控制工程

作者：于航, 徐耀松

单位：辽宁工程技术大学 电气与控制工程学院，辽宁 葫芦岛 125105

关键词：瓦斯涌出量预测；变分模态分解；鹈鹕优化算法；注意力机制；门控循环单元

为了实现煤矿瓦斯涌出量的精准预测，对鹈鹕优化算法和门控循环单元(gated recurrent unit, GRU)进行改进，提出了一种瓦斯涌出量预测模型。首先，通过变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)算法将原始数据分解为不同频率的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)分量，降低非线性数据的预测难度；然后，引入佳点集初始化方法、反向差分进化机制和最优个体位置自适应变异改进鹈鹕优化算法，提高算法的寻优能力；最后，将注意力机制(attention mechanism, AM)引入GRU，量化各影响因素与瓦斯涌出量预测之间的相关程度，并利用改进鹈鹕优化算法优化VMD-AM-GRU模型的超参数，对各个IMF分量建立预测模型。实验选取山西某煤矿的数据对所提模型进行验证，实验结果验证了改进策略的有效性。与其他同类模型相比，所提模型的预测精度更高。

来源：2026年第4期

《控制工程》期刊编辑部

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