基于卡尔曼滤波的钢铁企业能源计量研究

发布时间：2021-11-16 14:22

　　在能源资源供给日益紧张的今天,钢铁企业作为能源密集型产业,也势必面临异常严峻的能源形势。与国际先进企业相比,我国绝大多数钢铁企业的能耗水平存在较大的差距,因此,降低能耗的潜力巨大。本文以钢铁企业为背景,提出能源介质计量问题,设计该问题的求解方法,并运用卡尔曼滤波原理滤波估计出更精确的、更精细化的能源计量数据,以达到提高能源利用率,降低生产成本,指导企业生产,提高企业效益的目的。本文的主要内容如下：（1）以钢铁企业生产过程为研究背景,提出能源介质计量问题,通过对现有的能源计量评价指标比较,选择具有实用价值的能源介质单耗作为能源计量问题的研究对象,并从工序、产线、产品三个维度来设计计量能源介质单耗量的方法。根据能源数据采集装置的特点,针对工序和产线维度的能源介质计量问题,设计分摊方法对问题进行求解；针对产品维度的能源介质计量问题,借助产品和产线之间的能源介质单耗关系,设计多元线性回归方法对问题进行求解。（2）由于原始的能源测量数据具有误差以及多元线性回归方法的不足,上述方法求得的能源介质单耗数据准确性不足,因此,本文提出运用卡尔曼滤波算法对能源介质单耗数据进行滤波估计,求解更精确的能源介质... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 钢铁企业能源计量问题研究现状
        1.2.2 卡尔曼滤波的研究现状
    1.3 本文主要内容及研究路线
        1.3.1 本文主要内容
        1.3.2 本文研究路线
    1.4 本章小结
第2章 钢铁企业能源介质计量问题
    2.1 钢铁企业的能源介质计量问题
        2.1.1 钢铁企业生产工艺流程
        2.1.2 能源介质的分布状况
        2.1.3 能源介质计量问题描述
    2.2 能源介质计量问题求解
        2.2.1 工序能源介质计量问题的求解方法
        2.2.2 产线能源介质计量问题的求解方法
        2.2.3 产品能源介质计量问题的求解方法
    2.3 本章小结
第3章 卡尔曼滤波在能源介质计量问题中的应用
    3.1 卡尔曼滤波特点
    3.2 能源介质计量问题的模型设计
        3.2.1 滤波估计的对象
        3.2.2 线性离散系统模型概述
        3.2.3 能源介质计量问题的模型
    3.3 卡尔曼滤波在能源计量模型上的应用
        3.3.1 卡尔曼滤波器的初始化
        3.3.2 时间更新公式
        3.3.3 增益矩阵和量测更新公式
        3.3.4 性能校验方法
        3.3.5 卡尔曼滤波算法步骤
    3.4 本章小结
第4章 自适应卡尔曼滤波在能源计量模型中的应用
    4.1 自适应卡尔曼滤波的提出
        4.1.1 卡尔曼滤波的不足
        4.1.2 自适应卡尔曼滤波原理
        4.1.3 自适应卡尔曼滤波分类
    4.2 自适应卡尔曼滤波的设计
        4.2.1 算法模型以及基本公式
        4.2.2 状态转移矩阵的修正
        4.2.3 基于方差补偿的状态扰动噪声修正
        4.2.4 自适应卡尔曼滤波算法的步骤
    4.3 算例仿真及分析
    4.4 本章小结
第5章 钢铁企业能源介质计量系统
    5.1 需求分析
    5.2 系统功能设计
    5.3 数据库设计
    5.4 系统功能实现
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]混合量测下基于UKF的电力系统动态状态估计[J]. 李大路,李蕊,孙元章.  电力系统自动化. 2010(17)
[2]国际金融危机与我国钢铁工业面临的挑战[J]. 吴溪淳.  财经界. 2009(07)
[3]自适应滤波技术的研究[J]. 苏建峰,吴海涛,边玉敬.  飞行器测控学报. 2006 (02)
[4]自适应卡尔曼滤波器渐消因子选取方法研究[J]. 徐景硕,秦永元,彭蓉.  系统工程与电子技术. 2004(11)
[5]我国钢铁业的国际竞争力比较分析[J]. 刘海云,张德进,王全意.  国际贸易问题. 2004(09)
[6]卡尔曼滤波模型的建立及其在施工变形测量中的应用[J]. 许国辉,余春林.  测绘通报. 2004(04)
[7]钢铁企业信息化的特点和问题[J]. 漆永新.  冶金管理. 2002(05)
[8]基于方差分量估计原理的自适应卡尔曼滤波及其应用[J]. 胡丛玮,刘大杰.  测绘学院学报. 2002(01)
[9]电力需求管理系统在美国RTI钢铁公司的应用[J]. 余心哲.  电力需求侧管理. 2001(06)
[10]简化的Sage-Husa自适应滤波算法在组合导航中的应用及仿真[J]. 沈云峰,朱海,莫军,宋裕农.  青岛大学学报(工程技术版). 2001(01)

硕士论文
[1]自适应卡尔曼滤波在变形监测数据处理中的应用研究[D]. 张福荣.长安大学 2009



本文编号：3499059