球磨机是矿物加工过程进行物料粉碎的关键设备。球磨机负荷(包括钢球量、矿石量以及水量)是磨矿过程的重要参数,直接关系到磨矿的效率和能耗。现有技术手段无法对磨机内部负荷进行精确的检测,造成对磨机的控制效果不理想,自动化程度不高,导致大量能源的浪费。为了提高磨机运行的稳定性和经济性,提高生产效率,节能降耗,本文依托国家“863”计划科研项目开展了球磨机负荷软测量建模方法的研究,并结合实验数据进行了模型的验证,取得到很好的验证效果。本文的主要工作内容如下:(1)针对球磨机的运行特点,在频谱分析的基础上,提出了采用振动和声响信号的的特征频段的分频段能量作为检测磨机内部负荷的依据。基于上述理论,开展了磨机负荷检测实验研究,结合实验数据,对振动和声响信号进行功率谱估计,提取特征频段的分频段能量值,分别采用PCA-RBF和PCA-SVM算法建立了磨机负荷检测软测量模型。(2)利用MATLAB设计并开发了磨机负荷检测软件系统。该软件系统由信号导入模块、信号分析模块、负荷识别模块、算法验证等模块组成,可以实现对磨机负荷的在线检测,并能对检测误差进行实时分析。(3)在所设计的软件系统上对磨机负荷检测软测量模型进行了相关的实验研究。研究结果表明:基于PCA-RBF的软测量方法对于钢球负荷实现了较为满意的软测量,基于PCA-SVM的软测量方法对磨机水负荷实现了较为满意的软测量,而磨机矿石负荷的软测量方法仍然有待于进一步深入研究。