一、赛题描述
赛题：锂离子电池生产参数调控及生产温度预测挑战赛
主办方：北京科技大学
主页：https://challenge.xfyun.cn/topic/info?type=lithium-ion-battery背景
根据行业规范公告企业信息及研究机构测算，2022年全国锂离子电池产量达750GWh，行业总产值突破1.2万亿元。锂电池凭借重量轻、高比能量、性能稳定等特点，越来越受到市场青睐，近些年一直保持着快速增长的态势。但在锂电池日常使用的过程中，电池本身的热量与环境的高温叠加，将严重影响电池的寿命。
锂离子电池材料的主要生产设备是电炉，研究烧结过程的数字化建模，通过电炉空间温度推测产品内部温度，设计烧结过程的温度场和浓度场的最优控制律，搭建产品制备过程运行平台，有望最终实现该过程的效率提升和协同优化，达到提高产品一致性，降低生产能耗的目标。
任务
初赛任务：初赛提供了电炉17个温区的实际生产数据，分别是电炉上部17组加热棒设定温度T1-1T1-17，电炉下部17组加热棒设定温度T2-1T2-17，底部17组进气口的设定进气流量V1-V17，选手需要根据提供的数据样本构建模型，预测电炉上下部空间17个测温点的测量温度值。
复赛任务：电炉加热棒温度设定一段时间后，其设定温度才能在电炉内部空间中稳定，加热棒温度设定具有滞后性。同时，电炉内部空间温度稳定测量值与产品内部的稳定温度值之间也存在一定的关系。复赛任务分为两个子任务，首先在初赛的基础上，在考虑时滞性因素的数据下对电炉内部空间温度进行预测，其次对电炉内的上下层产品内部温度进行预测。针对第一个子任务，通过考虑了时滞性因素的上部加热棒设定温度、下部加热棒设定温度、进气流量3类数据预测上部空间测量温度、下部空间测量温度，然后通过预测得到的空间测量温度对产品内部温度进行预测。
二、数据集说明
数据说明
初赛为参赛选手提供了5类数据：1）加热棒上部温度设定值、2）加热棒下部温度设定值、3）进气流量、4）上部空间测量温度、5）下部空间测量温度。出于数据安全保证的考虑，所有数据均为脱敏处理后的数据。训练集及测试集每行均含有5类数据。选手需要建立上部加热棒设定温度、下部加热棒设定温度、进气流量与上部空间测量温度、下部空间测量温度之间的模型。
复赛为参赛选手提供了7类数据：1）加热棒上部温度设定值、2）加热棒下部温度设定值、3）进气流量、4）上部空间测量温度、5）下部空间测量温度、6）上层产品内部温度值，7）下层产品内部温度值，以及设定值与测量值之间的滞后时间关系。
本题温度单位均为摄氏度℃，流量单位均为L/min。
数据集版权许可协议
CC BY-NC-SA 4.0
https://aistudio.baidu.com/datasetdetail/233139三、解决方案样例
导入相关系统库
import pandas as pd
from sklearn.linear_model import LinearRegression【本样例运行环境的关键版本信息】
python 3.12.3
sklearn-compat 0.1.3
读入数据集
train_data = pd.read_csv('./data/train.csv')
test_data = pd.read_csv('./data/test.csv')
submit = pd.read_csv('./data/submit_sample.csv')训练 LinearRegression 模型
for col in ['上部温度1', '上部温度2', '上部温度3', '上部温度4', '上部温度5', '上部温度6', '上部温度7',
'上部温度8', '上部温度9', '上部温度10', '上部温度11', '上部温度12', '上部温度13', '上部温度14',
'上部温度15', '上部温度16', '上部温度17', '下部温度1', '下部温度2', '下部温度3', '下部温度4',
'下部温度5', '下部温度6', '下部温度7', '下部温度8', '下部温度9', '下部温度10', '下部温度11',
'下部温度12', '下部温度13', '下部温度14', '下部温度15', '下部温度16', '下部温度17']:
model = LinearRegression().fit(
train_data.drop(['时间'], axis=1).iloc[:, :-34],
train_data[col]
)
submit[col] = model.predict(test_data.drop(['时间'], axis=1)).round(1)预测测量温度值
submit['序号'] = test_data['序号']
submit['时间'] = test_data['时间']
submit.to_csv('submit.csv', index=None)源码开源协议
GPL-v3
https://zhuanlan.zhihu.com/p/608456168