基于小波神经网络的一类非线性系统的故障检测

针对一类非线性系统,提出一种小波神经网络(wavelet neural network,WNN)自适应故障检测方法。WNN具有较强的泛化能力及不同的激活函数。通过设计自适应状态观测器技术,利用小波神经网络观测器良好的观测性能来观测系统的当前状态,并将其应用于一类非线性系统中,实现故障检测与诊断。利用Lyapunov直接方法从理论上证明了小波神经网络故障检测观测器的稳定性,仿真结果亦表明了该非线性系统故障检测观测器的可靠性和稳定性。     

基于事件触发GrHDP碳纤维角联织机张力控制方法

针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低与通信网络资源受限问题，提出一种基于事件触发目标再现启发式动态规划(Event-Triggered Goal Representation Heuristic Dynamic Programing, ET-GrHDP)的张力控制方法。首先，分析碳纤维织机的织造原理，构建张力系统控制模型。其次，在GrHDP算法的基础上，采用小波神经网络(Wavelet Neural Network, WNN)设计评价网络，BP 神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)设计执行网路和目标网络，以增强GrHDP近似最优控制的能力，同时引入事件触发机制，实现小波GrHDP张力控制器仅在事件触发时刻更新控制信号。最后，使用MATLAB软件对张力系统进行仿真控制实验。与经典GrHDP张力控制相比，所提控制策略在系统状态跟踪响应时间上缩短近22.9%，送经、卷取线速度均无超调量，张力超调量为1.8%，且抗干扰能力强，提高了张力系统的控制性能。在事件触发机制下，张力控制器降低近84%的计算次数，有效减少了通信资源的浪费。     

基于小波神经网络的实际业务流预测方法

针对无线传感器网络传输过程中容易受到噪音干扰的问题,提出了一种新的业务流预测算法AWNNP(Ant colony-based Wavelet Neural Network Prediction).该算法首先利用小波变换对业务流进行分解,并将其小波系数和尺度系数作为样本数据.其次,结合蚁群算法和神经网络来训练样本数据,采用小波模型重构进行重构,以此获得业务流的预测数据.同时,通过仿真实验对比,并分析了小波神经网络预测算法和BP神经网络预测算法,实验结果表明,AWNNP算法性能较优,其误差为16.21%.     

基于图卷积神经网络的电力变压器故障诊断

针对电力变压器故障多、诊断精确度低等问题,提出了一种基于图卷积神经网络(Graph Convolutional Network, GCN)电力变压器故障诊断的方法,该算法可以准确地识别电力变压器的故障类别,且实现了将数据结构转化成图结构.以电力变压器为实验对象,利用小波包变换(Wavelet Packet Transform, WPT)提取变压器油中特征气体数据特征,构建特征向量;接着利用马氏距离(Mahalanobis Distance, MD)来表示各个向量之间的相似度,以数据特征为顶点、相似度为边构建图结构;最后利用图卷积神经网络实现变压器的故障类别分类,准确识别出变压器故障类别,能够针对变压器故障部分进行检修.仿真实验表明:与深度信念网络(Deep Belief Network, DBN)和卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)相比,本文提出的方法做出的诊断结果更加精确,综合诊断效果最好.     

基于遗传算法的小波神经网络DTC转速辨识

由于直接转矩控制（DTC）系统的参数难以建立精确的数学模型,提出了基于遗传算法（GA）的小波神经网络（WNN）DTC系统参数辨识方法。利用GA能够搜索全局最优解且不受搜索空间的限制,再加上小波神经网络表现的良好的时频局部化特性,以及多尺度的功能,通过遗传算法对WNN的权值、伸缩因子和位移因子进行优化,实现低速运行时对转速变化的精确控制,改善了DTC系统的转速动态特性。仿真实验结果表明：该方法能提高DTC系统参数的辨识精度,基于GA的WNN具有良好的辨识效果。     

一种有效的交通流预测法在城市电梯中的应用

一种好的电梯群控系统交通流预测方法,能够为电梯群控调度算法的进一步研究提供依据,实现电梯的优化调度.该文针对电梯系统的交通流问题,提出了将小波与基于径向基(RBF)函数的神经网络相结合的小波神经网络(WNN)预测方法,对现有电梯系统交通流进行预测,并通过仿真研究,验证该方法的可行性和有效性,为电梯群控系统的调度奠定了基础.     

