基于改进代价敏感支持向量机的铜闪速熔炼工况评估模型研究及应用

作     者：吴松林 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢永芳

授予年度：2012年

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

主      题：铜闪速熔炼 工况评估 支持向量机 代价敏感学习 

摘      要：铜闪速熔炼过程中,冰铜温度、冰铜品位及渣中铁硅比是衡量铜闪速熔炼过程质量优劣的三大工艺指标,但由于该三大工艺指标人工检测的滞后性,很难及时反映当前工况水平,难以有效指导操作参数调整,造成大量资源浪费。而实际生产过程中积累了大量生产数据,这些数据蕴含了丰富的反映当前工况运行水平的潜在信息,从这些数据中挖掘出实时运行工况质量水平的评判准则,进而应用于指导实际生产中操作参数的调整,具有重要意义。为此,本文利用铜闪速熔炼过程历史生产数据,在分析铜闪速熔炼机理的基础上,提出基于改进代价敏感支持向量机的工况评估模型建立方法。 论文首先结合铜闪速熔炼过程机理,分析影响铜闪速熔炼过程工况水平的主要因素,并在此基础上,给出铜闪速熔炼过程综合工况评估标准,并对工况评估的技术难点进行探讨。 为实现铜闪速熔炼过程工况的及时有效评估,提出一种基于改进代价敏感支持向量机的工况评估模型建立方法。该法通过融合局部性核函数和全局性核函数,以形成新核函数,从而提高支持向量机的学习和推广能力;进而利用粒子群优化算法对核函数权值、核参数,以及误分类代价分别进行寻优,从而消除在支持向量机参数设置上人工主观性缺陷。基于改进代价敏感支持向量机,结合实际铜闪速熔炼生产过程,建立基于改进代价敏感支持向量机的铜闪速熔炼过程工况评估模型。历史生产数据仿真结果验证了所提方法的有效性与可行性。 最后,利用铜闪速熔炼过程中积累的运行数据,并结合所建立的工况评估模型,对铜闪速熔炼过程工况评估系统的设计与开发进行深入研究,给出完整的架构设计、实施步骤等,并对系统功能进行软件实现。