Нейросетевое моделирование процесса охлаждения полосы на стане горячей прокатки

Аннотация

В работе рассмотрен и смоделирован на основе нейронных сетей процесс охлаждения полосы на стане горячей прокатки металлургического производства. Данный процесс схематично изображен на рисунке с выделением главных функциональных участков. Пояснены основные термины, относящиеся к приведенному процессу металлургического производства. Показаны структурные схемы радиально-базисной нейронной сети и нейронной сети Такаги – Сугено – Канга, описаны гибридные алгоритмы их обучения. В блоке программирования Mathcad разработаны программы, реализующие математические модели рассмотренных нейронных сетей. Входные и выходные данные для программ соответственно считываются и сохраняются в файлах MicrosoftExcel. Проведен отбор входных и выходных переменных моделируемого процесса, выполнена линейная нормализация исходных данных. Сформированы обучающая и проверочная выборки с помощью запросов в программе Microsoft Access. Для данных моделей выполнен ряд вычислительных экспериментов, в ходе которых были получены оптимальные структура и параметры радиально-базисной нейронной сети и нейронной сети Такаги – Сугено – Канга. Проведено сравнение обученных нейронных сетей, приведены графики отклонений обучающей и проверочной выборок, а также результаты их обучения. Найдены среднеквадратическая и относительная ошибки сетей по денормализованным выходным данным. На основании выполненного анализа выделены основные особенности и отличия вышеуказанных нейронных сетей. Сделаны выводы по проделанной работе.