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基于VMD-GRU的润叶过程片烟水分集成预测方法
1
作者
张雷
任国峰
+8 位作者
洪斌斌
邹泉
郑红艳
赵云川
徐大勇
堵劲松
李银华
苏子淇
熊开胜
《中国烟草学报》
北大核心
2025年第2期58-65,共8页
润叶过程中出口烟叶的水分是重要质量指标,然而润叶过程具有多变量、非线性、非平稳等特点,给水分预测带来了巨大挑战,本研究提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和门控循环单元(Gated Recurrent Units, G...
润叶过程中出口烟叶的水分是重要质量指标,然而润叶过程具有多变量、非线性、非平稳等特点,给水分预测带来了巨大挑战,本研究提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和门控循环单元(Gated Recurrent Units, GRU)的集成预测方法。首先,利用VMD对烟叶水分含量进行分解,得到若干本征模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)。然后,针对不同尺度的模态分量,建立相应的GRU网络以提取多尺度特征。同时,设计并行GRU网络提取过程变量与烟叶水分之间的复杂时序依赖关系。最后,将所有GRU网络的输出隐藏状态进行拼接,并通过全连接层进行进一步特征提取和水分预测。研究结果表明,在某复烤厂实际生产数据集上,VMD-GRU的预测结果较传统预测方法提高了平均40%的预测准确率,特别是在多步预测上精度优势明显,证明了算法的有效性和优越性。
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关键词
烟
叶
水分预测
变分模态分解
门控循环单元网络
润叶过程
软测量
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职称材料
题名
基于VMD-GRU的润叶过程片烟水分集成预测方法
1
作者
张雷
任国峰
洪斌斌
邹泉
郑红艳
赵云川
徐大勇
堵劲松
李银华
苏子淇
熊开胜
机构
郑州轻工业大学电气信息工程学院
中国烟草总公司郑州烟草研究院
云南中烟工业有限责任公司
出处
《中国烟草学报》
北大核心
2025年第2期58-65,共8页
基金
国家烟草专卖局科研大数据重大科技项“卷烟制丝加工大数据关键技术研究与应用”(110202101083(SJ-07))
河南省科技攻关计划项目(242102220028)
河南省博士后科研项目(202102087)。
文摘
润叶过程中出口烟叶的水分是重要质量指标,然而润叶过程具有多变量、非线性、非平稳等特点,给水分预测带来了巨大挑战,本研究提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和门控循环单元(Gated Recurrent Units, GRU)的集成预测方法。首先,利用VMD对烟叶水分含量进行分解,得到若干本征模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)。然后,针对不同尺度的模态分量,建立相应的GRU网络以提取多尺度特征。同时,设计并行GRU网络提取过程变量与烟叶水分之间的复杂时序依赖关系。最后,将所有GRU网络的输出隐藏状态进行拼接,并通过全连接层进行进一步特征提取和水分预测。研究结果表明,在某复烤厂实际生产数据集上,VMD-GRU的预测结果较传统预测方法提高了平均40%的预测准确率,特别是在多步预测上精度优势明显,证明了算法的有效性和优越性。
关键词
烟
叶
水分预测
变分模态分解
门控循环单元网络
润叶过程
软测量
Keywords
tobacco leaf moisture prediction
variational mode decomposition
gated recurrent units network
leaf moistening process
soft sensing
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于VMD-GRU的润叶过程片烟水分集成预测方法
张雷
任国峰
洪斌斌
邹泉
郑红艳
赵云川
徐大勇
堵劲松
李银华
苏子淇
熊开胜
《中国烟草学报》
北大核心
2025
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