СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ НАУК, IV Международная научная конференция «Конвергентные когнитивно-информационные технологии»

Размер шрифта: 
Использование нечетких методов при решении задачи оптимизации работы нагревательной печи
Юрий Гарриевич Аветисов

Изменена: 2019-11-17

Реферат


В статье рассматривается модель оптимизации работы  методической нагревательной печи для мелкосортного прокатного производства.  Предложен алгоритм расчета минимального времени, при котором металл успевает прогреться до температуры пригодной для прокатки, с минимальным расходом газа и потенциальным угаром. Эти параметры находятся в неявной зависимости друг от друга, и в условиях ограниченного времени трудно проанализировать, какой из параметров необходимо минимизировать для того, чтобы в совокупности получить наилучший результат. Для этого в оптимизационной модели вводится экспертная система, построенная на реализации алгоритма нечеткого логического вывода, способная по трем ключевым параметрам: времени нагрева, расходу природного газа и потенциальному угару предсказать, насколько действующая настройка соответствует оптимальному результату. В системе нечеткого логического вывода реализованы четыре нечеткие переменные и построена база правил, состоящая из двадцати семи элементов, которая описывает все возможные состояния системы в целом. Для демонстрации возможностей применения рассматриваемого подхода к решению оптимизационной задачи нагрева металла под горячую прокатку выбрана упрощенная практическая модель. Рассматривается процесс нагрева однотипных заготовок,  полученных разливкой на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), подстуживаемых на промежуточном передаточном рольганге, связывающем МНЛЗ и нагревательную печь. Особенностью этого технологического процесса является относительно высокое теплосодержание заготовок поступающих в печь, что позволяет использовать одностадийный нагрев без опасности возникновения температурных деформаций. Расчет ведется по известным в практике моделям нагрева металла в газовых методических печах. Исходные данные для расчета и модель нагревательной печи соответствуют практике одного из отечественных металлургических заводов. Разработанная модель продемонстрировала возможность оценки эффективности настройки печи с  расчетом оптимального времени нагрева, расхода газа и прогнозированием потенциального угара металла. Являясь неполной, система позволяет расширить количество входных данных (параметров технологического процесса) и использования их для уточнения экспертных оценок.