基于多源信號融合技術(shù)的球磨機負(fù)荷預(yù)測方法研究.pdf

1、球磨機具有操作簡單、制造成本低、破碎比大、既可用于濕磨又可用于干磨等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在玻璃、陶瓷、水泥、化工、礦山等領(lǐng)域。但是，球磨機磨礦過程存在多變量相互制約、強耦合、滯后時間長等缺點，造成其筒體內(nèi)部負(fù)荷參數(shù)無法顯性描述和實時控制，難于充分發(fā)揮磨機的實際效能。因此，實現(xiàn)磨機內(nèi)部負(fù)荷的有效預(yù)測，使球磨機運行在最佳工況狀態(tài)，是提高磨礦效率、降低生產(chǎn)成本的根本任務(wù)之一。
　　本文以試驗球磨機為研究對象，通過經(jīng)驗分析、實驗探究、信號處

2、理相結(jié)合的方法，采用多種傳感器分別檢測球磨機軸承振動信號、筒體磨音信號和主電機電流信號，應(yīng)用最優(yōu)融合集和D-S證據(jù)理論的多源信息融合技術(shù)，對磨機負(fù)荷的多源信號特征提取與預(yù)測方法進行了深入研究，實現(xiàn)了磨機內(nèi)部負(fù)荷狀態(tài)參數(shù)的有效預(yù)測。主要研究結(jié)果為：
　　首先，針對球磨機耗能高、產(chǎn)量低、噪音大等問題，通過經(jīng)驗分析得出磨礦過程的主要影響因素和信號檢測方法；搭建了球磨機多源信號檢測系統(tǒng)，采用單因素變量法進行了磨礦實驗，以加球量、給料量、入

3、料粒度分布、球配比為輸入?yún)?shù)，以能耗和-200目產(chǎn)率為評價指標(biāo)，相關(guān)實驗結(jié)果表明，不同磨機負(fù)荷參數(shù)可劃分為欠負(fù)荷、正常負(fù)荷、過負(fù)荷三種狀態(tài)。
　　其次，為了對三種狀態(tài)的多源信號進行特征提取和識別，采用了小波變換技術(shù)分別對球磨機振動、磨音信號進行特征提取，得到振動特征信息為信號的均值、方差和頻率段能量值，磨音特征信息為信號的A計權(quán)總聲壓級和A計權(quán)倍頻程聲壓級；通過對比分析不同工況下信號特征信息值的歐氏距離，結(jié)果表明與單一信號相比，多

4、源信號能更準(zhǔn)確、更快速的對磨機負(fù)荷進行識別；通過對不同時間段的電流信號進行均值化處理，得出隨著磨機負(fù)荷的增加，電流值呈先增加后減小的趨勢。
　　最后，針對磨機負(fù)荷預(yù)測中的檢測信號存在高沖突、強突變、低相關(guān)的問題，采用了改進后的最優(yōu)融合集算法，對同類信號在不同時間段的檢測數(shù)據(jù)進行融合，結(jié)果表明該方法能有效剔除高沖突信息；采用改進后的D-S證據(jù)理論融合規(guī)則，提出了一種磨機負(fù)荷的多源異類信號特征層融合方法，并通過實例驗證和不同算法對比分