基于改进蝙蝠算法优化BP神经网络的电力变压器故障诊断研究

提出了一种基于改进蝙蝠算法优化BP神经网络的电力变压器故障诊断方法。利用蝙蝠算法对BP神经网络的权值和阈值参数进行优化,并针对蝙蝠算法优化后期易陷入局部最优缺点,使用混沌算法对群体进行混沌优化,使其减少无效迭代,提高收敛速度。将优化得到的参数值应用到构建的BP神经网络诊断模型中,对数据进行训练和测试。通过实例分析,表明改进蝙蝠算法优化BP神经网络用于变压器故障诊断具有实用性和有效性。     

基于改进粒子群优化算法的电机故障诊断研究

针对电机转子故障,利用神经网络方法进行故障诊断研究。将基本粒子群优化(PSO)算法进行改进,并用其训练反向传播(BP)神经网络,对电机转子进行故障诊断。选用电机转子振动频谱分量作为神经网络的训练样本,将故障信息数据作为输入量代入已训练好的神经网络,通过输出结果即可诊断故障类型。仿真结果表明,基于改进PSO算法的BP神经网络可以有效地识别电机常见故障,具有较快的收敛速度和较高的诊断精度。     

基于GA-IBP神经网络的故障诊断方法

针对BP(Back Propagation)神经网络在进行故障诊断时准确度低、收敛速度慢等问题,设计了一种基于误差指针改进的BP(Improved Back Propagation,IBP)神经网络,并通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对这种改进后的神经网络进行优化,从而建立了基于GA-IBP神经网络的故障诊断模型.使用典型三相逆变电路中IGBT开路故障数据作为样本,对所设计的模型进行了仿真分析.结果表明:改进后的网络模型收敛速度优于典型BP神经网络和基于GA算法优化的典型BP神经网络,故障诊断精度分别提高15%和4.5%.     

基于蚁群神经网络船舶发电机故障诊断

BP神经网络在船舶发电机故障诊断中有广泛的应用,但由于BP网络采用的是沿梯度下降的搜索求解算法,存在收敛速度慢、且容易陷入局部极小等问题,给故障诊断带来不便.为此,采用蚁群优化算法代替反向传播算法训练神经网络的权值和阈值.以船舶发电机中的同步发电机为例,利用训练后的蚁群神经网络对其进行故障诊断,并把BP神经网络和蚁群神经网络的训练和诊断结果相比较,结果表明蚁群神经网络具有较好的训练性能、收敛速度、诊断精度和良好的故障识别率,应用于船舶发电机的故障诊断中,具有较好的应用前景.     

一种基于RBF神经网络的智能故障诊断方法

根据神经网络独特的容错、联想、推测、自适应、自学习等优点,针对BP网络在故障诊断应用中收敛速度慢等不足,研究了基于RBF神经网络的智能故障诊断方法.该诊断方法只需要足够的具有代表性的故障样本用以训练神经网络,然后将归一化的故障信息输入给训练好的神经网络,根据其输出结果就可以判断发生的故障类型.利用该诊断方法,对发动机转子系统故障诊断进行了仿真,仿真结果表明,基于RBF神经网络的智能故障诊断方法效果良好.     

DNA优化的BP神经网络在故障诊断中的应用

针对BP神经网络收敛速度慢和容易陷入局部极小值问题,将DNA算法和神经网络有机结合,利用DNA算法的全局搜索能力,优化网络的初始权值和阈值,解决其本身固有的两个缺陷,进而提高了BP神经网络诊断故障时的准确性和快速性。以道岔控制电路的故障诊断为研究对象,建立了基于DNA优化的BP神经网络的故障诊断优化模型,使用MATLAB仿真软件对故障诊断模型进行了仿真分析。结果表明,DNA算法优化的BP神经网络的泛化能力、诊断精确性都要优于BP神经网络。     

