(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210718881.5 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 大连新瑞晨自动化科技有限公司 地址 116007 辽宁省大连市中山区港湾街 20A号1单 元24层8号 (72)发明人 于政军　王广胜　叶泽祥　李梅娟　 陈雪波　董建新　柳昊彤　 (74)专利代理 机构 大连智高专利事务所(特殊 普通合伙) 2123 5 专利代理师 张钦 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) C21D 11/00(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于钢坯目标升温过程的温度状态评 价方法 (57)摘要 本发明属于环形加热炉钢坯升温过程中的 智能控制技术领域， 公开了一种基于钢坯目标升 温过程的温度状态评价方法。 包括(1)消除模型 偏差； (2)建立静态加热状态评价模型； (3)权重 系数及评价等级的确定； (4)静态加热状态评价 等级的修正； 提供温度状态评价机制， 为后续炉 温调节策略提供依据， 还有效地降低了能耗， 使 其运行状态良好， 经济效益高。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115203903 A 2022.10.18 CN 115203903 A 1.一种基于钢坯目标升温过程的温度状态评价方法， 其特 征是， 包括以下步骤： (1)消除模型偏差 用相同参数的温度场模型分别计算目标升温曲线和实时钢坯温度， 从而准确描述当前 钢坯温度存在的偏差， 消除模型偏差对炉温设定的影响； (2)建立静态加热状态评价模型 温度状态评价机制 将炉段内钢坯加热状态分为静态和修正态两种； 静态加热状态评价 模型将各炉段内各个钢坯的目标偏差视为因素集， 结合加热规则编辑器给出的目标升温曲 线， 把目标偏差值这一模糊的概念进 行量化， 建立各个炉段目标偏差的评价集： 目标偏 差评 价标准表， 用于描述 不同的目标偏差范围所对应的评价 等级； (3)权重系数及评价 等级的确定 通过层次分析法、 角度比重法， 为处于不同生产情况下炉段内所有钢坯的目标偏差确 定合理的权重， 反映出不同目标偏 差的重要程度， 最后采取线性加权求和的评价函数， 把多 目标偏差转化成单一 目标偏差， 并将结果与目标偏差评价标准表进行比对， 得出炉段内钢 坯静态加热状态的评价 等级； 通过角度比重法， 依据各炉段夹角的大小， 将各炉段的角度变化范围再细分为不同变 化区间， 取区间内的角度中值， 再进 行极小型处理和归一化， 得出角度区间内钢坯的权重系 数， 用以解决单一钢种加热问题； 通过层次分析法， 将热工学专家给出的钢种之 间的评价表 进行一致性检测， 确定不同钢种的权重， 权重系数越大， 说明钢种的重要程度越高， 用以解 决品牌钢共 存问题； (4)静态加热状态评价 等级的修 正 修正态是在静态值基础上的修正值， 修正依据是根据生产节奏的波动、 钢种特性变化 等因素进 行修正的结果； 需要对钢坯整个加热过程进 行精准跟踪， 根据不同的生产状态， 对 静态加热状态进行实时修正， 得出修正态钢坯加热状态评价等级， 为后续制 定炉温调整策 略提供依据。 2.如权利要求1所述的一种基于钢坯目标升温过程的温度状态评价方法， 其特征是， 具 体为： 以炉段为评价单位， 将每个炉段内包含的所有钢坯的目标偏差值视为评价指标集， 通 常用U表示， U＝{u1,u2,…,ui}， i为正整数； 其中元 素ui代表第i个钢坯的目标偏差值； 根据每个炉段的实际情况， 建立每个炉段的目标偏差评价标准表， 通常用V表示， V＝ {v1,v2,…,vj}， j为正整数； 其中元素vj代表影响评价对 象的第j个因素； 权重系数 的计算， 分为单一类型钢坯目标偏差的计算和不同类型品牌钢共存于同一炉段的目标偏差计算； 单 一类型钢坯目标偏差的计算， 需要依据各炉段夹角的大小， 将各炉段 的角度变化范围再细 分为不同变化区间， 取区间内的角度中值， 再进 行极小型处理和归一化， 得出角度区间内钢 坯的权重系数ω； 极小型指标的处 理： 式中： xij为第i个样本的第j个指标， Zij为第i个样本的第j个指标的数值；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203903 A 2归一化处理： 接着利用线性加权的方法， 得出每个炉段的目标偏差值； 将得出的结果与评价标准表 进行比对， 得 出静态加热状态； 不同类型品牌钢 共存于同一炉 段的目标偏差计算， 需要热工学专家将钢种类型两两进 行比较评价， 根据两两比较的结果给出钢种评价表， 评价标度及含义如表4所示， 以矩阵的 形式得出结果， 该矩阵则为判断矩阵A； 表4评价标度及含义 Tab.4Evaluati on scale and meaning 进一步的， 将判断矩阵A进行一 致性检测： 若判断矩阵满足aij×ajk＝aik， 其中aij代表第i行第j列的数值， ajk代表第j行第k列的数 值， aik代表第i行第k列的数值， 则称其 为一致矩阵； 判断是否为 一致矩阵有三 步： ①计算一致性指标 λmax为判断矩阵最大的特 征值， n为阶数； ②查找对应的平均随机一 致性指标RI； ③计算一致性比例 如果CR 0..1， 则认 为判断矩阵的一致性可以接受， 否则需 要对判断矩阵进行修 正； 判断矩阵A通过一致性检测后， 利用算数平均法： 先将判断矩阵A按照列归一化， 再将归 一化的矩阵A1各行相加， 得到向量a1， 最后除以矩阵阶数， 得到权重向量ω1； 利用几何平均 法： 将判断矩阵A按照行相乘， 得到 向量a2， 再开矩阵的阶数次方， 得到 最后进行归一化 处理得到权重向量ω2； 利用特征值法： 先找出判断矩阵A的最大特征值， 再找出最大特征值 对应的特征向量为a3， 最后进行归一化处理得到权重向量ω3； 最后将三种方法计算出来的 权重系数求平均值， 得出最 终每种钢坯的权值系数； 在得到权重系数后， 利用加权求和的方 法， 得出每个炉段的目标偏差值； 将得出的结果与评价标准表进行比对， 得出静态加热状 态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203903 A 3