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西安科技大学学报2025年第04期:基于IWOA-LSSVM的矿用差压式流量计误差补偿方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王伟峰;李煜;田丰;李卓洋;白玉;李寒冰;

单位:西安科技大学安全科学与工程学院;西安科技大学煤矿智能安全技术与装备应急管理部重点实验室;西安科技大学通信与信息工程学院;西安科技大学电气与控制工程学院;

摘要:针对矿用差压式流量计易受井下瓦斯抽采管道中温度、湿度、压力等因素的干扰,导致测量误差较大的问题,提出了一种基于改进的鲸鱼算法(IWOA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的误差补偿方法。采用鲸鱼算法(WOA)优化LSSVM模型的核函数参数和惩罚因子,引入Tent混沌映射、随机性学习方法以及自适应权重,构建IWOA-LSSVM误差补偿模型;搭建试验模拟测试平台,模拟抽采管道环境,应用Matlab对监测数据进行仿真,对比BP神经网络、PSO-LSSVM算法、GWO-LSSVM算法的误差补偿结果。结果表明:相较于原始测量值,BP神经网络使差压式流量计平均百分比误差从7.40%下降到1.13%,PSO-LSSVM算法使平均百分比误差下降到1.05%,GWO-LSSVM算法使平均百分比误差下降到0.47%,而IWOA-LSSVM算法可以使百分比误差下降到0.23%。IWOA-LSSVM算法能有效消除环境因素对流量计输出结果的影响,提高了矿用差压式流量计的可靠性与检测精度。

关键词:差压式流量计;;误差补偿;;鲸鱼算法;;最小二乘支持向量机;;瓦斯抽采

基金资助:陕西省重点研发计划项目(2021SF-472,2022QCY-LL-70);; 陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2023KXJ-052)