42CrMo钢精密切削的刀具磨损量预测研究

针对42CrMo钢精密切削刀具磨损量预测研究小样本、非线性的特点,将量子粒子群算法(QPSO)、卷积神经网络(CNN)及长短期神经网络(LSTM)相结合,构建了QPSO-CNN-LSTM组合预测模型。采用QPSO算法对CNN-LSTM模型的隐藏层单元数、学习率、卷积核等进行优化,结合CNN网络特征提取能力强、LSTM网络具备记忆能力的特点,对实际加工实验的刀具磨损量进行预测,并通过误差评价指标分析,与CNN、LSTM、BP等单一模型以及PSO-GRNN组合模型进行预测效果对比研究。研究结果表明,本文构建的组合预测模型相对于单一预测模型,其预测值与真实值吻合程度更高;相对于PSO-GRNN组合模型,三种误差评价指标的误差值至少降低了27%,其泛化性和稳定性较好,预测精度与非线性拟合能力更强。     

基于改进粒子群算法的隐式广义预测控制

针对大多数工业系统的控制输入输出都存在约束的情况,提出一种基于改进粒子群算法的隐式广义预测控制算法(IGPC)。粒子群算法(PSO)是一种基于群体的智能优化算法,解决受约束的优化问题具有精度高、收敛速度快等优点;为了避免粒子群算法陷入早熟,提高精度,引入细菌觅食算法中的自适应迁徙机制。在隐式广义预测控制的滚动优化环节引入改进粒子群算法,弥补了传统GPC在处理受约束控制问题上的缺陷。仿真结果表明了该方法的有效性和良好的控制性能。     

基于PSO-BP算法的动态空调负荷预测建模

根据空调负荷的非线性特点,提出了一种基于粒子群算法优化误差反向传播(BP)神经网络的空调负荷预测方法,针对BP网络训练容易出现麻痹和易陷入局部极值,以及其预测空调负荷时精度不够理想等现象,将粒子群算法的随机全局优化和梯度下降局部优化结合,达到改善神经网络泛化能力和提高空调负荷预测精度的目的。用该方法对的空调系统冷负荷与室外空气的干球温度、含湿量和太阳辐射照度的关系进行建模和预测,通过实例验证了该优化算法优于BP网络,能更加有效地处理动态空调负荷中的非线性问题,获得更可靠的预测结果。     

基于集成模型的集气管压力设定值稳态优化研究

某钢铁企业炼焦生产过程中集气管压力为人工经验设定,难以根据不同工况进行实时调整,使得蝶阀容易工作在极值范围,无法达到期望生产目标,提出以降低焦炉能耗为优化目标,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件的稳态优化思想.首先采用基于线性回归与最近邻聚类学习算法的RBF神经网络方法建立焦炉集气管压力设定值动态模型,得到集气管压力设定估值,然后以降低能耗为目标函数,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件,采用改进的粒子群算法对目标函数寻优得到集气管压力的稳态优化设定值.实际应用结果表明,采用该方法获得的优化结果满足了企业的要求,取得了较好的工业应用效果.     

基于PSO-BP神经网络的磨削表面粗糙度预测模型的研究

基于粒子群算法和BP算法相结合,借助粒子群算法优化BP神经网络的初始权值和阈值构建了PSO-BP神经网络磨削表面粗糙度预测模型。以砂轮粒度、砂轮转速、工件速度和径向进给量为正交实验四因素,设计了L_(75)(3~1×5~3)混合水平表,并获取75组实验数据作为该预测模型的训练和测试样本。实验结果表明:与BP神经网络预测模型相比,PSO-BP神经网络预测模型的预测精度更高,其预测值与实测值的平均误差由0.48%降至0.29%。     

基于NARMAX模型的阀控非对称缸神经网络预测控制

针对非对称缸位置跟踪控制精度较差,提出了一种基于非线性自回归平均滑动离散模型(NARMAX)和量子粒子群算法的神经网络预测控制策略(QPSO-NNMPC)。利用NARMAX模型表示阀控非对称缸的动态模型,使用粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)对阀控非对称缸系统在线预测,使用量子粒子群算法(QPSO)对目标函数非线性优化。仿真结果表明,在不同频率期望信号与变干扰力情况下,该控制策略具有良好的跟踪效果和鲁棒性。     

基于PSO-BP神经网络的飞灰含碳量测量方法

针对飞灰含碳量测量困难的问题,提出了基于粒子群算法优化BP神经网络的飞灰含碳量测量方法。以飞灰含碳量影响因素为模型的输入,飞灰含碳量为模型的输出,建立飞灰含碳量预测模型,并将预测结果和传统BP神经网络预测结果相比较。实验结果表明,该测量方法具有较高的预测精度。     

基于粒子群优化的神经网络训练算法在产品种类预测中的应用

市场环境的变化导致产品更新换代加快，产品种类预测成为新的难题。传统的线性预测方法只能对产品需求的数量或价格等数值进行预测，而无法对产品的发展趋势和未来种类做出正确预测。通过对产品种类预测、数据挖掘和粒子群优化算法的研究，建立种类预测模型，利用基于粒子群优化的神经网络训练算法进行产品种类预测，并以手机为例进行预测，结果证明该方法是有效的。     

基于改进粒子群和神经网络的订单预测研究

随着经济的快速发展,市场经济的竞争也越发激烈.企业为了更好地适应经济的发展,必须要有强大的竞争力.通过订单与客户保持联系,能够准确了解客户的需求,为企业的生产提供充足的准备时间,有利于实现快速生产.通过选择自适应权重粒子群算法和BP神经网络相结合的方法,建立神经网络模型,训练数据,得到预测结果.并通过一个企业的订单实例,完成订单预测,从而验证算法的实用性.     

