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专利号: 2020100096438
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法,其特征在于,包括:步骤一、对烧结终点的时间序列数据和检测参数的时间序列数据进行预处理;

步骤二、以烧结终点为决策参数,求取过程能力指数,并以此为依据划分烧结过程的运行性能等级;

步骤三、提取烧结过程每个检测参数时间序列的四种特征变量,分别是平均值、标准差、平均绝对误差和趋势特征;

步骤四、将时间序列的四种特征变量作为运行性能评价模型的输入量,将运行性能等级的编码作为运行性能评价模型的输出量,利用反向传播神经网络构建运行性能评价模型。

2.根据权利要求1所述的基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法,其特征在于,步骤一具体包括:剔除传感器故障和停机情况引起的零检测数据;数据的采样间隔设置为30秒;对于烧结终点的时间序列数据和检测参数的时间序列数据,选择每个时间子序列的长度为10分钟,包含20个数据点。

3.根据权利要求1所述的基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法,其特征在于,步骤二具体包括:S21、求取烧结终点时间子序列的过程能力指数,表示为,其中,USL和LSL是烧结终点的规格上限和下限,T是期望的烧结终点平均值, 是烧结终点时间子序列的估计平均值, 是烧结终点时间子序列的标准差;

S22、根据过程能力指数的数值大小来划分运行性能等级,如果 则运行性能等级为“优秀”;

如果 则运行性能等级为“良好”;

如果 则运行性能等级为“一般”;

如果 则运行性能等级为“较差”;

如果 则运行性能等级为“很差”。

4.根据权利要求1所述的基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法,其特征在于,步骤三具体包括:S31、求取检测参数时间子序列的平均值:检测参数时间子序列X={x1,x2,...,xn},n是时间子序列的长度,平均值表示为,S32、求取检测参数时间子序列的标准差,表示为,S33、求取检测参数时间子序列的平均绝对误差,表示为,S34、求取检测参数时间子序列的趋势特征,表示为,式中,

其中,sign()是符号函数。

5.根据权利要求1所述的基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法,其特征在于,步骤四具体包括:S41、对运行性能等级进行编码,表示为“某等级”=[P优秀,P良好,P一般,P较差,P很差],编码方式如下,每行编码依次表示属于性能等级“优秀”、“良好”、“一般”、“较差”、“很差”的概率;

S42、根据步骤三所述方法提取每个检测参数的时间序列特征变量,根据步骤S41的编码方式,对运行性能等级进行编码,以时间序列特征变量作为运行性能评价模型的输入量,将运行性能等级的编码作为运行性能评价模型的输出量,利用反向传播神经网络构建运行性能评价模型;

S43、反向传播神经网络的输出结果为属于5种等级的概率,选择概率最大的运行性能等级为输出。

6.根据权利要求5所述的基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法,其特征在于,烧结过程有20个检测参数,那么设计的反向传播神经网络结构为20×4个输入层数,5个输出层数的反向传播神经网络,设置隐含层数为27,隐含层激励函数设置为tansig(),输出层的激励函数为purelin()。

7.基于时间序列特征提取的烧结过程运行性能评价系统,其特征在于,包括:处理器及存储设备;所述处理器加载并执行存储设备中的指令及数据用于实现权利要求1~6所述的任意基于时序特征提取的烧结过程运行性能评价方法。