含轮缘间隙的轴流转桨式水轮机不同工况下的数值分析

通过采用CFD计算软件,求解基于k-ε紊流模型的Navier-Stokes方程,建立轴流转桨式水轮机转轮部分的数值计算模型。对在不同的桨叶角度和各导叶开度下含轮缘间隙的轴流转桨式水轮机内部流动特性进行全面系统的数值计算,阐述了不同工况下流域内的流场分布和轮缘间隙处的流线分布,并分析了轮缘间隙对水轮机内部流动特性的影响。为进一步提高轴流转桨式水轮机性能和电站的稳定运行提供依据。     

基于PSO-BP的钻井机械钻速预测模型

机械钻速预测是优化钻进过程、提高钻井效率的关键技术,现有的计算模型主要建立在物理实验和理论分析的基础上,缺少对钻井工程实测数据的应用,导致计算精度难以满足复杂的现场需求.基于此,提出一种人工智能算法与BP(back propagation)神经网络相结合的钻井机械钻速预测模型.首先,利用小波滤波方法对实测数据进行降噪处理,并依据互信息关联分析优选输入参数降低模型冗余.其次,利用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法实现对BP神经网络初始权值、阈值的优化,建立机械钻速预测新模型,并将PSO-BP新模型与标准BP、BAS(Beetle Antennae Search,天牛须算法)-BP及GA(genetic algorithm,遗传算法)-BP等三种模型进行对比分析.最后,根据实际工况对PSO-BP钻井机械钻速预测模型进行模型评价.结果表明,PSO-BP机械钻速预测模型不仅具有良好的预测精度,而且为钻进过程中提高机械钻速提供科学的参考.     

基于SOA-BP神经网络的SLS成型件精度预测模型

针对选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)成型件精度难以控制以及工艺参数优化实验成本高等问题,提出了一种利用人群搜索算法(seeker optimization algorithm,SOA)优化BP(back propagation)神经网络对SLS成型件精度预测的方法。首先选择激光功率、预热温度、扫描速度、扫描间距以及分层厚度五个工艺参数设计正交试验获取样本数据。然后根据SOA算法特有的利己、利他、预动和不确定推理四大行为确定搜索策略,获取BP神经网络最优权值和阈值。最后采用MATLAB建立优化后的BP神经网络预测模型对样本数据进行预测分析,并与传统BP神经网络和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化的BP神经网络预测结果进行对比。结果表明:基于SOA-BP神经网络的预测模型具有较高的预测精度,最大绝对误差仅为0.028,对SLS成型件精度的提高和工艺参数的选取具有指导作用。     

基于遗传神经网络的纱线质量预测

针对基于单一BP神经网络的纱线质量预测模型的不足,提出了一种基于遗传算法优化的神经网络的纱线质量预测模型,采用遗传算法完成对神经网络权值和阈值空间的寻优搜索,以提高神经网络的收敛速度和获得全局最优解的能力.通过试验表明,基于遗传算法优化的神经网络可以提高纱线质量预测模型的精度和稳定性,其性能优于基于单一BP神经网络模型的纱线质量预测.     

模糊信息粒化和GWO-SVM算法结合的短期风速范围预测

为了实现对风速范围区间的准确预测,提出一种基于模糊信息粒化和灰狼优化-支持向量机(GWO-SVM)算法的风速预测模型.该模型首先利用模糊信息粒子,从一段连续时间的风速值提取出最大值、最小值及大致的平均水平值;然后,采用时间序列风速输入模型,构建输入支持向量机模型的标签向量与特征矩阵;最后,通过灰狼算法进行支持向量机预测模型的参数寻优,实现对风速范围区间的准确预测.在实例验证阶段,将风速历史数据进行模糊粒化,采取4种不同的参数寻优方式对支持向量机预测模型进行参数寻优.结果表明:GWO-SVM算法可以有效地提高风速范围预测的精确度.     

GA优化灰色神经网络的煤矿瓦斯浓度预测

针对神经网络在煤矿瓦斯浓度预测中存在缺少大量实时数据和难以精确建模的问题,建立一种遗传算法优化灰色神经网络模型。采用灰色预测少数据模型理论和神经网络的自学习能力构建改进的瓦斯浓度预测模型,并利用遗传算法对该模型的初始权值和阈值进行优化。结果表明,遗传算法优化灰色神经网络模型较传统模型提高了瓦斯浓度的预测精度和速度。该研究为预防瓦斯事故的发生提供了有益参考。     

