Метод и алгоритмы обработки информации в системах прогнозирования сложных процессов металлургического производства

• Автор: Хисамутдинов, Станислав Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 142 с. : ил

1.1. Анализ методов и алгоритмов прогнозирования

вакуумокислительной обработки стали

1.2. Характеристика процесса вакуумокислительной обработки стали как объекта контроля и прогнозирования

1.3. Функциональные требования к математическому

обеспечению системы прогнозирования вакуум

окислительной обработки стали ГЛАВА II.Математическое обеспечение системы

прогнозирования вакуумокислительной

обработки стали

2.1. Информационная модель вакуумокислительной обработки стали

2.2. Методы обработки информации в системе прогнозирования параметров процесса вакуумокислительной обработки стали

2.2.1. Выбор типа ВПС

2.2.2. Обработка данных в восстановительнопрогнозирующих системах
2.2.3. Методика выбора способа масштабирования аппроксимирующих распределений
2.3. Тестирование метода фрактальной аппроксимации
ГЛАВА III.Алгоритмы обработки информации и прогнозирования параметров вакуум
окислительной обработки стали
3.1. Алгоритмы обработки и хранения информации в системе прогнозирования входного параметра ВПС вакуумокислительной обработки стали
3.2. Алгоритмы обработки информации в ВПС вакуум окислительной обработки стали
3.2.1. Алгоритмы оценки помеховой составляющей рядов экспериментальных данных
3.2.2. Алгоритм детектирования выбросов
3.3. Методы оценки достоверности эмпирических данных
3.4. Аппроксимация экспериментальных данных
ГЛАВА VI. Экспериментальные исследования методов и алгоритмов обработки информации в системе прогнозирования вакуумокислительной
обработки стали
4.1. Описание ВПС прогнозирования параметра
вакуумокислительной обработки стали
4.1.1. Основные функциональные элементы и блоки
4.1.2. Подсистема визуализации
4.1.3. Подсистема задатчик
4.1.4. Обслуживающая подсистема
4.1.5. Подсистема идентификации
4.2. Описание ВПС вакуумокислительной обработки 5 стали
4.1.1. Основные функциональные элементы и блоки
4.1.2. Блок аппроксимации экспериментальных данных
полиномом
4.1.3. Блок интерфейса управления
4.3. Программное обеспечение ВПС вакуум 0 окислительной обработки стали
4.4. Результаты экспериментальных исследований
4.5 Перспективы применения разработанных методов и
алгоритмов в системах прогнозирования технологических процессов металлургического производства
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы


Целью диссертационной работы является создание метода и алгоритмов обработки и хранения данных для использования в ВПС вакуумокислительной обработки стали. Методы исследований. В работе использованы методы математического моделирования, теории фильтрации и идентификации, математической статистики, фракталов, цифровой обработки сигналов, основы теории построения алгоритмов и программ. Научная новизна. ВПС закуумокислительной обработки стали. На защиту выносятся пункты научной нозизны и практической ценности. Реализация результатов работы. Структуры и алгоритмы обработки данных для специальности программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем. Апробация работы. Научнопрактическая конференция Наука и образование АнжероСудженск, . Международная научнотехническая конференция Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах Инфотех Череповец, . Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей в научных сборниках и журналах. Для решения главной задачи сталеплавильного производства, повышения качества стали, на ведущих предприятиях, как в России, так и за рубежом внедряются промышленные комплексы для вакуумирования жидкой стали в ковше. При этом решаются следующие задачи минимизация затрат на всех операциях до начала вакуумирования, минимизация теплопотерь металла, раздельное введение ферросплавов и алюминия под вакуумом, непрерывный контроль процесса, продувка металла газами и порошками, дистанционное управление всеми механизмами и технологическими операциями. Перечисленные требования обеспечены следующими техническими решениями рис. Рис. Вакуумная камера 1, в которой установлен ковш с металлом 7, накрываемый крышкой 2 с вакуумным уплотнением 3. Введение ферросплавов осуществляется с помощью трех бункеров 5. Крышка и камера покрыта периклазовой футеровкой . Для наблюдения за процессом предусмотрено два смотровых окна 4. Водоохлаждаемая фурма 8 при необходимости может быть заменена фурмой для подачи порошкообразных материалов. Вакуумная камера сообщена с насосом трубопроводом 6. Ковш снабжен шиберным затвором . Для обеспечения минимальных тепловых потерь футеровка ковша перед выпуском в него плавки нагревается до температуры не менее С, вакуумная обработка металла осуществляется в 5 тонном ковше, в котором уровень металла находится на расстоянии мм от верхнего края ковша для предотвращения выбросов металла при вакуумировании. Вакуумная установка оснащена пятиступенчатым пароэжекторным насосом производительностью 0 кг сухого воздуха в минуту при разряжении ,5 Па 0,5 мм рт. НЭВ 0x0,5. Расчт масс сырых материалов на входе процесса вакуумирования осуществляется с применением моделей с возможностью адаптации к конкретным технологическим условиям. Однако применение таких моделей сопряжено с некоторыми ошибками методологическими погрешностями, которые мультипликативно возрастают изза погрешностей на предшествующих переделах. Для большинства реально протекающих процессов металлургического производства характерно сложное поведение, определнное, с одной стороны, законами нелинейной динамики с ведущей ролью бифуркаций, хаоса, фракталов, самоорганизации 7,8,,,,, и, с другой стороны, понятиями вариантники теории и практики многовариантных структур, средств, систем многовариантных формирований различного содержания и назначения ,, в частности вариантники с элементами нелинейной науки ННвариантники. Одним из классов структур ННвариантники являются МВСМНДвариантные структуры вариантные структуры с моделями нелинейной динамики. Вазовые модели нелинейной динамики математически выражаются качественно нелинейными дифференциальными и рекуррентноразностными уравнениями и типично дискретными преобразованиями во времени или пространствевремени 7,8,,,,. Г с, . Сь Сг, Сз для каждого из записанных выражений устанавливаются с учетом сведений, приведнных в работах 7,8,,,,,,,,. Частичная их конкретизация дана в работах , применительно к задачам алгоритмизации рядов данных о металлургических объектах.