1.一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:包括以下步驟:
(1)根據(jù)水泵的流量特性,選取歷史數(shù)據(jù)中與當(dāng)前工作點(diǎn)位于相同變頻器轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的數(shù)據(jù);
(2)基于選取的數(shù)據(jù),以變頻水泵的進(jìn)出口壓差為自變量,出口流量為因變量建立局部加權(quán)線性回歸模型,確定出口流量的預(yù)測(cè)值;
(3)估計(jì)出口流量預(yù)測(cè)值的置信區(qū)間,獲得動(dòng)態(tài)在線報(bào)警閾值,以其對(duì)變頻水泵出口流量進(jìn)行預(yù)警。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(1)中,根據(jù)水泵的流量特性,對(duì)于工作在變頻模式下的水泵,利用特性曲線表示其歷史數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)不同變頻器轉(zhuǎn)速的凝結(jié)水流量與進(jìn)出口壓力差的關(guān)系,選取歷史數(shù)據(jù)中與當(dāng)前工作點(diǎn)位于相同變頻器轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和預(yù)測(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(2)中,設(shè)定選取的樣本集中的進(jìn)出口壓力差為自變量,出口流量為因變量,假設(shè)出口流量獨(dú)立同分布,建立局部加權(quán)線性回歸模型。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(2)中,具體步驟包括:
(2-1)以當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)中進(jìn)出口壓力差為中心,選擇樣本集中若干個(gè)近鄰數(shù)據(jù)為局部建模數(shù)據(jù),構(gòu)造第二樣本集合;
(2-2)根據(jù)第二樣本集合確定帶寬,選擇核函數(shù),計(jì)算樣本集中每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)值;
(2-3)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化,得到當(dāng)前工作點(diǎn)出口流量的預(yù)測(cè)值。
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(2-1)中,近鄰個(gè)數(shù)的確定,通過(guò)留一交叉檢驗(yàn),將樣本集中的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)分別作為當(dāng)前工作點(diǎn)進(jìn)行建模預(yù)測(cè),得到預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn),將預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)最小化,即可確定近鄰個(gè)數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(2-2)中,選擇tricube核作為核函數(shù),根據(jù)第二樣本集合中的自變量值與當(dāng)前工作點(diǎn)的自變量值的差值,確定帶寬,位于帶寬內(nèi)與當(dāng)前工作點(diǎn)的自變量值距離越近的數(shù)據(jù)點(diǎn)權(quán)值越大,位于帶寬之外的數(shù)據(jù)點(diǎn)權(quán)值均為0,權(quán)值進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,所有近鄰數(shù)據(jù)的權(quán)值之和為1。
7.如權(quán)利要求4所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(2-3)中,根據(jù)最小二乘原理,選擇加權(quán)誤差平方和作為目標(biāo)函數(shù)并使之最小化,進(jìn)行求解,獲得局部一元線性回歸模型的參數(shù),并將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)中進(jìn)出口壓力差帶入局部一元線性回歸模型中,得到出口流量的預(yù)測(cè)值。
8.如權(quán)利要求1所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(3)中,利用優(yōu)化后的近鄰個(gè)數(shù)建立局部加權(quán)線性回歸模型并對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行區(qū)間估計(jì),對(duì)于當(dāng)前工作點(diǎn),給定置信度,則得到以預(yù)測(cè)值為中心的對(duì)稱置信區(qū)間,將此置信區(qū)間作為動(dòng)態(tài)報(bào)警閾值;若當(dāng)前工作狀態(tài)下的出口流量超出報(bào)警閾值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào),反之不輸出報(bào)警信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(3)中,根據(jù)大數(shù)定律,用留一交叉檢驗(yàn)獲得的殘差集作為樣本,計(jì)算樣本方差,作為噪聲方差的估計(jì)。
10.如權(quán)利要求8所述的一種基于局部加權(quán)線性回歸模型的變頻水泵出口流量預(yù)警方法,其特征是:所述步驟(3)中,以樣本容量為N的訓(xùn)練數(shù)據(jù)作為總體數(shù)據(jù),做N次放回抽樣,得到一組新的樣本s1,重復(fù)此過(guò)程B次,得到B個(gè)新的樣本,依次在每一個(gè)樣本中對(duì)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)出口壓力差進(jìn)行回歸預(yù)測(cè),得到B個(gè)估計(jì)值作為樣本,計(jì)算該樣本方差作為因變量預(yù)測(cè)值的方差的估計(jì)值。