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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于动态自适应旗鱼优化BP神经网络的工作面周期来压预测
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  • 作者

    姚钰鹏 熊武

  • 单位

    北京天玛智控科技股份有限公司

  • 摘要
    针对现有工作面周期来压预测方法精度不足、泛化性较差和算力要求高等问题,提出了一种基于动态自适应旗鱼优化BP神经网络(DASFO-BP)的工作面周期来压预测模型。通过分析工作面周期来压机理,得到与来压相关的影响因素,并通过皮尔逊相关系数确定对来压具有显著影响的因素(推进速度、直接顶厚度、基本顶厚度、采高、煤层倾角和倾向长度)作为预测模型输入,并以下次来压强度和来压步距作为预测模型输出。针对旗鱼优化(SFO)算法鲁棒性不足的问题,提出了动态自适应优化策略对SFO算法进行改进,即在优化前期利用SFO达到快速收敛的目的,中期则借助秃鹰搜索(BES)跳出局部最优,后期发挥粒子群优化(PSO)深度搜索的优势来提高解的精度。通过改进后的动态自适应旗鱼优化(DASFO)算法对BP神经网络的超参数进行训练,构建了基于DASFO-BP的来压预测模型。结果表明,DASFO算法在单峰和多峰测试函数上均能实现快速收敛;与BP,SFO-BP和NCPSO-BP相比,DASFO-BP对周期来压强度和步距的预测值与真实值更为接近,具有更高的精度和拟合能力,泛化能力强,能够准确预测下一周期来压分布情况。
  • 关键词

    基本顶垮落工作面周期来压来压强度来压步距旗鱼优化算法动态自适应优化BP神经网络

  • 文章目录

    0引言
    1 周期来压影响因素分析
    1.1 来压机理
    1.2 参数相关性
    2 来压预测模型
    2.1 BP神经网络
    2.2 DASFO
    2.3 DASFO优化BP神经网络
    3 实验分析
    3.1 收敛特性
    3.2 预测精度
    3.3 泛化能力
    4 工程验证
    5 结论
  • 引用格式
    姚钰鹏,熊武.基于动态自适应旗鱼优化BP神经网络的工作面周期来压预测[J/OL].工矿自动化,1-8[2024-09-09].https://doi.org/10.13272/j.issn.1671-251x.2024060060.
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