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Blended coal’s property prediction model based on PCA and SVM
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作者 崔彦彬 刘承水 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2008年第S2期331-335,共5页
In order to predict blended coal's property accurately, a new kind of hybrid prediction model based on principal component analysis (PCA) and support vector machine (SVM) was established. PCA was used to transform... In order to predict blended coal's property accurately, a new kind of hybrid prediction model based on principal component analysis (PCA) and support vector machine (SVM) was established. PCA was used to transform the high-dimensional and correlative influencing factors data to low-dimensional principal component subspace. Well-trained SVM was used to extract influencing factors as input to predict blended coal's property. Then experiments were made by using the real data, and the results were compared with weighted averaging method (WAM) and BP neural network. The results show that PCA-SVM has higher prediction accuracy in the condition of few data, thus the hybrid model is of great use in the domain of power coal blending. 展开更多
关键词 prediction model BLENDED coal’s PROPERTY support VECTOR MACHINE principal COMPONENT analysis
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基于Blending模型融合的抽油机井检泵周期预测方法
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作者 姜民政 张崎 +3 位作者 王新民 孟博 周玉峰 董康兴 《石油机械》 北大核心 2025年第5期10-17,共8页
目前抽油机井检泵周期预测单一模型的稳定性和准确率较低,预测精度亟待提高。为此,通过将RF算法、GBDT算法、XGBoost算法及LightGBM算法等有效结合,提出一种基于Blending集成算法模型。基于大庆某油田的历史检泵数据,利用LOF孤立程度检... 目前抽油机井检泵周期预测单一模型的稳定性和准确率较低,预测精度亟待提高。为此,通过将RF算法、GBDT算法、XGBoost算法及LightGBM算法等有效结合,提出一种基于Blending集成算法模型。基于大庆某油田的历史检泵数据,利用LOF孤立程度检测方法和归一化对数据进行预处理,采用基于树模型特征融合筛选的方法,筛选出主要影响参数,对比4种单一算法模型与Blending集成模型对检泵周期的预测精度,采用新的150组检泵数据验证该模型的预测精度和泛化性能。研究结果表明:Blending集成模型的预测效果有较大提升,拟合优度决定系数为0.954,采用150组新的检泵数据对其验证,拟合优度决定系数为0.947,验证了Blending集成方法预测的有效性和可行性。研究结果可为油田的生产和管理提供参考。 展开更多
关键词 检泵周期预测 blending集成学习模型 归一化 参数优化 现场验证
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Research on Calculation Models of Coal Comminution Energy Consumption 被引量:1
