[发明专利]一种基于加权分配和趋中心优化模型的水泥生产生料配方计算方法

说明书

本发明公开了一种基于加权分配和趋中心优化模型的水泥生产生料配方计算方法，包括如下步骤，S1、搭建水泥生产生料配方计算模型；S2、搭建趋中心优化模型；S3、基于选择的优化算法对去中心优化模型进行优化求解，获取最优的相关参数，并将相关参数代入水泥生产生料配方计算模型中，获取最优水泥生产生料配方。优点是：通过构建可行域内与中心值或中心范围相关联的惩罚函数，使配料方案能在生料配料条件相对恶劣情况下还能保证生料质控指标相对合理，从而稳定水泥生产。搭建的趋中心优化模型，计算量小，对优化算法要求低，适用于各种环境下的计算要求。

技术领域

本发明涉及水泥生产和数值优化技术领域，尤其涉及一种基于加权分配和趋中心优化模型的水泥生产生料配方计算方法。

背景技术

目前水泥生产中，生料配料配方比例的计算主要有2种类型，一是生料在线分析仪实时分析计算同时控制调整，二是质控室基于各配料组分进行离线计算。

实际生产中，水泥企业可能会遇到生料配料不全，或者质量不佳，或者余量受限的情况，导致无法按照以往的配方比例得到符合生产要求的生料组分。类似场景下，需要企业的质量部门去调整配方来保证生料某些质控指标在正常范围内，适当放开某些质控指标的控制范围。但目前水泥生产中前文提到的2种配方计算方式，都无法应对这类场景。生料在线分析仪的计算调整，是基于用户给定的质控指标，例如KH、IM和SM等的设定值以及可行范围。一旦遇到因配料组分或产量问题导致配方计算无可行解的情况，只能选择只保障某个质控指标在合理范围内，无法保证其他质控指标的偏离程度是否最小。质控人员对生料配方的离线计算，往往都是基于成本最小，或者熟料质量合格。在前文场景下，绝大多数无法计算得到可行解。

因此，开发一种能在生料配料条件相对恶劣情况下还能保证生料质控指标相对合理，从而稳定水泥生产的生料配方计算方法很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于加权分配和趋中心优化模型的水泥生产生料配方计算方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于加权分配和趋中心优化模型的水泥生产生料配方计算方法，包括如下步骤，

S1、搭建水泥生产生料配方计算模型；

S2、搭建趋中心优化模型；

S3、基于选择的优化算法对去中心优化模型进行优化求解，获取最优的相关参数，并将相关参数代入水泥生产生料配方计算模型中，获取最优水泥生产生料配方。

优选的，步骤S1具体为，水泥生产生料配方模型计算模型中，已知量为配料组分矩阵A(i*j)，配料价格向量B(i*1)；设定值为生料质控指标控制范围上下限矩阵C(m*2)；输出量为各配料比例向量D(i*1)、对应生料组分向量E(j*1)和质控指标向量F(m*1)和生料成本Cost；利用质量守恒方程和质控指标计算公式，建立如下方程组：

E(j)＝sum(i，D(i)*A(i，j))，j＝1，2，3…

F(m)＝f_m(E(j))，m＝1，2，3…

Cost＝sum(i，B(i)*D(i))

其中，矩阵A(i*j)中行坐标i为配料种类，纵坐标j为组分类别，值为单位质量的配料i中j组分的质量含量；向量B(i*1)中行坐标i为配料种类，值为配料i的单价；矩阵C(m*2)中，行坐标m为质控指标类别，该矩阵的C(m，1)和C(m，2)分别为质控指标m控制范围的下限和上限，值分别为质控指标m控制范围的下限值和上限值；向量D(i*1)中行坐标i为配料种类，值为配料i的配料比例；向量E(j*1)中行坐标j为组分类别，值为单位质量的生料中j组分的质量含量；向量F(m*1)中行坐标m为质控指标类别，值为生料中质控指标m的计算值；f_m为质控指标m的计算函数。