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材料与冶金学报2024年第05期:蚁群优化算法协同深度极限学习机的热连轧宽度预测模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李嘉林;高杰;丁敬国;

单位:东北大学材料科学与工程学院;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室;

摘要:热连轧粗轧生产过程中,为解决换规格后宽度设定精度低的难题,提出了一种蚁群优化算法协同深度极限学习机(ant colony optimization deep extreme learning machine, ACO-DELM)的热连轧粗轧宽度预测方法.该方法将蚁群优化算法应用于DELM网络中,以提高其预测精度和泛化能力.先利用数据预处理方法对原始数据进行异常值的剔除和数据归一化.然后,使用蚁群优化算法对DELM的隐藏层节点数、迭代次数进行优化,在隐藏层节点数达到95个、迭代次数为480次时,DELM模型的预测性能最佳,其在预测不同规格带钢平均宽度时,决定系数R~2达到0.998 9,97.98%的样本点预测误差分布在-7~7 mm.应用结果表明,与传统的深度极限学习机(DELM)、卷积神经网络(CNN)等模型相比,ACO-DELM模型在预测精度和泛化能力上有明显的提升,可有效应用于热轧带钢的平均宽度预测.

关键词:热连轧;蚁群优化算法;深度极限学习机;宽度预测

基金资助:2022年辽宁省大学生创新创业训练计划项目(S202210145215); 国家自然科学基金联合基金重点项目(U21A20475)