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作者 LIU Xuemin WU Yuxin +1 位作者 LU Junfu YUE Guangxi 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期I0001-I0018,共18页
China has long been a coal-based energyconsumption country.The coal's combustion process andits particle size are closely related.Because there are stilldifficulties in understanding and mastering the energyconsum... China has long been a coal-based energyconsumption country.The coal's combustion process andits particle size are closely related.Because there are stilldifficulties in understanding and mastering the energyconsumption of comminution,the economic fineness tobalance comminution and burning is mainly obtainedaccording to experience.With the increasingly wide andextensive use of coal,the energy consumption of coalcomminution has been paid more and more attention.Inthis paper,the research on energy consumption ofcomminution is analyzed and summarized to provide areference for the energy consumption of coalcomminution. 展开更多
关键词 coal comminution energy consumption model prediction particle size
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Study on Generation Cost Prediction Based on Coal Quality and Generating Unit Performance 被引量:6
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作者 ZHONG Wei LIU Chenggang ZHOU Yonggang WU Yanling ZHOU Yi LI Pei 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期I0004-I0004,6,共1页
燃料变化条件下发电成本的预测是火电厂普遍关心的重要课题。分析了影响机组性能及发电电量成本的各种煤质指标,重点研究了基于结构参数及燃烧传热机理的锅炉稳态热力性能分析计算方法,讨论了制粉系统、风机、脱硫和脱硝装置性能随燃... 燃料变化条件下发电成本的预测是火电厂普遍关心的重要课题。分析了影响机组性能及发电电量成本的各种煤质指标,重点研究了基于结构参数及燃烧传热机理的锅炉稳态热力性能分析计算方法,讨论了制粉系统、风机、脱硫和脱硝装置性能随燃料等运行条件的变化关系,最终提出了基于煤质和机组性能分析计算的发电电量成本预测模型并研发了“煤炭选配与机组发电成本预测系统”。该系统在我国某600MW火电厂的实际应用经验表明:提出的电量成本分析预测模型合理,研发的软件系统有助于辅助火电厂的选煤和购煤决策,优化动力配煤方案,从而提高火电厂的运行经济性。 展开更多
关键词 成本预测 发电成本 机组性能 市场化改革 煤质 火电厂 电力 燃料
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煤系氦气扩散机制及其对氦气富集的启示——以沁水盆地北部太原组为例 被引量:1
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作者 马勇 辛志源 +4 位作者 陈践发 李玉宏 张修涛 蒋浩杰 陈泽亚 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第6期58-69,共12页