基于灰色神经网络的设备剩余寿命在线预测

为解决高可靠复杂设备的剩余寿命通常与多个性能参数共同退化相关的实际问题,提出一种多变量灰色误差神经网络预测方法。首先,建立经过背景值优化的多变量灰色预测模型MGM(1,n),并得到原始数据序列的初始预测值。然后,利用神经网络建立残差序列与原始数据序列之间的映射关系,训练RBF神经网络。最后,将改进的MGM(1,n)模型和RBF神经网络集成,建立多变量灰色误差神经网络预测模型。实例计算结果表明,与单一预测模型相比,该方法能够有效提高预测精度。     

优化神经网络模型在水质预测中的运用

针对当前河道水质资料不健全且难以监测及预警的现状,提出了将神经网络模型运用于河道水质预测分析.运用神经网络模型对河道水质指标实测数据进行优化处理,深入分析水质指标数据,并建立神经网络预测模型.在此基础上,采用归一化和遗传算法两种方法对神经网络模型进行优化,并将优化模型和原神经网络模型分别运用于水质指标数据的预测.结果表明:优化后的神经网络模型可以实现对水质的预测,优化前神经网络模型的预测误差为8.57%,而采用归一化和遗传算法优化后的神经网络模型预测精度分别提高了6.36%和6.73%.同时分析得到了不同水质指标对叶绿素浓度值影响程度按大小依次为氨氮、溶解氧、高锰酸钾指数、pH值、温度.     

基于遗传优化的BP神经网络水泥强度预测

为了提高BP神经网络预测模型对水泥强度值的预测精度,通过结合BP神经网络与遗传算法各自的优势,提出一种采用遗传算法优化的BP神经网络的水泥强度预测算法.利用遗传算法具有的全局优化搜索能力优化BP神经网络的各层节点连接权值与阈值,训练BP神经网络预测模型以求得最优解,并将训练以外的样本数据用于模型的有效性验证.仿真结果表明,该算法对水泥强度值预测具有较高的预测精度,同时可缩短网络收敛时间.     

基于数字孪生的高温高压容器寿命预测

为解决高温高压容器剩余寿命在线预测难题,提出一种基于数字孪生的高温高压容器剩余寿命预测模型构建方法。该方法基于实时工况条件,采用ANSYS仿真模型进行耦合仿真,获取高温高压容器一定时域物理场,通过多轴蠕变损伤模型建立高温高压容器剩余寿命预测样本数据集,利用Tent-SSA优化的BP神经网络算法进行训练预测,建立机理模型与机器学习融合驱动的数字孪生高温高压容器寿命预测模型。最后以某型钠冷快堆蒸汽发生器关键部件的管板作为对象,试验结果表明该预测模型总体均方误差由优化前的3.2197E-02降低至7.7449E-03,模型更稳定且鲁棒性强、收敛快。     

基于RBF神经网络的水轮机振源参数识别方法

在对水轮机进行力学建模和分析时,其振动荷载特性往往是未知的,但却是十分重要的.基于径向基函数(RBF)神经网络,提出了水轮机振动荷载参数识别方法.根据在丰满水电站现场观测的水轮机振动响应数据,识别出了水轮机在不同运行状态下的振动荷载参数,其中包括振动力的频率、相位差和幅值.利用人工神经网络具有解决参数识别反问题不适定性的能力,建立了水轮机系统响应与模型参数之间近似的非线性函数关系.现场实际应用结果表明,经过充分训练的神经网络具有较快的收敛能力和较高的预测精度.     

基于PSO-BP神经网络的纱线质量预测

针对复杂纺纱过程中成纱断裂强度难以预测的问题,提出一种基于粒子群优化算法(PSO)优化BP神经网络的成纱断裂强度预测方法.该方法采用PSO优化神经网络的权值和阈值,用来提高神经网络的收敛速度和获得全局最优解的能力.以纺纱车间大量现场质量检测数据为对象,进行预测验证,结果表明,PSO-BP神经网络在预测相关性(预测值与实际值的一致性程度)上与传统BP算法相比提高5.0%,与GA-BP算法相比提高4.6%,在预测精度上均要好于BP神经网络与GABP神经网络.     