一种用于非线性系统辨识与控制的自组织模糊神经网络

提出了一种自组织模糊神经网络(Self-Organizing Fuzzy Neural Network,SOFNN),采用了误差反向传播算法与带遗忘因子的递推最小二乘法相结合的混合优化算法优化系统的模糊规则库及其参数,此外,也引入SRIC(SchwarzRissanen Information Criterion)准则设计模糊系统。将本文提出的方法应用于非线性系统的辨识与控制,并讨论了阈值参数对该方法性能的影响。仿真结果表明,本文方法能有效地防止模糊模型过拟合,提高模糊系统的泛化能力,进而提高控制性能。     

基于小波与量子神经网络的容差模拟电路的软故障诊断

量子神经网络（Quantum Neural Network,简称QNN)的隐层神经元采用多层激励函数,具有一种固有的模糊性,能将决策的不确定性数据合理地分配到各模式中,从而减少模式识别的不确定度,提高模式识别的准确性.笔者提出了基于小波与量子神经网络的容差模拟电路的软故障诊断,实验仿真分析表明：该诊断方法正确率可提高2478%,从而提高了故障诊断的正确性.     

α阶时延逆系统的小波神经网络实现

研究采用小波神经网络(WNN)构造α阶时延逆系统的工程实现问题,并给出了α阶时延逆系统小波神经网络存在的充分条件.文中利用小波具有的时频局域化特性,完成小波神经网络的初始化,并去除网络中大量不必要的节点,使网络大大简化.仿真研究表明,该方法对α阶时延逆系统的实现具有良好效果.     

一种基于小波神经网络混合模型的说话人识别方法

提出一种混合模型,即将隐马尔可夫模型(HMM)和小波神经网络(WNN)相结合应用于说话人识别的模型.该方法利用HMM的时序建模能力以及小波神经网络较强的模式分类能力,进行与文本无关的说话人的识别.实验表明,采用这种混合模型可以提高系统的识别率,特别在噪声环境中具有一定的噪声鲁棒性,提高了识别性能.     

Backstepping sliding mode control with self recurrent wavelet neural network observer for a novel coaxial twelve-rotor UAV

The robust attitude control for a novel coaxial twelve-rotor UAV which has much greater payload capacity,higher drive capability and damage tolerance than a quad-rotor UAV is studied. Firstly,a dynamical and kinematical model for the coaxial twelve-rotor UAV is designed. Considering model uncertainties and external disturbances,a robust backstepping sliding mode control( BSMC) with self recurrent wavelet neural network( SRWNN) method is proposed as the attitude controller for the coaxial twelve-rotor. A combinative algorithm of backstepping control and sliding mode control has simplified design procedures with much stronger robustness benefiting from advantages of both controllers. SRWNN as the uncertainty observer is able to estimate the lumped uncertainties effectively.Then the uniformly ultimate stability of the twelve-rotor system is proved by Lyapunov stability theorem. Finally,the validity of the proposed robust control method adopted in the twelve-rotor UAV under model uncertainties and external disturbances are demonstrated via numerical simulations and twelve-rotor prototype experiments.     

Observer Design Based on Self-Recurrent Consequent-Part Fuzzy Wavelet Neural Network

In this paper, we propose and construct an observer design based on a Self-Recurrent Consequent-Part Fuzzy Wavelet Neural Network(SRCPFWNN) for a class of nonlinear system. We use a Self-Recurrent Wavelet Neural Network(SRWNN) to construct a self-recurrent consequent part for each rule of the Takagi-Sugeno-Kang(TSK) model in the SRCPFWNN and analyze the structure of the fuzzy wavelet neural network model. Based on the Direct Adaptive Control Theory(DACT) and a back propagation-based learning algorithm, all parameters of the consequent parts are updated online in the SRCPFWNN. On this basis, we propose a design method using an adaptive state observer based on an SRCPFWNN for nonlinear systems. Using the Lyapunov function, we then prove the stability of this observer design method. Our simulation results confirm that the observer can accurately and quickly estimate the state values of the system.     

