基于固定尺度支持向量机的vd炉钢水终点温度预报

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于固定尺度支持向量机的VD炉钢水终点温度预报作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：胡晓达袁平副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学控制理论与控制工程2013年6月论文答辩日期：2013年6月2013年7月答辩委员会主席：关守平贾明兴石振刚东北大学2013年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringTheTerminalTemperaturePredictionModelofVDBasedonFixed．SizeSupportVectorMac

2、hineByHuXiaodaSupervisor：ProfessorYuanPingNortheasternUniversityJune2013万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：创娩乏日期：文pB、易、力学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交

3、论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年函学位论文作者签名：铡jcl勺c茗导师签名：莒年l签字日期：C}彳，；、}、参考签字日期：纠≥，7’／万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于固定尺度支持向量机的VD炉钢水终点温度预报摘要VD炉是炉外精炼过程中降低钢液中氢，氮，氧含量以及非金属夹杂物等的重要设备。VD炉终点温度是决定钢质量的重要参数。由于VD炉冶炼在真空下进行冶炼的特点，使得炼钢温度参数很难实现实时测量，无法对终点温度做出准确预测。通常，大

4、多数VD炉的冶炼终点温度依靠长期操作的经验获得，导致预测精度的缺陷，影响了冶炼过程的操作。由此，本文进行了VD炉冶炼钢水终点温度的预报方法的研究。固定尺度支持向量机ffSSVM)是一种数据学习方法，具有训练速度快，预测精度高和泛化性能好的特点。本文在分析了支持向量机和最小二乘支持向量机的基础上，详细阐述了固定尺度支持向量机的机理。采用Nystrofia方法在原始空间中求解最优化问题；由二次Renyi熵方法选择PV子样本集来代表训练集，由此体现算法的稀疏性。为了建立精确的VD炉钢水终点温度预报模型，首先需要对VD炉的工艺和机理进行研究。本文通过研究和分析VD炉工艺及冶炼过程，根据能量守恒原

5、理，建立VD炉终点温度的机理模型。详细分析影响钢水温度的各个因素，并得到各部分的数学表达式。同时，通过定性分析和定量计算，得到对钢水温度可忽略的因素。最终推导出VD炉终点温度的数学模型。由于所建立的机理模型部分参数无法得到，所以无法通过机理模型直接计算VD炉的终点温度，因此考虑采用数据建模的方法对VD炉终点温度进行预报。由于VD炉钢水温度的模型复杂，小样本数据难以体现VD炉终点温度预报模型的所有特征及特征的变化，无法得到很好的预报精度；而大样本数据的学习方法普遍存在训练太长的问题。为了解决这一矛盾，本文将基于固定尺度支持向量机的学习方法应用于VD炉终点温度预报。由此前的机理模型得到数据模

6、型的输入参数，应用CSA算法实现核函数参数和惩罚因子的选择。仿真结果表明，在大样本情况下该方法与其他方法相比具有训练时间短，预报精度高的特点。由于纯机理建模有着模型复杂，很多模型参数无法得到，计算复杂的缺点；而纯数据建模的缺点则是缺乏工艺指导，过分依赖数据，模型解释性差。针对纯II万方数据东北大学硕士学位论文摘要机理模型和数据模型各自的缺点，尝试着建立了VD炉钢水终点温度的并行混合模型。仿真结果与纯数据模型的结果比较，结果显示，混合模型的预报精度较纯数据模型有一定的提高。关键词：VD炉；终点温度预报；机理模型；固定尺度支持向量机；混合模型III万方数据东北大学硕士学位论文Abstract

7、TheTerminalTemperaturePredictionModelofVDBasedonFixed—SizeSupportVectorMachineAbstractVDisallimportantequipmentinsteelexternalrefining，especiallyinreducinghydrogen，nitrogen，oxygenandnonmetalimpurities．Terminaltemperatu