一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶鋼熱連軋技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，對帶鋼的品種、規(guī)格以及數(shù)量的需求不斷增加，對帶鋼的質(zhì)量、精度等要求也越來越高，尤其是帶鋼的厚度問題，一方面它在修正工藝參數(shù)方面起著越來越重要的作用，另一方面它也是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標，所以越來越受到各個鋼廠的重視。
[0003]影響帶鋼厚度產(chǎn)生偏差的因素主要分為兩類:第一類是由帶鋼本身工藝參數(shù)波動影響造成的，包括來料頭尾溫度不均、水印、來料厚度不勻以及化學(xué)成分偏析等因素；第二類是由軋機參數(shù)變動造成的，包括支撐輥偏心、乳輥熱膨脹、乳輥磨損以及油膜軸承油膜厚度變化等因素，這些因素都是無法避免的影響因素。
[0004]傳統(tǒng)的帶鋼厚度是由數(shù)學(xué)模型來進行的計算的，由于在數(shù)學(xué)模型的建立過程中本身就忽略和簡化了許多實際的現(xiàn)場因素，因此單純依靠數(shù)學(xué)模型確定帶鋼厚度，其誤差較大，不能滿足用戶日益精確的帶鋼厚度要求，同時也不能滿足實際生產(chǎn)要求的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的單純依靠數(shù)學(xué)模型確定帶鋼厚度誤差大的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法，包括:
[0007]獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，對獲取的所述數(shù)據(jù)進行聚類分析；
[0008]根據(jù)聚類結(jié)果，利用極限學(xué)習機確定每個聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型；
[0009]確定熱連軋生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)所屬的聚類類別，根據(jù)所述聚類類別調(diào)用相應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測帶鋼厚度。
[0010]可選地，所述獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，對獲取的所述數(shù)據(jù)進行聚類分析包括:
[0011 ] 獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，對獲取的所述數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:缺失值處理、去噪以及歸一化處理；
[0012]對預(yù)處理后的所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性與帶鋼厚度信息進行相關(guān)性分析，提取與帶鋼厚度相關(guān)的數(shù)據(jù)屬性；
[0013]對提取的所述數(shù)據(jù)屬性進行主成分分析選取主成分個數(shù)，對所述數(shù)據(jù)進行降維；
[0014]對降維后的所述數(shù)據(jù)進行聚類分析。
[0015]可選地，所述對預(yù)處理后的所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性與帶鋼厚度信息進行相關(guān)性分析，提取與帶鋼厚度相關(guān)的數(shù)據(jù)屬性包括:
[0016]對預(yù)處理后的所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性與帶鋼厚度信息進行相關(guān)性分析；
[0017]根據(jù)相關(guān)系數(shù)公式確定相關(guān)度，將相關(guān)度超過預(yù)設(shè)閾值的數(shù)據(jù)屬性提取出來，作為帶鋼厚度預(yù)測的參數(shù)。
[0018]可選地，所述根據(jù)聚類結(jié)果，利用極限學(xué)習機確定每個聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型包括:
[0019]根據(jù)聚類結(jié)果，將每個聚類類別數(shù)據(jù)分成訓(xùn)練集和測試集；
[0020]利用極限學(xué)習機對所述訓(xùn)練集進行帶鋼厚度預(yù)測的學(xué)習，并用所述測試集對學(xué)習結(jié)果進行驗證；
[0021]根據(jù)驗證結(jié)果輸出每個聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型。
[0022]可選地，所述確定熱連軋生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)所屬的聚類類別，根據(jù)所述聚類類別調(diào)用相應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測帶鋼厚度包括:
[0023]獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)，并對所述實時數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、相關(guān)性分析及降維處理；
[0024]確定與降維后的實時數(shù)據(jù)距離最短的聚類類別，并將所述實時數(shù)據(jù)分配到該聚類類別中；
[0025]調(diào)用該聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測帶鋼厚度。
[0026]另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測系統(tǒng)，包括:
[0027]聚類單元:用于獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，對獲取的所述數(shù)據(jù)進行聚類分析；
