)界面友好，軟件占用空間小、計(jì)算速度高等優(yōu)點(diǎn)。通過VB語言編寫的文件系統(tǒng)，使得用戶可以隨時(shí)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的歸納總結(jié)后的網(wǎng)絡(luò)文件進(jìn)行存儲(chǔ)和調(diào)用，大大方便了歷史生

9、產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理和重新調(diào)用。 （3）本文還以建立的質(zhì)量預(yù)測模型系統(tǒng)為工具，繪制了關(guān)系曲線。該曲線規(guī)律凝結(jié)和提煉了生產(chǎn)線大量數(shù)據(jù)歸納總結(jié)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有重大的指導(dǎo)意義。 隨著生球水分增大，球團(tuán)強(qiáng)度有著先增后減的趨勢， 膨潤土含量的增加可以大大加強(qiáng)球團(tuán)的強(qiáng)度， 成品球團(tuán)的化學(xué)成分也與球團(tuán)的強(qiáng)度有著一定的關(guān)系。 SiO2的含量與球團(tuán)的強(qiáng)度之間表現(xiàn)為先增后減的趨勢，F(xiàn)eO和Al2O3含量的增 加則均會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)強(qiáng)度的下降， 鏈篦機(jī)機(jī)速和料層厚度的增加都會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)強(qiáng)度的下降，在滿足產(chǎn)量的要求下，更長的干燥預(yù)熱時(shí)間和更薄的料層都會(huì)提高成品球團(tuán)的強(qiáng)度。 回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速的增加會(huì)使強(qiáng)度下降。而窯頭窯尾溫度的提高均可以提高球團(tuán)的強(qiáng)度。 環(huán)冷機(jī)由于運(yùn)行狀態(tài)較為穩(wěn)定，因此生產(chǎn)數(shù)據(jù)均分布在工藝制度范圍內(nèi)，其對(duì)球團(tuán)質(zhì)量的影響比較有限，隨著環(huán)冷機(jī)機(jī)速的增加，球團(tuán)的質(zhì)量會(huì)逐漸下降