【目的】全球富氦气藏以常规天然气为主,近年来在我国鄂尔多斯盆地及周缘石炭−二叠系煤系中发现含氦天然气,揭示煤系氦气具有一定的资源潜力。但目前针对煤系氦气扩散运移机制的研究几乎处于空白,严重制约煤系氦气富集规律的进一步研究... 【目的】全球富氦气藏以常规天然气为主,近年来在我国鄂尔多斯盆地及周缘石炭−二叠系煤系中发现含氦天然气,揭示煤系氦气具有一定的资源潜力。但目前针对煤系氦气扩散运移机制的研究几乎处于空白,严重制约煤系氦气富集规律的进一步研究。【方法】以沁水盆地北部太原组煤及其顶板泥岩为研究对象,开展不同含水饱和度及气体含量(体积分数)煤系氦气物理扩散实验,并结合区域沉积埋藏史及生烃演化史模拟计算煤与泥岩中氦气扩散通量,揭示煤系氦气富集机制。【结果和结论】(1)实验温压条件下(20℃,气体压力为1 MPa),在≤13.5 nm孔隙中氦气以Knudsen扩散为主,煤与泥岩中氦气的扩散速率相近;在>13.5 nm孔隙中氦气转为Fick扩散。煤系氦气扩散主要受孔隙结构、含水性和气体含量影响,孔隙连通性越差、含水饱和度越高、氦气含量越低,氦气扩散越慢,封闭能力越强。(2)煤中割理−裂缝系统发育,连通性较好,导致煤中氦气扩散系数(1.1×10^(−8)m^(2)/s)高于泥岩(5.8×10^(−9)m^(2)/s)。高含水性通过阻塞孔隙通道和改变气−液界面行为降低氦气扩散速率,而气体含量对扩散速率的影响主要与气体分压和氦气与甲烷物理性质差异有关。(3)结合物理模拟和数值模拟结果,建立了地质历史时期氦气扩散通量预测模型,标准状态下煤和泥岩中的氦气扩散通量分别为13.24、5.05 cm^(3)/m^(2),氦气扩散主要发生在含量较高的烃类生成初期,后期逸散量可忽略不计。(4)煤系生氦能力较弱,煤系氦气的富集成藏是外源补给与保存动态平衡的结果,深部断裂促进深部氦气向上运移,而低含量梯度、高含水饱和度及低连通性通过抑制扩散速率而增强氦气的封存能力。煤系氦气勘探需重点关注深部断裂系统沟通能力及盖层封存有效性。 展开更多
关键词 煤系氦气 扩散机制 扩散通量 预测模型 富集机理
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时间卷积长短时记忆网络煤矿平硐变形多步预测
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作者 冀汶莉 淡新 +6 位作者 马晨阳 柴敬 吴玉意 秋风岐 刘文涛 雷武林 刘永亮 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期176-190,共15页
煤矿主平硐易受到外界因素的干扰,对其变形进行监测和预测十分重要。在光纤光栅监测平硐变形工程应用的基础上,提出了集成经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN... 煤矿主平硐易受到外界因素的干扰,对其变形进行监测和预测十分重要。在光纤光栅监测平硐变形工程应用的基础上,提出了集成经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)结合长短时记忆神经网络(Long Short-Term-Memory Network,LSTM)的EEMD-TCN-LSTM平硐变形多步预测模型。首先,通过集成经验模态分解方法将包含有噪声的监测数据分解成若干本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)分量。然后,计算IMF分量的模糊熵并选择有效IMF分量。最后,对不同有效分量序列利用TCN网络提取长时间维度特征,利用LSTM网络捕获非线性特征,叠加各分量预测结果。在预测模型的训练过程中采用多输出策略的多步预测方法,输出为未来多个时刻的光纤监测值。在不同光纤光栅传感器的监测数据上进行试验。结果表明:通过EEMD分解结合模糊熵法处理光纤监测数据,能在保留平硐变形信息的同时,过滤掉更多的噪声。与已有方法相比,预测方法在单步预测时,其评价指标决定系数(Coefficient of Determination,R^(2))可达到0.99,平方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别降低3.0%~10.0%和5.0%~20.0%,预测结果更准确。多输出策略下预测方法超前3步预测的R2平均为0.95,应变计的RMSE和MAE值至少降低了75.0%和31.5%,位移计的RMSE和MAE值至少降低了50.0%和66.7%,压力计的RMSE和MAE值至少降低了85.7%和62.3%,误差积累最低。集成经验模态分解的TCN-LSTM平硐变形多步预测方法,能够为巷道围岩变形预测提供技术基础。 展开更多
关键词 平硐变形 多步预测 TCN-LSTM预测模型 集成经验模态分解 煤矿智能化
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面间煤柱掘支机器人集群数字孪生系统高效虚实同步方法
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作者 毛清华 司马俊雷 +5 位作者 马宏伟 王川伟 陈彦璋 郭文瑾 崔闻达 成佳帅 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期228-238,共11页
