动量-自适应BP算法在机器人碰撞检测仿真系统中的应用

根据机器人运动连续性原理,通过对误差脉冲数的统计分析,我们基于人工神经网络算法,实现了机器人碰撞检测仿真系统 根据从机器人运行时采集的数据对神经网络进行训练和仿真,在实际应用中取得了预期的效果 本文讨论了动量-自适应学习率BP算法,说明了通过误差脉冲数进行碰撞检测的原理,比较了它与传统方法的区别,并且根据神经网络训练和仿真结果对动量-自适应学习率BP算法和标准BP算法进行了比较.     

基于粗糙集的改进BP神经网络算法研究

提出了一种基于粗糙集和遗传算法的改进BP神经网络算法.该算法首先对原始数据集进行属性约简,优化BP神经网络的输入变量;然后利用遗传算法全局搜索的特点,优化BP神经网络初始权重和阈值.将改进BP神经网络算法应用于客户分类,训练误差为5.92×10-12,测试总误差为0.00023;而改进前的一个比较理想的训练结果的训练误差为0.0016,测试总误差为0.073.Matlab仿真表明改进的BP神经网络算法有更好的训练精度和泛化能力.     

基于BP神经网络的工业用户能效评估

为了弥补现有工业用户能效评估模型及算法存在的不足,按照相关标准规范并兼顾实际可操作性,构建了工业用户能效评估指标体系,建立起基于BP神经网络的工业用户能效评估模型。通过25组数据完成了BP神经网络的训练,获得了达到设定误差的BP神经网络,最后运用5组测试数据验证了该模型的可靠性。测试结果表明:测试数据通过BP神经网络模型得到的评分和采用其它评估方法得到的评分基本吻合,选取的评价指标具有有效性,该评估模型能够有效的对工业用户的能效水平进行评估。     

基于粒子群优化的神经网络漏钢预报模型研究

针对BP神经网络在训练过程中收敛速度慢以及用于模式识别泛化能力差的问题,将粒子群优化算法PSO引入到BP神经网络的训练过程,建立了PSO-BP神经网络模型,并将其应用到连铸漏钢预报系统中。结合某钢厂连铸现场历史数据对该连铸漏钢预报系统进行了测试,测试结果以98.03%的预报率及100%的报出率,验证了基于粒子群优化算法的BP神经网络连铸漏钢预报系统模型的可行性和有效性。     

基于LSTM的燃煤电厂NOx排量软测量

燃煤电厂煤粉在燃烧过程中产生的有害气体会对大气环境造成污染,NO_x为其中之一。针对燃煤电厂生产过程中NO_x排放量测量成本高、过程复杂等问题,考虑到机组运行数据具有的时间序列特征,提出一种基于长短期记忆神经网络的软测量方法对NO_x排放量进行预测。在分析NO_x产生机理的基础上,利用来自陕西省榆林市某电厂2019年1月至6月的实际生产数据,初步选取与NO_x排放量紧密相关的20个辅助变量;将数据进行预处理以消除粗大误差和随机误差,并利用灰色关联度分析进一步精选出15个辅助变量;将实际生产数据划分训练集和测试及对LSTM模型进行训练和测试,并将LSTM模型与BP神经网络模型和支持向量机模型的软测量结果比较。结果表明：基于LSTM的测量方法均方误差较基于BP神经网络与SVM的方法均有减小,说明该方法测量准确度较高,泛化能力更强。     

在线检测系统中对预行程误差预测和补偿的应用分析

预测和补偿预行程误差,能在很大程度上提高在线检测系统中测量的精确度,基于这一原理,提出基于BP与正则化RBF神经网络的一种新的检测误差预测的方法,同时基于BP和正则化RBF神经网络,建立了一个能够在线检测系统并且预行程误差的模型,利用相关的实验数据,将已经训练好的网络运用到实际中,对加工零件的误差进行预测与补偿.     

