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基于网格搜索与交叉验证的SVM磨机负荷预测

3052    2017-02-16

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作者:罗小燕, 陈慧明, 卢小江, 熊洋

作者单位:江西理工大学机电工程学院, 江西 赣州 341000


关键词:磨机负荷;网格搜索;交叉验证;参数优化;混合编程


摘要:

针对实际生产中只能依据专家经验判断磨机负荷(ML)状态,难以检测ML及其直接相关参数的问题,该文通过分析反应磨机内部负荷的振动信号,提取频谱特征,利用支持向量机(SVM)建立磨机负荷参数的预测模型。为解决SVM核函数参数g和惩罚因子C主观选取问题,提出采用网格搜索与交叉验证相结合的方法,对SVM参数进行优化。最后基于Matlab与VC混合编程,建立仿真平台,实现球磨机负荷参数的预测仿真。分别利用SVM默认参数和最佳优化参数代入ML回归预测模型,通过参数ML预测对比,得到SVM最佳优化参数下训练的平均平方误差(MSE)和平方相关系数(r2)均优于SVM默认参数下的预测结果。


Forecast of SVM mill load based on grid search and cross validation

LUO Xiaoyan, CHEN Huiming, LU Xiaojiang, XIONG Yang

School of Mechanical and Electrical Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China

Abstract: In order to address the problem that mill load (ML) state only can be estimated with expert experience and ML parameters directly relevant to ML and ML state are hard to be monitored during actual production. This article proposed the method of combining grid search and cross validation to optimize SVM parameters and solve the problem of subjective selection between SVM kernel function parameter g and penalty factor C, by analyzing and reflecting vibration signal inside mill, extracting spectrum signature of signal and establishing forecasting model for mill load parameters by using support vector machine(SVM). Forecast simulation of ball mill load parameter was achieved by establishing simulation platform based on hybrid programming of Matlab and VC. Both training mean square error(MSE) and square correlation coefficient(r2) obtained under optimized SVM parameters are higher than the forecasting results under default SVM parameters by respectively substituting default SVM parameters and optimized SVM parameters into ML regression forecasting model and ML parameter forecasting and comparison.

Keywords: mill load;grid search;cross validation;parameter optimization;hybrid programming

2017, 43(1): 132-135144  收稿日期: 2016-06-22;收到修改稿日期: 2016-07-20

基金项目: 国家自然科学基金项目(51464017);江西省高等学校科技落地计划项目(KJLD1304(45))

作者简介: 罗小燕(1967-),女,江西赣州市人,副教授,硕士生导师,研究方向为机电系统智能监测与控制。

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