[發(fā)明專(zhuān)利]一種磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610081058.2
• 申請(qǐng)日: 2016-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105787255B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯健;柴天佑;劉卓;周曉杰;丁進(jìn)良;吳志偉;賈美英;遲瑛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍61599部隊(duì)計(jì)算所;東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00;G06N3/12
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 柳興坤;劉鋒

1.一種磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量方法，包括：

S100、在預(yù)定的磨機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行磨機(jī)，獲取表征磨機(jī)振動(dòng)和/或振聲的訓(xùn)練樣本特征信號(hào)；

S200、將所述訓(xùn)練樣本特征信號(hào)分解為具有不同時(shí)間或能量尺度的多種不同訓(xùn)練樣本子信號(hào)，每個(gè)訓(xùn)練樣本子信號(hào)代表具有物理含義的單一振動(dòng)模態(tài)；

S300、對(duì)所有訓(xùn)練樣本子信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析，并對(duì)與原始信號(hào)相關(guān)性度量高于預(yù)定閾值的子信號(hào)進(jìn)行時(shí)域頻域轉(zhuǎn)換以獲得元素相互獨(dú)立的特征頻譜向量；

S400、以核變量數(shù)量、核參數(shù)以及集成模型尺寸進(jìn)行編碼獲取遺傳算法的染色體，并以編碼后的染色體為個(gè)體根據(jù)預(yù)定種群規(guī)模生成初始種群；

S500、對(duì)當(dāng)前種群的染色體進(jìn)行解碼以獲取每個(gè)個(gè)體對(duì)應(yīng)的核變量數(shù)量、核參數(shù)以及集成模型尺寸；

S600、基于每個(gè)個(gè)體對(duì)應(yīng)的核變量數(shù)量和核參數(shù)對(duì)所述特征頻譜向量中的每一個(gè)頻譜生成對(duì)應(yīng)的候選子模型；

S700、根據(jù)每個(gè)個(gè)體對(duì)應(yīng)的集成模型尺寸以及對(duì)應(yīng)的所有候選子模型獲取每個(gè)個(gè)體對(duì)應(yīng)的候選選擇性集成預(yù)測(cè)模型；

S800、計(jì)算當(dāng)前種群對(duì)應(yīng)的所有候選選擇性集成預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)輸出的均方根相對(duì)誤差(RMSRE)作為適應(yīng)度，并根據(jù)適應(yīng)度對(duì)當(dāng)前種群的個(gè)體進(jìn)行排序，判斷遺傳代數(shù)是否達(dá)到預(yù)定換代數(shù)，如果未達(dá)到，則根據(jù)交叉概率和變異概率進(jìn)行選擇、交叉和變異操作以獲得新一代種群的染色體，轉(zhuǎn)向S500，否則執(zhí)行S900；

S900、輸出當(dāng)前種群中適應(yīng)度最小的個(gè)體對(duì)應(yīng)的候選選擇性集成預(yù)測(cè)模型作為磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量模型；

S1000、獲取需要進(jìn)行軟測(cè)量的磨機(jī)的測(cè)試數(shù)據(jù)的特征頻譜向量；

S1100、根據(jù)所述磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量模型計(jì)算所述測(cè)試數(shù)據(jù)的特征頻譜向量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷參數(shù)，

所述步驟S500包括基于如下公式解碼獲取對(duì)應(yīng)的核變量數(shù)量、核參數(shù)以及集成模型尺寸：

其中，和分別是第j_GA個(gè)個(gè)體對(duì)應(yīng)的核參數(shù)、核變量數(shù)量以及集成模型尺寸，和分別是當(dāng)前種群的核變量數(shù)量和核參數(shù)，和分別是的最大值和最小值，Len(·)為括號(hào)內(nèi)參數(shù)的編碼長(zhǎng)度，K_j是基于Z_j的核矩陣，Z_j為第j個(gè)頻譜，表示集成子模型的數(shù)量，J為特征頻譜向量的維度，B∈{0,1}，也即，為染色體第i_bit位的二級(jí)制編碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟S200包括：

通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)、集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)、希爾伯特振動(dòng)分解(HVD)、局部均值分解(LMD)中的一種或幾種多組分信號(hào)分解方法將所述訓(xùn)練樣本特征信號(hào)分解為具有不同時(shí)間或能量尺度的多種不同訓(xùn)練樣本子信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量方法，其特征在于，步驟S600包括：

對(duì)于當(dāng)前種群中的每個(gè)個(gè)體，采用該個(gè)體對(duì)應(yīng)的核變量數(shù)量和核參數(shù)基于核偏最小二乘(KPLS)算法對(duì)J個(gè)特征頻譜分別訓(xùn)練獲取J個(gè)候選子模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量方法，其特征在于，步驟S700包括：

S710、對(duì)于每個(gè)個(gè)體，根據(jù)對(duì)應(yīng)的集成模型尺寸從對(duì)應(yīng)的J個(gè)候選子模型中選取個(gè)模型選擇權(quán)重參數(shù)最佳的候選子模型作為集成子模型；

S720、根據(jù)如下公式計(jì)算集成子模型對(duì)應(yīng)的權(quán)重

其中，為集成子模型輸出值的方差。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)軟測(cè)量方法，其特征在于，所述交叉概率p_c和所述變異概率p_m根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，p_c1,p_c2,p_m1,p_m2為預(yù)定值，和是種群的平均適應(yīng)度和最大適應(yīng)度；f_larger是兩個(gè)個(gè)體中較大的適應(yīng)度。