摘要:铝电解生产环境恶劣,受电场、磁场、流场、温度场等多物理场耦合影响,导致铝电解生产过程故障频发。 铝电解温度是 影响铝电解槽寿命和运行状态的重要参数,但由于槽内温度很高且具有强烈腐蚀性,至今尚未找到有效的电解温度在线检测与 预测方法。 为了解决这一技术难题,通过理论分析结合现场实验验证,揭示了铝电解槽电解温度与其工艺参数间的密切相关 性,并据此提出一种基于深度学习的铝电解槽电解温度预测模型。 考虑到铝电解槽工艺参数的复杂性、非线性、高维度、时序性 等特征,采用卷积神经网络(CNN)用于提取数据的高维特征,长短期记忆网络用于建模(LSTM),处理铝电解生产过程中的时 序数据,引入了注意力机制(Attention),学习输入参数不同部分之间的关联性,同时根据输入数据的重要程度进行加权处理,并 采用 PID 搜索优化算法(PSA)对 CNN-LSTM-Attention 模型的参数进行寻优,减少训练时间并提高模型的性能。 最后经铝电解 实际生产数据进行现场实验验证,结果表明:提出的温度预测模型相关指数(R 2 )为 0. 963 7,均方根误差(RMSE)和平均绝对误 差(MAE)分别为 5. 417 6 和 3. 382 5,与单一模型算法、其他预测算法和不同优化算法对比验证表明,该模型的性能更佳,能够 准确预测铝电解槽电解温度,实现了铝电解槽电解温度的在线检测。