基于多源信號(hào)融合技術(shù)的球磨機(jī)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、球磨機(jī)具有操作簡(jiǎn)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(diǎn)，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(jī)磨礦過程存在多變量相互制約、強(qiáng)耦合、滯后時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，造成其筒體內(nèi)部負(fù)荷參數(shù)無法顯性描述和實(shí)時(shí)控制，難于充分發(fā)揮磨機(jī)的實(shí)際效能。因此，實(shí)現(xiàn)磨機(jī)內(nèi)部負(fù)荷的有效預(yù)測(cè)，使球磨機(jī)運(yùn)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(yàn)球磨機(jī)為研究對(duì)象，通過經(jīng)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)探究、信號(hào)處

2、理相結(jié)合的方法，采用多種傳感器分別檢測(cè)球磨機(jī)軸承振動(dòng)信號(hào)、筒體磨音信號(hào)和主電機(jī)電流信號(hào)，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(duì)磨機(jī)負(fù)荷的多源信號(hào)特征提取與預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了深入研究，實(shí)現(xiàn)了磨機(jī)內(nèi)部負(fù)荷狀態(tài)參數(shù)的有效預(yù)測(cè)。主要研究結(jié)果為：
　　首先，針對(duì)球磨機(jī)耗能高、產(chǎn)量低、噪音大等問題，通過經(jīng)驗(yàn)分析得出磨礦過程的主要影響因素和信號(hào)檢測(cè)方法；搭建了球磨機(jī)多源信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，采用單因素變量法進(jìn)行了磨礦實(shí)驗(yàn)，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(píng)價(jià)指標(biāo)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同磨機(jī)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(duì)三種狀態(tài)的多源信號(hào)進(jìn)行特征提取和識(shí)別，采用了小波變換技術(shù)分別對(duì)球磨機(jī)振動(dòng)、磨音信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到振動(dòng)特征信息為信號(hào)的均值、方差和頻率段能量值，磨音特征信息為信號(hào)的A計(jì)權(quán)總聲壓級(jí)和A計(jì)權(quán)倍頻程聲壓級(jí)；通過對(duì)比分析不同工況下信號(hào)特征信息值的歐氏距離，結(jié)果表明與單一信號(hào)相比，多

4、源信號(hào)能更準(zhǔn)確、更快速的對(duì)磨機(jī)負(fù)荷進(jìn)行識(shí)別；通過對(duì)不同時(shí)間段的電流信號(hào)進(jìn)行均值化處理，得出隨著磨機(jī)負(fù)荷的增加，電流值呈先增加后減小的趨勢(shì)。
　　最后，針對(duì)磨機(jī)負(fù)荷預(yù)測(cè)中的檢測(cè)信號(hào)存在高沖突、強(qiáng)突變、低相關(guān)的問題，采用了改進(jìn)后的最優(yōu)融合集算法，對(duì)同類信號(hào)在不同時(shí)間段的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)后的D-S證據(jù)理論融合規(guī)則，提出了一種磨機(jī)負(fù)荷的多源異類信號(hào)特征層融合方法，并通過實(shí)例驗(yàn)證和不同算法對(duì)比分