Elektrotehnìka ta Elektroenergetika (Jun 2024)
Розробка та дослідження методу контролю аномальної поведінки процесу доменної плавки
Abstract
Мета роботи. Розробити та дослідити метод контролю доменного процесу за відсутності можливості аналітичного опису його поведінки, котрий дозволяє виявляти аномалії виробничого процесу. Методи дослідження. У цій роботі використані методи оцінки та прогнозу часових рядів на базі алгоритму фільтра Калмана, фрактального аналізу та нелінійної динаміки. Отримані результати. Розроблено метод, що дозволяє виконувати оцінку та прогноз нестаціонарних стохастичних процесів з невідомою аналітичною моделлю, котрий включає вбудовану процедуру виявлення аномалій, засновану на методі 3 сигм. Виконано дослідження реальних часових рядів даних про хімічний склад чавуну на випуску доменної печі. Показано, що розроблений метод дозволяє ефективно виявляти аномалії у поведінці процесу. Розглянуто можливий варіант реалізації системи управління, що використовує запропонований метод. Наукова новизна. Вперше розроблено модифікацію субоптимального фільтра-прогнозатора калманівського типу, інваріантного до властивостей оброблюваного процесу, що дозволяє підвищити достовірність і точність прогнозу нестаціонарних процесів при неможливості отримання їх аналітичної моделі та виявляти аномалії виробничого процесу за допомогою вбудованої процедури, яка основана на використанні методу 3 сигм. Вперше проведено дослідження часових рядів даних про хімічний склад чавуну на випуску доменної печі з використанням методу 3 сигм, яке дозволило виявити зони з аномальними значеннями та викидами, які можуть свідчити про значні відхилення у поведінці виробничого процесу. Практична цінність. Дане дослідження розширює існуючі методи контролю якості у металургійній промисловості та демонструє ефективність застосування статистичного методу 3 сигм для моніторингу та аналізу часових рядів в умовах реального виробництва. Отримані результати можуть бути використані для розробки більш точних систем управління якістю продукції та вжиття оперативних коригуючих заходів.
Keywords
