МУЛЬТИАГЕНТНА АРХІТЕКТУРА М’ЯКИХ СЕНСОРІВ НА БАЗІ ГЛИБОКОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ ПРОАКТИВНОГО УПРАВЛІННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЮ РУДОВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.2026.01.11Ключові слова:
енергетична оптимізація, предиктивна аналітика, фізико-інформоване моделювання, часові ряди, цифровий двійник, інтерпретованість моделей, промислові процеси, адаптивне управлінняАнотація
Актуальність дослідження зумовлена високою енергоємністю виробництва феросплавів та обмеженими можливостями прямого моніторингу внутрішніх параметрів ванни рудовідновлювальних печей (РВП/SAF), що ускладнює ефективне управління технологічним процесом. Проблема полягає у домінуванні реактивних підходів до управління, які не забезпечують своєчасного реагування на зміну стану системи. Метою роботи є розроблення концепції інтелектуальної системи управління на основі мультиагентної архітектури з використанням «м’яких сенсорів». У дослідженні застосовано методи глибокого навчання, зокрема рекурентні нейронні мережі (LSTM/GRU), фізико-інформовані нейронні мережі (PINN) та підходи мультиагентної координації. У результаті запропоновано структуру системи, що включає спеціалізованих агентів за напрямами енергоефективності, технологічної безпеки та контролю хімічного складу, взаємодія яких забезпечується агентом-оркестратором. Отримані результати свідчать про можливість переходу до проактивного управління з горизонтом прогнозування 1–3 години, що дозволяє знизити питомі витрати електроенергії та підвищити безпеку функціонування печі. Встановлено, що інтеграція мультиагентного підходу та гібридних нейромережевих моделей забезпечує підвищення точності прогнозування та стабільності технологічного процесу.
Посилання
Behera N., Hamed H., Ghosh A., Sharma C. A hybrid explainable machine learning and optimization framework for energy reduction in DRI-based electric arc furnace steelmaking. Journal of Sustainable Metallurgy. 2025. Vol. 11, № 4. DOI: https://doi.org/10.1007/s40831-025-01283-0.
Sun Y., Zhang Q., Raffoul S. Physics-informed neural network for predicting hot-rolled steel temperatures during heating process. Journal of Engineering Research. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jer.2024.02.011.
Xia Y., Wang H., Xu A. dmPINNs: An integrated data-driven and mechanism-based method for endpoint carbon prediction in BOF. Metals. 2024. Vol. 14, № 8. DOI: https://doi.org/10.3390/met14080926.
Degel R., Borowski N., Reuter M. A., Hecker E. Process modelling and twinning for metals production – a key enabler of the circular economy. World of Metallurgy – ERZMETALL. 2024. Vol. 77, № 1. URL: https://erzmetall.de/en/issues/2024/77/1 (дата звернення:21.03.2026)
Liu H.-X., Li M.-J., Guo J.-Q., Zhang X.-K., Hung T.-C. Temperature prediction of submerged arc furnace in ironmaking industry based on residual spatial-temporal convolutional neural network. Energy. 2024. Vol. 309. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.133024.
Godoy-Rojas D. F., Leon-Medina J. X. Attention-based deep recurrent neural network to forecast the temperature behavior of an electric arc furnace side-wall. Sensors. 2022. Vol. 22, № 4. Article 1418. DOI: https://doi.org/10.3390/s22041418.
Fortuna L., Graziani S., Rizzo A., Xibilia M. G. Soft sensors for monitoring and control of industrial processes. Springer Science & Business Media. 2007. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-84628-480-9.
Nadim K., Ragab A., Ghezzaz H. Multi agent deep reinforcement learning for supervising local controllers in energy-intensive industrial processes. 2026. Control Engineering Practice. 2026. Vol. 170. Article 106794. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2026.106794
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Сучасні Проблеми Металургії

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.