【目的】针对面间煤柱掘支机器人集群虚拟模型数据量大、数据传输异常等导致虚实同步效果不佳问题,提出了一种基于三维模型轻量化与轨迹预测-修正模型的数字孪生掘支机器人集群高效虚实同步方法。【方法】定义了配合依赖顶点的概念,通... 【目的】针对面间煤柱掘支机器人集群虚拟模型数据量大、数据传输异常等导致虚实同步效果不佳问题,提出了一种基于三维模型轻量化与轨迹预测-修正模型的数字孪生掘支机器人集群高效虚实同步方法。【方法】定义了配合依赖顶点的概念,通过引入配合依赖顶点坍缩影响因子来改进二次误差度量算法,约束装配体三维模型轻量化过程使其保持各构件之间的配合关系,减小三维模型数据规模;建立了掘支机器人集群轨迹预测-修正模型,基于Self-Attention-LSTM轨迹预测算法预测孪生机器人集群的运动轨迹,结合二次插值法实时修正预测轨迹,保证虚拟模型与物理装备虚实同步的时空一致性。并构建了数字孪生掘支机器人集群高效虚实同步模拟验证平台。【结果和结论】引入配合依赖顶点坍缩影响因子约束轻量化过程,可有效抑制三维模型几何误差的增长,保持装配体配合面基本不变,可达到90%数据压缩率;1.5 s运动轨迹预测任务中,Self-Attention-LSTM轨迹预测算法误差最小,轨迹预测-修正方法可使驱动轨迹的MAD缩小74.28%,有效保障虚实同步一致性与平稳性;虚实同步延迟最大为55.28 ms,最大虚实同步位置绝对误差为1.93 mm、相对误差为1.07%,实现了掘支机器人集群高精度、低延迟虚实同步。提出的高效虚实同步方法为提升煤矿装备数字孪生系统运行效率提供了新思路。 展开更多
关键词 面间煤柱 数字孪生 掘支机器人集群 模型轻量化 二次误差度量 轨迹预测-修正
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基于特征选择与BiLSTM多变量回归预测的磨煤机故障预警研究 被引量:1
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作者 罗云 李战国 +5 位作者 付陇霞 王道谊 张新中 李耀华 程亮 江霞 《动力工程学报》 北大核心 2025年第5期724-732,共9页
为解决火电设备多参数耦合、渐变性故障诊断困难的问题,提出了一种基于套索(LASSO)回归特征选择与双向长短期记忆(BiLSTM)网络多变量回归预测的故障预警方法。以某1 000 MW机组磨煤机为研究对象,选取磨煤机电流、出口压力、出入口差压... 为解决火电设备多参数耦合、渐变性故障诊断困难的问题,提出了一种基于套索(LASSO)回归特征选择与双向长短期记忆(BiLSTM)网络多变量回归预测的故障预警方法。以某1 000 MW机组磨煤机为研究对象,选取磨煤机电流、出口压力、出入口差压作为表征堵磨故障的特征参数,采用LASSO回归选择特征变量,基于BiLSTM算法建立多变量回归预测模型;根据堵磨时特征参数的变化机理与模型预测值构建堵磨故障指数,最后利用核密度估计方法计算预警阈值,实现了堵磨故障预警。通过实际数据分析表明:磨煤机正常状态时,BiLSTM多变量回归预测模型的平均相对误差为1.13%,相比传统的误差反向传播(BP)神经网络和支持向量机回归(SVR)模型具有更高的精度和预测参数变化趋势的能力;磨煤机异常状态时,相比成熟的多元状态估计技术(MSET)算法模型能更早地发现磨煤机运行的异常状态,实现磨煤机变工况下故障早期预警。 展开更多
关键词 磨煤机 LASSO回归 BiLSTM多变量回归 预测模型 堵磨 故障指数
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基于贝叶斯优化支持向量回归的煤自燃温度预测模型 被引量:1
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作者 杨海燕 胡新成 +1 位作者 蔡佳文 余照阳 《工矿自动化》 北大核心 2025年第7期36-43,51,共9页
针对传统煤自燃温度预测模型未考虑指标气体与温度数据之间存在多重共线性、模型预测精度不足问题,提出了一种基于贝叶斯优化(BO)算法改进支持向量回归(SVR)超参数(BO-SVR)的煤自燃温度预测模型。利用煤自燃程序升温实验,对生成的指标... 针对传统煤自燃温度预测模型未考虑指标气体与温度数据之间存在多重共线性、模型预测精度不足问题,提出了一种基于贝叶斯优化(BO)算法改进支持向量回归(SVR)超参数(BO-SVR)的煤自燃温度预测模型。利用煤自燃程序升温实验,对生成的指标气体数据进行收集与处理。利用Spearman相关性分析选择与煤温相关性较强的指标气体并分析指标气体生成量间的共线性;对选择的指标气体进行主成分分析,解决多重共线性问题的同时降低维数;采用5折交叉验证方法划分训练集和测试集,通过平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和判定系数(R^(2))指标,对BO-SVR模型的性能与SVR、粒子群优化SVR(PSO-SVR)和遗传算法优化SVR(GA-SVR)模型进行定量评价。结果表明,BO-SVR模型的MAE较其他3种模型分别降低了74.2%,36.7%和10.2%,RMSE分别降低了71.9%,33.3%和11.4%,R^(2)达0.9885,高于其他模型。选取山西煤炭进出口集团河曲旧县露天煤业有限公司的烟煤煤样开展平行试验,BO-SVR模型在新数据集上的MAE为4.9279℃,RMSE为6.4899℃,R^(2)达0.9853,与原数据集预测结果保持高度一致性。表明BO-SVR模型具有较好的泛化性、预测精度和鲁棒性,有助于提高预测煤自燃温度的准确性。 展开更多