基于小波网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制

通过对永磁无刷直流电机的无位置传感器检测原理和小波网络特性的分析，提出了基于小波神经网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制新方法．该方法构建小波网络模型，采用梯度下降法对网络进行训练．网络训练分为离线训练和在线训练，由离线训练初步确定网络隐层节点的小波平移因子、尺度因子及网络输出层权值．以滤波和逻辑处理后的网络输出信号为教师对网络输出层连接权进行在线调整．从而由电机的相电流、端电压映射出电机的换相信号，取代了传统的位置传感器．最后仿真及实验结果表明，该方法能得到准确的永磁无刷直流电机的换相信号．     

用于脑电数据压缩的改进的BP小波神经网络

用一种改进的BP小波神经网络对脑电图(EEG)数据信号进行压缩．对小波神经网络采用最速梯度下降法优化网络参数，并对学习率采用自适应学习速率方法自动调节．利用小波神经网络的函数逼近特性，对脑电随机信号进行逼近，最终压缩比可达15以上．实验结果显示，小波神经网络在大量压缩数据的同时，能较好地恢复原有信号。     

基于模型迁移的磨矿过程混合蛙跳算法-小波神经网络软测量建模及重构

摘要：
以磨矿过程的关键工艺指标(磨矿粒度和磨机排矿速率)为预测对象,提出一种基于小波神经网络（WNN）的自适应软测量建模方法.通过对磨矿过程工艺的分析,选取了软测量模型的辅助变量,利用混合蛙跳算法(SFLA)对WNN软测量模型的结构参数(小波函数伸缩因子、平移因子和网络连接权重)进行优化,实现软测量模型输入输出变量之间的非线性映射;并采用模型迁移思想及输入输出修正规划方法实现软测量模型的重构,以解决输入矿石品位改变这一动态工况下的模型自适应校正问题.仿真结果表明,所提出的模型能够显著提高磨矿过程中经济技术指标预测的精度和鲁棒性,满足磨矿生产过程的实时控制要求.
关键词：
磨矿过程; 软测量; 小波神经网络; 混合蛙跳算法; 模型迁移
中图分类号： TK 232
文献标志码： A     

基于QPSO小波神经网络的网络异常检测

为了提高网络异常检测中,对异常状态的检测率,降低对正常状态的误判率,提出一种基于量子粒子群优化算法训练小波神经网络进行网络异常检测的新方法.利用量子粒子群优化算法(QPSO)训练小波神经网络,将小波神经网络(WNN)中的参数组合作为优化算法中的一个粒子,在全局空间中搜索具有最优适应值的参数向量.实验数据采用KDD CUP99数据集,实验结果表明:该学习算法与传统的梯度下降法(GD)和粒子群算法(PSO)相比,收敛速度快,具有更好的全局收敛性,提高了异常检测的准确性,同时该方法对于新的异常也有较高检测率.     

基于遗传小波神经网络模型的脱机签名鉴定

根据脱机中文签名的特点,提出了一种用基于遗传算法的小波神经网络进行脱机中文签名鉴定的方法.基于遗传算法的小波神经网络模型结合了遗传算法的全局搜索能力和小波神经网络快速高精度的特点,克服了梯度下降法易陷入局部极小和引起振荡效应等缺点.该模型用遗传算法对小波神经网络的各参数进行前期优化训练,再用梯度下降法对参数进行二次优化.实验结果表明,将此模型用于脱机签名鉴定系统,与单独采用BP网络或小波神经网络相比,性能有明显的提高.     

锂离子动力电池荷电状态联合估计应用

为了进一步提高锂离子动力电池荷电状态(SOC)的估计精度问题,在分析了电池电压、温度、电流和放电电量对电池SOC值的影响后,提出了一种新颖的混沌萤火虫算法(chaos firefly algorithm,CAF)和小波神经网络(WNN)相结合的锂离子动力电池SOC联合估计方法,该方法首次利用于电池SOC值估计中,通过新颖的混沌萤火虫算法优化小波神经网络,加入动量项优化网络的权值和调整修正参数,提高了网络的学习效率和SOC估计精度。克服神经网络进化缓慢并且容易陷入局部最小的缺陷,通过仿真和电池实际工况下实验,结果表明与WNN算法相比,所提出的方法具有更高的预测精度,均方根误差小于2%,验证了这一算法的可行性和有效性。     

常用神经网络的操作模型与算法

给出前馈神经网络（ＦＮＮ），径向基神经网络（ＲＢＦＮＮ）和子波神经网络（ＷＮＮ）的操作模型。分别导出它的识别，逼近和学习方程，并给出它的识别，逼近和训练算法。计算机模拟表明用径向基函数神经网络和子波神经网络识别入射波具有很好的频率，入射角及相位识别特性