粒子群算法优化随机森林模型的无缝钢管穿孔关键参数预测OA
Prediction of Key Parameters for Seamless Steel Tube Piercing with Particle Swarm Optimization-based Random Forest Model
提出一种粒子群算法优化随机森林模型的预测方法,用于实现无缝钢管穿孔工艺关键参数的精确预测.该方法首先对生产特征数据进行预处理,包括缺失值处理、标准化及分类特征的独热编码;随后,采用随机森林模型对多输出变量进行建模,并通过粒子群对随机森林超参数进行优化,以提升模型预测精度.实验结果表明,粒子群算法优化的随机森林模型在轧辊间距、导板间距和顶头前伸量的预测上均优于其他模型,均方误差和平均绝对误差显著下降,决定系数R2得到提升.该方法可为无缝钢管穿孔生产过程提供科学决策依据.
A prediction method using a random forest(RF)model optimized by particle swarm optimization(PSO)is proposed to achieve accurate prediction of key parameters in the seamless steel tube piercing process.Firstly,the produ-ction characteristic data are preprocessed,including missing value processing,standardization and one-hot encoding for categorical features.Then,random forest model is used to model the multi-output variables,and the random forest hyper-parameters are optimized by PSO so as to improve the prediction accuracy of the model.The experimental results show that the PSO-optimized random forest model is superior to other models in the prediction of roll gap,guide plate gap and plug advance,resulting in a significant reduction of mean squared error and mean absolute error,and improvement in coefficient of determination R2.The proposed method can provide a scientific decision-making basis for the seamless steel tube piercing process.
王俊东;王晓晨;周锦波;杨荃;李京栋
北京科技大学工程技术研究院,北京 100083北京科技大学工程技术研究院,北京 100083||北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心,北京 100083北京科技大学工程技术研究院,北京 100083北京科技大学工程技术研究院,北京 100083||北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心,北京 100083北京科技大学工程技术研究院,北京 100083||北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心,北京 100083
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《钢管》 2026 (2)
15-22,8
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