关键词 煤自燃 贝叶斯优化 支持向量回归 指标气体 预测模型
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基于变不确定覆盖域二型模糊系统的闭环配煤研究
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作者 姜彦辰 解继刚 +4 位作者 李前胜 王建 李杨 戴润泽 王永富 《控制工程》 北大核心 2025年第4期646-652,共7页
开环配煤没有考虑锅炉的燃烧状况和预测负荷的不确定性,配煤精度低。为了提高配煤的准确性,提出了一种基于当前批次的配煤掺烧情况滚动指导下一批次配煤的闭环配煤方法。首先,基于单煤的煤质参数,建立开环的配煤优化模型。然后,采用变... 开环配煤没有考虑锅炉的燃烧状况和预测负荷的不确定性,配煤精度低。为了提高配煤的准确性,提出了一种基于当前批次的配煤掺烧情况滚动指导下一批次配煤的闭环配煤方法。首先,基于单煤的煤质参数,建立开环的配煤优化模型。然后,采用变不确定覆盖域的二型模糊系统对配煤优化模型的约束边界补偿进行建模。相比于固定的不确定覆盖域,变不确定覆盖域提高了二型模糊系统的建模速度。最后,实验结果验证了所提闭环配煤方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 闭环配煤 变不确定覆盖域 二型模糊系统 配煤优化模型 补偿建模
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基于PSO-GA-BP优化算法的煤焦油产率预测研究
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作者 詹润 韩锋 +3 位作者 张文永 刘英明 刘桂建 黄毅 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期178-187,共10页
为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强... 为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强,氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、固定碳与焦油产率相关性中等,其他指标相关性较弱,并将影响焦油产率的特征参数划分为“强、强+中、强+中+弱”三种指标参数组合,建立了基于PSO-GA-BP的组合优化算法预测模型,通过对不同参数组合进行机器学习训练,对比分析了不同预测模型实际应用效果。结果表明:“强+中”特征参数组合样本数据在训练过程中,性能和训练状态较优,其最佳适应度最大,绝对系数R^(2)、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE均好于其他特征参数组合。通过与BP、GA-BP、PSO-BP算法模型进行对比,PSO-GA-BP组合优化算法模型误差最小,在提高焦油产率预测精度和数据拟合效果方面更具优势。将本次利用钻孔建立的PSO-GA-BP组合算法模型应用到巷道采集扩展样品焦油产率预测中,预测模型表现出较好的泛化能力。建立完整和全面的煤岩煤质数据库,利用先进智能算法,可进一步提高模型学习能力和预测效果。 展开更多
关键词 PSO-GA-BP组合算法 焦油产率 特征参数 煤岩煤质 预测模型 误差
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煤矿井下定向钻孔轨迹模型预测控制方法
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作者 李浩 姚宁平 +4 位作者 陆承达 张金宝 魏宏超 吴加俊 李金宇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期205-212,共8页
【目的】针对煤矿井下复杂地层定向钻进过程中存在的实钻轨迹控制难度大、与设计轨迹偏差较大的问题,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的定向钻孔轨迹跟踪控制方法。【方法】以螺杆钻具定向钻进过程为研究对象,在... 【目的】针对煤矿井下复杂地层定向钻进过程中存在的实钻轨迹控制难度大、与设计轨迹偏差较大的问题,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的定向钻孔轨迹跟踪控制方法。【方法】以螺杆钻具定向钻进过程为研究对象,在分析煤矿井下复杂地层条件下定向钻进特性的基础上,研究定向钻具的运动规律,采用运动学理论建立滑动定向钻进的钻孔轨迹延伸模型,并用泰勒级数展开方式对模型进行线性化处理,以消除钻孔倾角与方位角等状态量之间的耦合关系,在此基础上构建钻孔轨迹预测模型和以最小轨迹偏差作为控制目标的目标函数,采用反馈校正方法解决预测模型的稳态误差问题,并设计具有预测模型、滚动优化、反馈校正功能的模型预测控制器,得到钻孔轨迹最优控制量的推荐-工具面向角,最终实现定向钻孔轨迹跟踪优化控制。最后,利用陕西韩城某煤矿钻孔实钻数据,对控制算法进行了验证。【结果和结论】结果表明,线性化处理后的钻孔轨迹延伸模型有效保留了原有模型的特征,并简化了控制器的设计过程。改进后的定向钻孔轨迹反馈校正模型预测控制方法克服了模型适配和稳态误差的影响,相比于基于螺杆钻具造斜规律的人工经验控制决策方法,倾角平均绝对误差和方位角平均绝对误差分别降低79.5%和70.5%,为复杂地层定向钻孔轨迹控制提供了一种新的控制算法。 展开更多