基于改进神经网络的抽油机故障智能诊断研究

针对目前抽油机示功图故障诊断人工分析方法效率低,而智能方法计算量大且识别类型少的问题,提出了抽油机故障智能诊断新方法,通过改进的自组织特征映射网络(SOM神经网络)对抽油机示功图进行故障诊断。对比了蚁群算法(ACO)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)对SOM神经网络的改进效果,PSO算法的最优个体适应度值最小,且所需的迭代次数少,收敛速度快。同时对比了神经网络BP、LVQ、常规SOM和PSO-SOM诊断模型效果,PSO-SOM神经网络在识别时间、诊断准确率和诊断方差方面展现出了明显的优势。采用傅里叶描绘子和不变矩复合的形状识别方法提取抽油机样本示功图特征参数,利用PSO-SOM神经网络技术进行学习训练和仿真分析,实现了不同工况模式的分类以及待测示功图的工况诊断。研究表明：对于XX油田现场抽油机700井次的9种不同工况示功图,PSO-SOM方法有效识别正确率高达90.3%,是实现智能化高效诊断示功图的一种有效途径。     

基于蚁群优化的Elman神经网络在故障诊断中的应用研究

指出普通Elman神经网络BP学习算法的不足,将蚁群算法和Elman神经网络相融合,采用信息素挥发因子ρ和信息素τ更新策略自动调整的自适应蚁群算法优化Elman神经网络的权阚值,并将其应用到柴油机涡轮增压系统故障诊断中.仿真实验表明,优化的Elman神经网络有较快的收敛速度和较高的故障诊断精度,可以有效地诊断柴油机涡轮增压系统的故障,能够更好地避免局部最小,实现了对柴油机涡轮增压系统故障的有效诊断.     

速度自适应粒子群优化算法在故障诊断中的应用

在原始粒子群优化算法(PSO)中设置动态最大限制速度基础上,提出一种速度自适应粒子群优化算法。经过神经网络的测试表明,该算法在收敛速度和精度上都优于原始算法,并且参数选取灵活,容易实现。将改进算法应用于实验室变速箱的神经网络故障诊断系统中,并与PSO和BP算法进行了比较,得出该算法不仅对变速箱故障的识别准确率比较高,而且故障诊断的精度和效率也较高。     

优化神经网络在矿用电机轴承故障诊断的应用

为了解决矿用电机轴承故障难于快速诊断的问题,提出一种SCG优化的BP神经网络用于矿用电机轴承故障诊断以提高准确率和诊断速度,与无监督学习的聚类分析进行对比。实验采集到3种故障和正常运行共448组数据,采用三层小波包分析对数据集进行能量谱提取,然后采用SCG-BP神经网络进行故障诊断分析。结果表明,采用SCG-BP神经网络可以对矿用电机的故障进行快速诊断,准确率远远高于聚类分析,对比不同规模的SCG-BP神经网络,得出选用第一层4个神经元的神经网络收敛速度快,对矿用电机轴承的故障识别率能够达到100%,取得结果达到预期。     

基于改进灰狼优化算法的区域监测机器人路径规划

为了解决大任务量作业监测中机器人路径规划问题,提出了一种区域监测的机器人路径规划算法。模拟大任务量监测真实环境进行问题建模。针对传统灰狼优化算法求解模型时全局搜索能力差且易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进的灰狼优化算法。引入Logistic混沌映射,以加强初始化种群的多样性;引入一种控制参数的自适应调整策略,以平衡灰狼优化算法的搜索能力和开发能力;引入静态加权平均权重策略,更新种群位置,加快收敛速度。将机器人载电量与路径长度短作为约束,引入K-means算法进行任务聚类,通过改进灰狼优化算法对模型进行离线求解以规划出路径,将大任务量监测作业自动转换成分时分步作业。实验结果表明:通过国际通用6个基准函数进行测试,改进的灰狼优化算法在收敛速度、搜索精度及稳定性上均有明显提高。通过50任务点与100任务点作业场景对机器人路径规划模型进行算法仿真,验证了算法的真实有效性,且任务量越大模型优越性越好,路径缩短比例越高。     

基于改进天牛群算法优化的BP神经网络的入侵检测

针对传统BP神经网络的入侵检测中,BP神经网络模型存在容易陷入局部最优、收敛速度慢、初始值随机性较大等缺点,本文提出改进天牛群算法(Beetle Swarm Optimization,BSO)用于优化BP神经网络的权值与阈值,并采用可变的感知因子及导向性的学习策略,以增强算法跳出局部最优的能力,提升算法全局寻优能力。利用天牛群算法群体智能的特点,提高BP神经网络的收敛速度。并将天牛群优化的BP神经网络模型应用于入侵检测,仿真实验结果表明优化后的BP神经网络模型能够显著提高模型的收敛速率和对入侵数据的检测率,降低误报率。     