基于Adam算法BP神经网络的 矿井环境瓦斯浓度预测模型

为了解决现有矿井环境瓦斯浓度预测方法无法处理大数据量、适应性差、误差较大、易陷入局部最优等问题,提出一种基于Adam算法的改进型BP（Back Propagation）神经网络模型,模型适用于矿井多环境参数下,对某区域内环境瓦斯浓度进行预测.对监测监控系统采集到的真实数据进行归一化处理并形成数据集,通过将Adam算法与BP网络模型进行有效结合形成新的网络模型.运用训练集对模型进行训练及调优后,迭代次数在1 200次后损失率趋于平稳,验证集预测的结果整体平均误差率为1.258%,结果表明:该优化模型提高了网络训练速度,且避免了传统BP模型容易陷入局部最小的缺点,同时降低了预测的相对误差.     

梯度下降优化模糊系统的接触电阻预测方法

根据接触电阻的特点,将结合模糊逻辑的预测方法引入电气领域,提出基于模糊系统的接触电阻预测新方法.根据接触电阻与各影响因素之间的关系及研究目的进行试验,得到足量试验数据,将所有试验数据分成两部分,训练数据和测试数据.通过训练数据运用梯度下降算法训练模糊系统,调整模糊系统参数,建立相应的接触电阻模型,利用训练数据建立接触电阻的回归分析模型.通过测试数据对两种模型进行测试,基于模糊系统的接触电阻模型的测试结果优于回归分析.预测与比较结果表明:若能得到足量训练数据,用梯度下降算法训练模糊系统建立的接触电阻模型精确可靠.     

接触电阻计算新方法

运用模糊系统对接触电阻进行建模.首先通过全因子法进行试验,得到足量试验数据,从试验数据中选出一部分能代表整个样本空间特征的数据作为训练数据训练模糊系统,剩下的作为测试数据对模糊系统进行测试,检测系统可靠性.然后在分析基本遗传算法与递推最小二乘算法特点的基础上,将二者结合形成混合算法,混合算法是在基本遗传算法之后进行递推最小二乘算法的运算.通过训练数据分别利用递推最小二乘算法、基本遗传算法、混合算法训练模糊系统,混合算法的收敛效果优于其他2种方法.通过训练数据建立基于回归分析的接触电阻模型.利用测试数据对各模型进行测试,并比较测试结果,混合算法训练模糊系统所得模型的测试效果是各模型中最好的.测试和比较结果说明若能得到足量训练数据,用混合算法训练模糊系统的方法对接触电阻进行建模是可行的.     

固体氧化物燃料电池系统仿真分析与控制

固体氧化物燃料电池（SOFC）系统是一个非线性、多变量和强耦合的系统,很难用传统的建模方法来建立。本文基于BP神经网络的方法,利用MATLAB/Simulink平台构建SOFC系统模型,并在该模型的基础上增加PID控制,实现了闭环控制系统的分析。实验结果表明,该模型预测精度高,由预测模型得出的温度数据与实际数据的绝对误差为0.011%,增加的PID控制算法具有很强的抗干扰能力。     

基于RBF神经网络的水深遥感研究

为提高水深遥感反演的精度,以Landsat TM1~4波段为数据源,利用已知的水深数据作为训练样本,建立RBF神经网络模型对岱海水深进行反演试验。利用实测的水深数据检验RBF神经网络模型的反演精度,并与传统反演模型和BP神经网络模型进行对比。结果表明,RBF神经网络模型反演的水深与实测水深的决定系数为0.90,平均绝对误差为1.09 m,均方根误差为1.45 m,反演效果和精度明显好于传统反演模型;与BP神经网络模型相比精度也有提高,而且RBF神经网络模型的参数大多通过训练学习得到,应用更为便捷,在干旱内陆的咸水型湖泊水深遥感反演中有一定的应用价值。     

粗糙集神经网络理论在矿井通风系统评价中的应用

针对矿井通风系统神经网络评价法中建立样本的不稳定性问题,开展了基于粗糙集和BP神经网络理论的通风系统综合评价研究。以某矿井通风系统为研究对象,应用粗糙集数据分析系统对矿井通风系统评价指标的原始数据样本的分类质量进行了检验;在此基础上,基于人工神经网络理论,建立了矿井通风系统的粗糙集神经网络评价模型,从而形成了一种新的基于粗糙集神经网络理论的矿井通风系统评价方法。研究结果表明,经过模型的数据检验和应用性验证,其理论评价结果与实际情况相符,且网络总误差小于0.004;这说明基于粗糙集神经网络的综合评价方法在矿井通风系统评价中有很好的实际应用效果。     