关键词 煤矿井下 螺杆钻具 定向钻进 轨迹模型 模型预测控制 轨迹跟踪控制
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基于IAHP-CV组合赋权的煤瓦斯隧道施工风险模糊预测模型研究
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作者 姜安民 张道兵 +4 位作者 刘霁 王飞飞 董彦辰 李延超 尹华东 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1604-1616,共13页
为有效控制煤瓦斯隧道施工风险,对基于区间层次分析法与变异系数法组合赋权的煤瓦斯隧道施工风险模糊预测模型进行研究。首先,运用频次分析、鱼骨分析及专家访谈等方法筛选风险因素指标,从施工人员、机械设备、施工过程、工程特征与地... 为有效控制煤瓦斯隧道施工风险,对基于区间层次分析法与变异系数法组合赋权的煤瓦斯隧道施工风险模糊预测模型进行研究。首先,运用频次分析、鱼骨分析及专家访谈等方法筛选风险因素指标,从施工人员、机械设备、施工过程、工程特征与地质环境、瓦斯特征与赋存环境、施工管理这6个方面建立风险因素指标体系;其次,运用区间层次分析法与变异系数法进行组合赋权,确定风险因素指标权重;再次,对煤瓦斯隧道施工综合风险等级进行划分,构造风险等级隶属度函数,基于上述指标体系与权重构建煤瓦斯隧道施工风险模糊预测模型;最后,运用该模型对湖南某煤瓦斯隧道施工风险进行预测。研究结果表明:施工人员风险、机械设备风险、施工过程风险、工程特征与地质环境风险均处于III级(中等)至IV级(较小)之间,瓦斯特征与赋存环境、施工管理风险、施工综合风险所处等级均为II级(较大)至III级(中等)之间,风险预测结果与实际结果较接近;运用该模型对煤瓦斯隧道施工风险进行预测可操作性强,预测结果可靠。 展开更多
关键词 煤瓦斯隧道 施工风险 区间层次分析法 变异系数法 组合赋权 模糊理论 预测模型
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基于多任务不确定性损失的电站锅炉关键指标预测
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作者 王宇飞 李楠 +3 位作者 谢刚 张晓红 聂晓音 周勇 《热力发电》 北大核心 2025年第5期132-139,共8页
随着电站锅炉灵活运行需求的增加,频繁的变负荷运行导致污染物含量和烟气参数大范围波动,对单一污染物或烟气参数等关键指标进行建模已无法满足电厂实际需求,因此需要考虑多种关键指标的耦合性进行协同预测建模。基于燃煤电厂的历史运... 随着电站锅炉灵活运行需求的增加,频繁的变负荷运行导致污染物含量和烟气参数大范围波动,对单一污染物或烟气参数等关键指标进行建模已无法满足电厂实际需求,因此需要考虑多种关键指标的耦合性进行协同预测建模。基于燃煤电厂的历史运行数据,通过核函数映射进行特征提取,构建硬参数共享结构的长短时记忆神经网络进行多任务预测建模,利用不确定性损失的方法优化预测模型。实验结果表明,所提出的预测模型在变负荷工况下表现出较高的预测精度,对于所涉及的关键指标空气预热器出口烟气含氧量、烟气温度、炉膛出口NO_(x)质量浓度的预测,均方根误差分别降低了25.5%、41.8%和4.7%。所提方法能够在变负荷工况下对电站锅炉多个关键指标进行预测,能够辅助电厂实现污染控制和燃烧效率优化,可为电厂智能化运行提供技术支持。 展开更多
关键词 燃煤锅炉 预测模型 LSTM神经网络 多任务学习 不确定性损失
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基于IDBO-HKELM-Adaboost的煤与瓦斯突出危险性预测方法
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作者 李曼 徐耀松 +1 位作者 王雨虹 王丹丹 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期477-486,共10页
