[發明專利]一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法在審
| 申請號： | 202011140558.1 | 申請日： | 2020-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN112396159A | 公開（公告）日： | 2021-02-23 |
| 發明（設計）人： | 張珂;李冬;周鵬;郭菁菁;張成龍;吳玉厚;于文達 | 申請（專利權）人： | 沈陽建筑大學 |
| 主分類號： | G06N3/04 | 分類號： | G06N3/04;G06N3/08 |
| 代理公司： | 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448 | 代理人： | 黃耀威 |
| 地址： | 110168 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 混凝土 布料 螺旋 輸送 預報 方法 | ||
1.一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法，其特征在于，包括：
根據布料機的螺桿內混凝土的軸向輸送速度，獲得螺旋輸送量機理模型的計算值；
根據螺旋輸送量偏差的神經網絡結構、神經網絡訓練和神經網絡螺旋輸送量偏差，獲得螺旋輸送量實際值與機理模型計算值的偏差模型；
通過螺旋輸送量實際值與機理模型計算值的偏差模型對螺旋輸送量機理模型的計算值進行校正，即可獲得最終螺旋輸送量的預報值。
2.根據權利要求1所述的一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法，其特征在于，在根據布料機的螺桿內混凝土的軸向輸送速度，獲得螺旋輸送量機理模型的計算值時，包括：
根據混凝土顆粒在螺旋輸送過程中的軸向輸送速度、牽連速度和絕對速度之間的關系、混凝土顆粒的牽連速度與螺旋轉數的關系、以及摩擦系數與角度之間關系，計算摩擦情況下的混凝土顆粒軸向輸送速度；
根據在摩擦情況下的混凝土顆粒軸向輸送速度，獲得在摩擦狀況下的螺旋輸送量機理預報計算值。
3.根據權利要求1所述的一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法，其特征在于，對所述螺旋輸送量偏差的神經網絡結構的確定，包括：
將影響輸送量的螺旋葉片直徑、螺距、螺旋轉數、混凝土種類、料斗內混凝土液位高度、以及螺旋輸送量機理模型的計算值，作為BP神經網絡輸送量偏差模型的6個輸入量；
根據與上述6個輸入量對應每一個輸入層的神經元，獲得輸入層共需的6個神經元；
根據隱含層神經元經驗計算公式計算出隱含層的神經元數量范圍為4-13，其中，j為隱含層神經元數，i為輸入層神經元數，u為輸出層神經元數；
將訓練數據中BP神經網絡所對應的隱含層神經元數量，作為最終的隱含層神經元數，完成最終確定的神經網絡結構。
4.根據權利要求3所述的一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法，其特征在于，對所述螺旋輸送量偏差的神經網絡訓練的確定，包括：
將6個螺旋輸送量計算的輸入值依次進行歸一化計算、輸入層計算、隱含層計算和輸出層計算，完成對神經網絡的信息正向傳播計算。
5.根據權利要求4所述的一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法，其特征在于，在對螺旋輸送量計算的輸入值進行輸入層計算時，計算公式為：
在對螺旋輸送量計算的輸入值進行隱含層計算時，計算公式為：
在對螺旋輸送量計算的輸入值進行輸出層計算時，計算公式為：
其中，Ii為輸入層第i個神經元輸入；為隱含層神經元輸出；vij為輸入層第i個神經元到隱含層第j個神經元的權值，其中j為隱含層神經元的個數，qj為隱含層神經元的閾值；O為輸出層神經元實際輸出；wj為隱含層第j個神經元到輸出層神經元的連接權值；θ為輸出層神經元的閾值。
6.根據權利要求4所述的一種用于混凝土布料的螺旋輸送量的預報方法，其特征在于，對所述螺旋輸送量偏差的神經網絡訓練，還包括：
采用誤差函數計算式對所述螺旋輸送量偏差的神經網絡的實際輸出與期望輸出進行比較，得出樣本誤差；
采用計算式計算所述螺旋輸送量偏差的神經網絡訓練的全局誤差；
由所述螺旋輸送量偏差的神經網絡訓練的輸出層到隱含層逐層修正，形成反向傳播，經過對所述螺旋輸送量偏差的神經網絡訓練多次反向傳播修正，直至BP神經網絡輸出誤差減少到指定目標精度范圍內，即可輸出最終預測結果；
其中，tp為輸出層神經元的期望輸出；p為訓練樣本序號；N為訓練樣本數量。
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