主成分分析在线性模型与非线性模型的应用研究

为了解主成分分析在线性模型与非线性模型预报中的应用效果,在2001—2011年热带气旋历史观测资料基础上,采用主成分分析方法,结合线性回归模型和神经网络模型,开展西北太平洋热带气旋的强度预报技术研究试验．根据提取的主要影响因子构造线性回归模型与BP神经网络的输入样本进行不同样本的台风强度预测．计算结果表明,主成分分析通过降低线性回归模型和BP神经网络模型的维数,减少自变量之间的复共线性,减小模型的预报平均绝对误差．     

基于LM-BP和SVR的倾倒变形体变形预测

为了深入了解黄登水电站1号倾倒变形体的变形趋势,采用LM BP神经网络和SVR进行变形预测研究。基于倾倒变形体的实际变形监测资料,对位移、降雨、库水位、温度等资料进行分析,以库水位、降雨量、温度、时间作为输入参数,以位移变形作为输出参数,构建LM BP神经网络模型和SVR模型,对部分监测数据进行（先行学习）训练,对后续的监测数据进行验证预测,预测预报了研究测点的变形情况。分析结果表明,2个模型精度都比较高,LM BP神经网络模型的最大误差为2.53%,SVR模型的最大误差为4.35%,预测方法有效。     

应用改进BP神经网络进行用水量预测

针对工业用水量的特点，建立了改进的BP神经网络用水量预测模型，采用遗传算法对BP神经网络权系进行优化改进，改进的BP神经网络算法预测结果好于灰色理论预测和BP算法预测。以本溪市某供水厂用水量数据对改进的BP神经网络模型进行训练并预测，将其预测结果与灰色理论预测和BP神经网络预测结果进行比较分析，得出该方法用于供水系统用水量预测误差较小，同时克服了其他两种算法的缺陷。     

基于BP神经网络的空洞型采空区稳定性评价研究

通过分析空洞型采空区稳定性的影响因素,依照BP神经网络原理,构建出适合空洞型采空区稳定性评价的BP神经网络模型。再通过收集到的空洞型采空区稳定性样本对所构建的BP神经网络进行训练,得出空洞型采空区稳定性评价BP神经网络模型,并应用检测样本测试其准确性。并以陕北讨老乌素煤矿采空区为例,应用训练好的BP神经网络模型对其进行预测评价,最终得到了与实际情况吻合的结果。     

基于径向基函数神经网络的水轮发电机组效率曲线计算方法

提出用径向基函数(RBF)神经网络进行水轮发电机组效率曲线计算的方法，并建立了径向基函数神经网络模型，以有限水头下原型效率试验数据为样本进行训练，所得的网络可快速准确地计算任意水头下的效率特性曲线。与BP神经网络模型的对比结果表明，该方法避免了BP神经网络的局部极小及收敛速度慢等缺点，在精度、训练速度等方面优于BP神经网络。     

基于BP人工神经网络的大气颗粒物PM10质量浓度预测

根据2008年长沙市火车站监测点全年大气PM10及气象参数的小时平均数据,建立BP人工神经网络预测模型,预测PM10小时平均浓度。为证明人工神经网络模型用于预测PM10质量浓度的准确性,研究中考虑2种预测模型:多元线性回归模型与人工神经网络模型。研究结果表明:与传统的多元线性回归模型相比,人工神经网络模型能够捕捉污染物浓度与气象因素间的非线性影响规律,能更好地预测PM10质量浓度,拟合优度R2有较大提高;所选取气象参数及污染源强变量能较准确地描述大气PM10质量浓度的实时变化,用于PM10质量浓度的预测准确度较高,整体R2可达0.62;人工神经网络预测模型不仅适用于一般污染浓度情况,对于高污染时期PM10质量浓度的预测也较为准确。     

基于BP神经网络的黄河口海水入侵程度评价研究

基于BP神经网络,以Cl-、矿化度、电导率和地下水位为黄河口区域海水入侵评价指标,建立了具有8个隐含层节点、3层网络的海水入侵程度评价模型。应用海水入侵程度评价指标的各级评价标准作为模型的训练样本和检验样本,对BP神经网络进行训练和检验,并对黄河口区域的海水入侵程度进行评价。结果表明,BP神经网络对检验样本的模拟输出和期望输出一致,黄河口区域海水入侵程度比较严重。