为实现更加高效准确地完成煤与瓦斯突出危险性预测,提出了一种采用Adaboost算法增强的改进蜣螂算法(IDBO)优化混合核极限学习机(HKELM)的预测模型。首先,在数据降维时采用核主成分分析(KPCA)对影响因素进行处理并提取有效的特征量,得到... 为实现更加高效准确地完成煤与瓦斯突出危险性预测,提出了一种采用Adaboost算法增强的改进蜣螂算法(IDBO)优化混合核极限学习机(HKELM)的预测模型。首先,在数据降维时采用核主成分分析(KPCA)对影响因素进行处理并提取有效的特征量,得到预处理样本数据。将PWLCM混沌映射、非线性递减策略以及邻域学习机制融入到蜣螂算法中,之后,利用IDBO对HKELM的关键参数进行寻优,构建IDBO-HKELM煤与瓦斯突出危险性分类预测模型。最后,使用Adaboost算法对IDBO-HKELM模型进行增强。结合工程实际数据进行验证,验证结果表明:相较于其他模型,基于IDBO-HKELM-Adaboost的预测方法具有更高的预测精度,在提高运算效率的同时满足煤与瓦斯突出预测的精度和可靠性要求,准确率达到97.44%。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 突出预测 改进蜣螂算法 混合核极限学习机 核主成分分析 预测模型
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基于多速率事件触发控制的重介分选密度调控 被引量:1
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作者 杨翊卓 王兰豪 +2 位作者 张淇瑞 胡梦洁 代伟 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期999-1007,共9页
悬浮液密度的稳定控制是保证重介分选精煤质量的重要手段,本文着重考虑重介分选密度回路多速率采样控制的实际生产情况,提出一种基于多速率事件触发控制的重介分选密度调控方法.首先通过提升技术与基于连续学习的多速率辨识方法建立密... 悬浮液密度的稳定控制是保证重介分选精煤质量的重要手段,本文着重考虑重介分选密度回路多速率采样控制的实际生产情况,提出一种基于多速率事件触发控制的重介分选密度调控方法.首先通过提升技术与基于连续学习的多速率辨识方法建立密度回路多速率模型,进而设计基于事件触发机制的模型预测控制器,使密度回路能够在保证控制性能的前提下,减少控制器的更新次数,从而减少通讯资源的浪费.通过仿真验证了本文所提控制方法的有效性.该研究成果为工业互联网环境下的重介分选密度控制器设计提供了新方法. 展开更多
关键词 重介质选煤 事件触发 多速率 模型预测控制
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厚硬岩层断裂型矿震地面震动损害边界预测模型研究与应用
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作者 年宾 张明 +5 位作者 张宇 王卫 魏凯祥 陈国华 赵建明 李志军 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第7期106-113,共8页
为分析厚硬岩层断裂诱发矿震可能对地面造成一定的震动损害,以矿震引起地面震动损害响应工程实例为背景,采用理论结合实践的方法,研究厚硬岩层断裂型矿震地面震动损害边界预测模型及其定量估算方法。研究结果表明:大范围厚硬岩层空间结... 为分析厚硬岩层断裂诱发矿震可能对地面造成一定的震动损害,以矿震引起地面震动损害响应工程实例为背景,采用理论结合实践的方法,研究厚硬岩层断裂型矿震地面震动损害边界预测模型及其定量估算方法。研究结果表明:大范围厚硬岩层空间结构形成过程中岩体固支端持续弹性变形,这是厚硬岩层断裂型矿震的主要能量来源;震源能量传播至地面转化成质点不同震动速度,能够表征震动损害响应程度和确定地面震动损害边界;开采地面“移动-震动”损害边界统一预测模型,兼顾了缓慢岩移与瞬间矿震2类灾害特征;采用研究模型预测16101工作面矿震引起地面明显震感、较强震感、民用建筑物破坏不同边界为4187 m,1233 m,705 m,预测结果与实际矿震地面响应范围基本相符。研究结果可为矿震地面震动损害研究提供参考。 展开更多
关键词 煤矿开采 矿震 厚硬岩层 地面震动损害 预测模型
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基于WOA-GRU模型的煤泥浮选智能控制研究
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作者 窦治衡 王然风 +3 位作者 秦新凯 柴宇青 李品钰 刘舒通 《工矿自动化》 北大核心 2025年第4期153-159,168,共8页
由于浮选过程机理复杂,难以满足先进过程控制的需求,基于系统辨识方法进行建模,并针对传统辨识方法拟合度较低的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)与门控循环单元(GRU)(WOA-GRU)的系统辨识模型。该模型利用GRU有效应对浮选过程中存... 由于浮选过程机理复杂,难以满足先进过程控制的需求,基于系统辨识方法进行建模,并针对传统辨识方法拟合度较低的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)与门控循环单元(GRU)(WOA-GRU)的系统辨识模型。该模型利用GRU有效应对浮选过程中存在的时滞特性,通过WOA对GRU网络参数进行优化,进一步提高了模型的辨识精度。考虑到现有选煤厂普遍使用单输入单输出的PID控制器,难以应对多输入多输出系统,将模型预测控制(MPC)引入实际生产现场,以更好地解决浮选过程中多变量耦合问题。基于代池坝选煤厂的生产数据,分别对WOA-GRU和NARX 2种辨识模型进行了MPC仿真,结果表明,WOA-GRU模型的拟合精度较NARX模型高51.84%,引入MPC后,WOA-GRU模型可将灰分波动控制在设定值的±4%内,优于NARX模型。现场试运行结果表明,灰分波动幅度位于5%~10%的数据较引入MPC前占比减少了10.8%,大于10%的数据占比则减少了3.9%,说明WAO-GRU模型不仅具备更高的精度与稳定性,而且能够减小灰分的波动,为煤泥浮选过程的智能化控制与应用提供了参考。 展开更多
