[发明专利]一种高炉布料过程径向料层厚度分布的控制策略

权利要求书

1.一种基于迭代学习和多模型的高炉布料过程料层径向厚度分布的控制策略，其特征在于，以高炉布料过程料层径向厚度分布为被控制目标，以布料矩阵为操作变量，构建面向高炉布料过程料层径向厚度分布的控制策略,所述控制策略包括：

(1)利用分离变量方法将被控对象料层径向厚度分布写成权值和基函数形式；

(2)在权值和基函数所描述的料层径向厚度分布的基础上，手动调节权值以设定料层厚度分布的控制目标；

(3)根据已设定的高炉布料过程料层厚度分布的控制目标以及料层实时径向厚度的分布定义料层厚度分布控制性能指标准则函数，基于迭代学习和多模型方法对高炉布料过程操作变量布料矩阵进行自动调节。

2.根据权利要求1所述的一种基于迭代学习和多模型的高炉布料过程料层径向厚度分布的控制策略，其特征在于：被控对象料层径向厚度分布h(y,u)满足柱形积分约束，是一个与决策变量相关的二维分布函数，操作变量布料矩阵包含溜槽倾角序列和旋转圈数序列两个部分，其中溜槽倾角向量α属于实数域，而布料圈数向量κ属于自然数域。

3.根据权利要求1所述的一种基于迭代学习和多模型的高炉布料过程料层径向厚度分布的控制策略，其特征在于，所述(1)利用分离变量方法将被控对象料层径向厚度分布写成权值和基函数形式，具体为：

1)在积分约束下将料层径向厚度分布h(y,u)写成权值w_i(u)和基函数B_i(y)形式，并确定基函数和权值的个数n+1：其中，料层径向厚度分布h(y,u)为距离高炉中心的位置y和决策变量布料矩阵u的二维函数，V_t为炉料总体积，b_i为基函数B_i(y)的体积积分；基函数B_i(y)为B样条函数，n为5-20之间的整数；

2)采用降维方式描述n维权值向量W(u)和料层径向厚度分布之间的关系：

h(y,u)＝C(y)W(u)+L(y)，

W(u)＝[w₁(u),w₂(u),…,w_n(u)]^T∈R^n×1，

其中，W(u)为与决策变量u相关的n维权值向量，C(y)为降维处理后n维基函数构成的矩阵，L(y)为降维处理后的约束变量。

4.根据权利要求3所述的一种基于迭代学习和多模型的高炉布料过程料层径向厚度分布的控制策略，其特征在于，所述(2)中，被控变量料层径向厚度目标分布函数g(y)由基函数和权值确定，在权值和基函数所描述的料层径向厚度分布的基础上，手动调节权值W_g以设定料层厚度分布的控制目标，具体为：g(y)＝C(y)W_g+L(y)。