[0028]模型確定單元:用于根據(jù)聚類結(jié)果，利用極限學(xué)習機確定每個聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型；
[0029]預(yù)測單元:用于確定熱連軋生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)所屬的聚類類別，根據(jù)所述聚類類別調(diào)用相應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測帶鋼厚度。
[0030]可選地，所述聚類單元包括:
[0031]預(yù)處理模塊:用于獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，對獲取的所述數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:缺失值處理、去噪以及歸一化處理；
[0032]相關(guān)性分析模塊:用于對預(yù)處理后的所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性與帶鋼厚度信息進行相關(guān)性分析，提取與帶鋼厚度相關(guān)的數(shù)據(jù)屬性；
[0033]降維模塊:用于對提取的所述數(shù)據(jù)屬性進行主成分分析選取主成分個數(shù)，對所述數(shù)據(jù)進行降維；
[0034]聚類分析模塊:用于對降維后的所述數(shù)據(jù)進行聚類分析。
[0035]可選地，所述相關(guān)性分析模塊包括:
[0036]相關(guān)性分析子模塊:用于對預(yù)處理后的所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性與帶鋼厚度信息進行相關(guān)性分析；
[0037]提取模塊:用于根據(jù)相關(guān)系數(shù)公式確定相關(guān)度，將相關(guān)度超過預(yù)設(shè)閾值的數(shù)據(jù)屬性提取出來，作為帶鋼厚度預(yù)測的參數(shù)。
[0038]可選地，所述模型確定單元包括:
[0039]分集模塊:用于根據(jù)聚類結(jié)果，將每個聚類類別數(shù)據(jù)分成訓(xùn)練集和測試集；
[0040]學(xué)習驗證模塊:用于利用極限學(xué)習機對所述訓(xùn)練集進行帶鋼厚度預(yù)測的學(xué)習，并用所述測試集對學(xué)習結(jié)果進行驗證；
[0041]模型確定模塊:用于根據(jù)驗證結(jié)果輸出每個聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型。
[0042]可選地，所述預(yù)測單元包括:
[0043]處理模塊:用于獲取熱連軋生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)，并對所述實時數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、相關(guān)性分析及降維處理；
[0044]確定類別模塊:用于確定與降維后的實時數(shù)據(jù)距離最短的聚類類別，并將所述實時數(shù)據(jù)分配到該聚類類別中；
[0045]預(yù)測模塊:用于調(diào)用該聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測帶鋼厚度。
[0046]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0047]上述方案中，通過對獲取的熱連軋生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進行聚類分析，并利用極限學(xué)習機確定每個聚類類別對應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型，進而對熱連軋生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)所屬的聚類類別進行判斷，根據(jù)實時數(shù)據(jù)所屬的聚類類別調(diào)用相應(yīng)的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測帶鋼厚度。這樣，通過基于聚類分析確定的帶鋼厚度預(yù)測模型預(yù)測熱連軋生產(chǎn)過程中的帶鋼厚度，能夠提高帶鋼厚度預(yù)測精度，有利于修正工藝參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，達到生產(chǎn)要求，從而有效解決熱連軋生產(chǎn)過程中預(yù)測帶鋼厚度誤差大的問題。
【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明實施例一提供的熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法的方法流程圖；
[0049]圖2為圖1中SlOl的具體實施方法流程圖；
[0050]圖3為圖1中S102的具體實施方法流程圖；
[0051]圖4為圖1中S103的具體實施方法流程圖；
[0052]圖5為本發(fā)明實施例二提供的熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖6為圖5中101的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0054]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0055]本發(fā)明針對現(xiàn)有的單純依靠數(shù)學(xué)模型確定帶鋼厚度誤差大的問題，提供一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法及系統(tǒng)。
[0056]實施例一
[0057]參看圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種熱連軋生產(chǎn)過程中帶鋼厚度預(yù)測方法，包括:
[005