关键词 煤泥浮选 系统辨识 模型预测控制 鲸鱼优化算法 门控循环单元 煤泥灰分
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基于沉降速率模型的煤泥浓缩机底流浓度预测方法
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作者 荣东 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期31-36,共6页
选煤厂浓缩机底流浓度影响浓缩机的运行安全以及下游过滤系统的工作效率,预测底流浓度并用于煤泥水智能化系统的控制具有重要意义。基于固体物沉降的基本规律和质量平衡,利用浓缩机入料的流量和浓度、混凝药剂加药量和浓缩机底流流量与... 选煤厂浓缩机底流浓度影响浓缩机的运行安全以及下游过滤系统的工作效率,预测底流浓度并用于煤泥水智能化系统的控制具有重要意义。基于固体物沉降的基本规律和质量平衡,利用浓缩机入料的流量和浓度、混凝药剂加药量和浓缩机底流流量与浓度等在线的瞬时和历史数据,以及煤泥粒度分布和最适加药量等离线数据,核算了不同粒度煤泥颗粒在浓缩机中的沉降速度,构建了一种浓缩机底流浓度的预测算法,并在选煤厂中应用。基于沉降公式的理论计算结果表明,在不加絮凝药剂的情况下,浓缩机中小于0.045 mm的颗粒将随溢流水在系统中循环,0.045~0.125 mm粒度级的煤泥将以悬浮物的形式停留在浓缩机中,大于0.125 mm的颗粒为可沉降煤泥;加药后各粒度级煤泥以絮凝体形式沉降。建立的基于沉降速率和质量平衡的底流浓度预测算法在选煤厂的应用显示,该方法能够较准确预测底流浓度,3 h统计数据的标准偏差为6.55 g/L,可为煤泥水底流的智能化排放提供依据。 展开更多
关键词 煤泥水 沉降速率 质量平衡 浓缩机 底流浓度 预测模型
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改进SSA优化BPNN的煤体瓦斯渗透率预测模型
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作者 汪伟 崔欣超 +3 位作者 祁云 李绪萍 王璜瑞 齐庆杰 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页
为更加精确地预测煤体瓦斯渗透率,进而保障煤矿安全生产,构建基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化反向传播神经网络(BPNN)的煤体瓦斯渗透率预测模型。首先,通过引入Sine混沌映射和高斯变异改进麻雀搜索算法(SSA),以增强其全局搜索能力和局... 为更加精确地预测煤体瓦斯渗透率,进而保障煤矿安全生产,构建基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化反向传播神经网络(BPNN)的煤体瓦斯渗透率预测模型。首先,通过引入Sine混沌映射和高斯变异改进麻雀搜索算法(SSA),以增强其全局搜索能力和局部寻优精度,从而优化BPNN的权值和阈值配置;然后,通过皮尔逊相关系数矩阵和核主成分分析(KPCA)处理瓦斯渗透率影响因素的数据,以提高模型的计算效率和准确性,并以累积方差达88.59%的3个主成分提取为模型输入,渗透率作为输出进行试验;最后,将该模型应用于山西某煤矿进行实例验证。结果表明:ISSA-BPNN在平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)和决定系数R^(2)等4个指标上优于粒子群算法(PSO)优化BPNN、PSO优化支持向量机(PSO-SVM)、PSO优化最小二乘支持向量机(LSSVM)及SSA优化BPNN(SSA-BPNN)模型,且相较于其他模型在测试样本中的平均绝对误差(MAE)分别降低0.0327、0.022、0.0179、0.0182;MAPE分别降低5.15%、3.14%、2.76%、2.36%;RMSE分别降低0.0316、0.0279、0.0188、0.0222;R^(2)分别提高0.0775、0.0658、0.0401、0.0493;实例验证表明模型可靠性和稳定性较高。 展开更多
关键词 改进麻雀搜索算法(ISSA) 反向传播神经网络(BPNN) 煤体瓦斯 渗透率 预测模型
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