2021年长三角 B题  锅炉水冷壁温度曲线

问题1：通过统计分析各个水冷壁管道的温度数据，研究温度时间序列数据变化情况的特征。

问题2：请对附件1中10个水冷壁管道的温度数据曲线进行评价，确定其中的最优工作曲线和最差工作曲线。

问题3：通过对附件1和附件2中的数据进行分析研究，分别建立10个水冷壁管道温度变化规律的数学模型，并对所构建的模型效果进行评价分析。

问题4：由题目分析可知，第10个水冷壁管道温度在第3172个样本点后水冷壁出现明显的超温现象，分析并定位引发超温现象的主要操作变量。

问题5：针对题目所给的第10个水冷壁管道温度曲线超温段建立优化模型，满足操控的变量数尽量少、操作变量的调控量尽量小、优化调节后的工作曲线与问题2中的最优工作曲线的特征尽量吻合的条件下，研究该超温段从第3172个样本开始的最优调节策略。

首先对附件一所给的数据进行数据处理，对数据中异常值、缺失值进行处理。将处理所得数据，通过matlab统计各指标的均值、方差、最大值、最小值，依次分析得到各个指标数据特点。

问题分析

要请对附件1中10个水冷壁管道的温度数据曲线进行评价，确定其中的最优工作曲线和最差工作曲线。首先得确定评价指标分别为曲线的平均温度波动、温度波动的方差、温度波动的最大值及最小值、以及对应水冷壁管道下温度的超过445℃的频率。借助matlab软件对其评价指标进行量化，在得到数据后由于数据的单位、数量级各不相同，所以要对数据进行标准化处理，建立综合评价模型，使用熵权法求得到各指标值的权重，由此得到得到10个水冷壁管道的综合评价模型。

首先需建立灰色关联度模型，分别得到153个输入变量与水冷壁管道下温度之间的关联系数，将灰色关联度系数较小的数据指标排除，建立多元线性回归模型得到相应的关系式。

通过分析各个操作变量的变化规律及附件1中对应时刻的温度变化值，得到引起温度变化的主要操作变量，使用matlab软件对其求解即可。

通过对改变后温度曲线数据的平均值、方差、最大值和最小值进行描述，建立非线性回归模型，使用matlab软件求解即可得到相应的调控策略。