基于粒子群-蛙跳算法优化BP神经网络的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障诊断方法存在的局限性及缺陷,在利用小波分析提取滚动轴承故障信号特征向量基础上,提出基于粒子群 蛙跳算法优化的BP神经网络滚动轴承故障诊断方法。该方法采用粒子群 蛙跳算法优化BP神经网络结构参数,利用改进BP算法和样本数据训练BP神经网络,实现滚动轴承运行正常和4种不同故障状态的诊断。实验验证结果表明,基于粒子群 蛙跳算法的BP神经网络方法诊断误差最大值仅为005,为未优化的神经网络诊断误差的1/16;与其他算法相比,基于粒子群 蛙跳算法优化的BP神经网络方法的训练时间、训练误差和诊断精度各项指标均为最优,可实现滚动轴承故障的快速、准确、有效诊断。     

基于改进灰狼算法的自动导航小车控制策略

针对灰狼算法(grey wolf optimizer, GWO)易陷入局部最优、后期收敛速度慢等问题,通过引入改进Tent混沌映射反向学习策略和非线性收敛因子,并加入差分进化的变异、交叉、选择操作,提出一种改进的差分灰狼优化算法(improved differential evolution grey wolf optimizer, IDE-GWO)。将改进算法应用于优化自动导航小车(automated guided vehicle, AGV)的比例积分微分(proportion integration differentiation, PID)控制参数,并与其他几种算法进行对比。Simulink仿真实验结果表明：该改进算法优化PID参数的控制效果明显优于其他智能优化算法,能够有效地提升AGV轨迹跟踪性能,使得AGV实际轨迹能较好拟合目标轨迹。     

基于改进灰色关联分析的BA-BP短期负荷预测

针对短期电力负荷随机性强、预测精度低等问题,提出了基于模糊灰色聚类与蝙蝠优化神经网络的短期负荷预测模型。采用模糊聚类方法选择相似日粗集,然后用改进的灰色关联分析法选取相似日;为了克服传统BP算法易陷入局部极值和收敛速度慢等问题,利用相似日集中的样本训练蝙蝠优化的BP神经网络预测模型。以某地区的历史数据为实际算例,将文中所提算法与普通的BP神经网络、传统灰色关联与蝙蝠优化的BP神经网络预测结果相比,结果表明所提方法有很高预测精度和稳定性,在实际中有一定应用价值。     

改进萤火虫算法与小波神经网络相结合的变压器故障诊断

为了解决变压器故障诊断中诊断效率低的问题,本文对萤火虫算法(FA)进行了改进,并与小波神经网络(WNN)相结合应用于变压器故障诊断中。小波神经网络结构简单,预测精度高,收敛速度快,但是网络参数不好选择,易陷入局部最优。本文结合混沌算法、粒子群算法、可变步长的思想来改进萤火虫算法,用于优化小波神经网络的参数,再将处理后的数据带入神经网络中进行训练与诊断。实验结果表明,该算法与BP神经网络、支持向量机、小波神经网络、遗传算法改进的小波神经网络和粒子群算法改进的小波神经网络相比诊断正确率均有所提高。     

一种基于差分进化和灰狼算法的混合优化算法

针对差分进化易陷入局部最优和灰狼算法易早熟停滞的缺点,提出了一种基于差分进化(DE)算法和灰狼(GWO)算法的混合优化算法(DEGWO)。该算法利用差分进化的变异、选择算子维持种群的多样性,然后引入灰狼算法与差分进化的交叉、选择算子进行全局搜索。在整个寻优过程中,反复迭代渐进收敛。选取此3个测试函数进行仿真验证,结果表明,混合优化算法相比于DE算法和GWO算法,其求解精度、收敛速度、搜索能力都有了显著提高。     

基于自适应头狼的灰狼优化算法

灰狼优化算法一种模拟灰狼捕食行为的元启发式优化算法.由于灰狼算法在种群迭代更新中始终靠近最优解,所以易陷入局部最优.提出了一种基于自适应头狼的灰狼优化算法,并在个体迭代更新中选择合适的头狼个数进行个体更新,这使得算法能够平衡开发和勘探能力.通过对20个基准函数优化问题的仿真实验表明,改进后的算法与原始灰狼优化算法相比,其全局搜索能力有显著提高.