RDWKCPSO-PCA-BPNN的汽车燃油消耗预测

针对不同乘用车综合工况下理论百公里燃油消耗数据,文章提出了一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)和BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)的燃油消耗预测模型;通过PCA方法对选取影响理论燃油消耗的24个因素进行压缩,简化模型结构,再利用BPNN算法,构建燃油消耗预测模型;由于神经网络中的权值和阈值对预测模型效果影响较大,采用基于随机动态惯性权重和Kent映射的混沌粒子群算法(RDWKCPSO)优化PCA-BPNN模型中的权值和阈值。对3种标准函数的寻优测试结果表明,RDWKCPSO优化算法更容易跳出局部最优实现全局寻优,提高了模型适应能力及预测精度。     

基于GA-BP神经网络算法的马铃薯晚疫病预测模型

应用基于遗传算法的BP神经网络构建马铃薯晚疫病预测模型,对原始样本进行归一化处理,应用遗传算法优化BP神经网络的结构、初始权值、阀值,通过BP神经网络训练构建马铃薯晚疫病预测模型,利用遗传算法来改善BP神经网络算法本身的缺陷,提高学习精度,预测准确度.仿真结果表明,GA-BP神经网络模型预测准确度较高,误差率较低,稳定性较好.实践证明,将GA-BP神经网络算法应用于马铃薯晚疫病预测模型中是可行的,能够实现晚疫病流行程度的快速预测.     

基于Elman神经网络的汽油机过渡工况空燃比多步预测模型

为了减小车用汽油机空燃比传输延迟对空燃比控制精度的影响,提出一种基于Elman神经网络的空燃比多步预测模型.通过对空燃比数学模型的分析,确定神经网络空燃比多步预测模型的输入向量,同时,为了提高过渡工况空燃比预测精度,在神经网络输入向量中增加反映空燃比变化趋势的导数信息.对HL495发动机过渡工况实验数据进行学习,采用梯度算法对Elman神经网络的权值进行调整.研究结果表明：采用该方法能精确预测过渡工况空燃比,预测模型的最大误差小于1%,平均误差小于0.5%.该预测模型可用于实现车用汽油机过渡工况空燃比的精确控制,提高车用汽油机过渡工况排放性能.     

基于有限元-BP神经网络的地下连续墙变形预测

基于目前在基坑支护结构中应用广泛的变形预测方法,有限元法和BP神经网络,结合基坑工程特点,提出将有限元模型与BP神经网络相结合的基坑变形预测方法.以某实际建筑基坑为研究对象,利用有限元软件进行近似建模,使用MATLAB软件实现有限元模型与BP神经网络模型相结合的预测模型,对基坑地下连续墙水平位移值进行预测对比.结果表明,有限元-BP神经网络预测模型预测值与实测值最为吻合,预测精度优于单一的有限元或BP神经网络预测模型.     

遗传算法优化的神经网络预测团雾

针对国内外研究中现有团雾预测方式中出现的不足,建立了基于遗传算法优化的神经网络预测模型,用以对高速公路团雾的发生进行预测.在利用遗传算法得到BP神经网络的初始权值和阈值基础上,通过神经网络对输入的历史团雾气象数据进行学习训练,建立团雾预测模型.经优化的神经网络模型避免了由于神经网络初始权值、阈值难以确定所造成的网络震荡问题,以及神经网络计算过程中易陷入局部解的问题.实验结果表明,优化后的团雾预测模型具有较高的预测精度,为高速公路团雾的预测提供了新的方法与思路.     

数字协联数学模型分析

本文从数学上证明了目前研制的转桨式水轮机数字协联装置所采用的三种数学模型是等价的,并提出了一种新数学模型。此模型运算简单,有一定的适应场合。若新模型与原模型结合应用,可提高整个曲面拟合的精度。     

应用反向传播神经网络算法的发动机动态总压畸变预测

为提高动态总压畸变预测的准确性,通过引入反向传播神经网络算法,研究其在紊流相关中的可行性和准确性.结果 表明:反向传播神经网络可应用于紊流相关以预测动态总压畸变;采用单个工况进行自我预测时,神经网络显示了良好的预测能力,预测结果与试验值吻合很好;采用反向传播神经网络法,5个工况作为样本预测各工况紊流度时,样本工况的平均紊流度与试验值一致,而测试工况中个别工况的平均紊流度与试验值有些偏差,网络的设置和训练需要进一步研究,以提高网络的预测能力.从与最小二乘法的预测结果对比来看,神经网络法是一种更有前途的预测方法.     

基于优化广义回归神经网络的碟式太阳能温度预测研究

为了解决用传统数学模型预测碟式太阳能集热器出口温度过于复杂的问题,采用广义回归神经网络算法对太阳能集热器出口温度进行预测,引入交叉验证算法对神经网络模型进行优化,进一步提升预测的准确性,通过Matlab软件建立基于优化广义回归神经网络的蝶式太阳能出口气温预测模型.根据碟式太阳能光热系统试验平台的试验数据对所建立的模型进行了测试,预测结果符合预期,这表明优化后的广义回归神经网络能够实现对蝶式太阳能集热器出口气温的有效预测.该模型具有一定的应用前景,为预测模型研究提供了一个新的思路.