基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统设计

摘要：

针对矿热炉三相电极位置精确测量、节能降耗和安全生产的需求,设计一种基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统.首先根据矿热炉的实际构造,结合COMSOL Multiphysics软件,建立矿热炉仿真模型,并对矿热炉磁场进行分析,选取外磁场信号采样点.在选取的采样点,采集具有不同电极位置的矿热炉模型的外磁场信号,建立矿热炉外磁场信号样本集.根据该样本集,应用偏最小二乘(partial least squares,PLS)回归分析、径向基函数神经网络(radial basis function neural net-work,RBFNN)和粒子群优化RBFNN(particle swarm optimized RBFNN,PSO-RBFNN)分别建立矿热炉三相电极位置检测模型,并结合MATLAB GUI建立基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统.实验结果表明,检测系统的三种模型都可以实现对电极位置的检测,其中PSO-RBFNN模型的效果最优,三相电极位置检测准确率达到94.98％(训练集),90.21％(测试集),均方根误差为0.0535(训练集)、0.1311(测试集).提出的检测系统能够较精确地测量三相电极在矿热炉内的位置,实现非接触式检测,具有较好的实用价值和应用前景.

关键词：矿热炉、外磁场信号、电极位置、COMSOL Multiphysics软件、偏最小二乘回归分析、径向基函数神经网络、粒子群优化径向基函数神经网络

所属期刊栏目：20

分类号：TP274(自动化技术及设备)

资助基金：河南省科技厅自然科学项目182102210089

在线出版日期：2020-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2344-2351