基于自适应IIR滤波器模型的故障诊断与预测系统研究

针对某型装备故障诊断系统设计需要,提出了一种基于自适应无限脉冲响应滤波器(IIR)的故障预测与诊断系统.该系统以自适应IIR滤波器为故障预测模型,利用改进粒子群优化算法进行训练以加速系统收敛,并采用FPGA技术针对故障预测与诊断模型和算法提供直接的硬件支持来提高运算效率并满足系统实时性的要求.该系统可靠性高,工程实用性强,配置灵活.     

机床螺栓固定结合面动态参数识别与实验验证

针对各向同性虚拟材料模型不能准确表征螺栓固定结合面法向和切向的性能差异的问题,以机床立柱-床身螺栓固定结合面为研究对象,采用横观各向同性虚拟材料对机床螺栓固定结合面进行动力学建模,通过试验设计和有限元分析构建机床螺栓固定结合面的径向基函数神经网络模型。结合模态试验结果构建寻优目标函数,并利用粒子群优化算法进行求解,识别出横观各向同性虚拟材料弹性常数。结果表明:实验模型的理论模态与实验模态前六阶振型基本一致,固有频率的误差小于5.1%,说明了该方法的有效性,为机床螺栓固定结合面参数识别提供了一种新方法。     

基于粒子群优化SOM神经网络的轴系多振动故障诊断

针对自组织特征映射神经网络(SOM)在多振动故障诊断中出现的不能对所有可能故障完整分类和明显区分的缺点,提出基于粒子群算法优化的SOM神经网络.利用粒子群优化算法易实现、收敛快等优点,对SOM神经网络的参数进行优化,并用优化后的SOM神经网络对轴系故障进行仿真诊断.仿真诊断结果表明,粒子群算法优化的SOM神经网络比SO...     

基于改进粒子群优化-反向传播神经网络的制造业产能预测

为了精准预测制造业产能,对粒子群优化算法和反向传播神经网络进行研究,进而提出基于改进粒子群优化-反向传播神经网络的制造业产能预测方法。在这一预测方法中,通过粒子群优化算法对反向传播神经网络的权值和阈值进行优化搜索,同时引入自适应变异算子,避免粒子群优化算法陷入局部极值,并通过MATLAB软件对制造业产能进行预测。研究结果表明,改进粒子群优化-反向传播神经网络的预测效果优于粒子群优化-反向传播神经网络和反向传播神经网络。     

基于MFO-BPNN的螺旋钻机钻速预测研究

针对利用现有经验公式所建立的螺旋钻机钻速预测模型存在准确度不足的问题,提出了一种基于飞蛾扑火算法(MFO)的反向传播神经网络(BPNN)钻速预测模型。首先,对MFO算法的基本原理进行了研究,构建了MFO算法优化BPNN的具体流程;接着,采集了江苏无锡某施工现场钻探数据,并分析了钻速影响因素,运用小波阈值降噪、归一化和灰色关联度分析等系列方法对采集数据进行了预处理,得到了训练和测试集;然后,将MFO算法运用于神经网络的权值和阈值训练,以代替原有梯度下降法,建立了MFO-BPNN钻速预测模型;最后,对上述预测模型与BPNN模型、遗传算法优化反向传播神经网络(GA-BPNN)模型以及粒子群优化算法优化反向传播神经网络(PSO-BPNN)模型的预测结果和评价指标进行了详细的对比分析。研究结果表明：运用MFO-BPNN建立的钻速预测模型,其可靠性达到了91.65%,其决定系数(R²)优于其他3种预测模型,3项误差指标也是其中最低的,说明该模型的预测精度良好,适合于桩基础工程的实际应用,可为复杂因素影响下的钻速预测提供一种新思路。     

基于广义回归神经网络的时间序列预测研究

介绍了广义回归神经网络的基本理论,提出了应用BIC准则确定输入神经元数目的方法．将其应用于大型旋转机械振动状态时间序列的单步和多步预测,与传统的采用误差反向传播学习算法的三层前馈感知器网络(BP神经网络)的预测结果进行对比。结果表明,该网络的预测性能优于后者,即使样本数据稀少,也能获得满意的预测结果。     

基于改进粒子群算法的神经网络PID控制研究

BP神经网络PID控制是利用BP神经网络的自学习和逼近任意非线性函数功能,对PID控制器的三个参数进行在线整定,但网络初始权值的选取困难.采用改进的PSO算法优化BP神经网络的初始权值,并对基于PAO算法的BP神经网络PID控制进行仿真实验.仿真结果表明,PSO算法使得网络初始权值的选取比较快速,系统的性能有所提高.     

基于PSO-NP算法的广义预测PID控制及应用

针对目前炼钢厂加热炉的温度调节存在约束、大延迟、非线性、精确度不高等特点,提出了一种复合式控制方案——将采用粒子群算法对多目标搜索的优势和具有较强局部搜索的非线性规划共同优化广义预测算法中滚动优化的环节,再利用该算法与PID的模型相似性而自动调整PID温度控制器参数,从而提高温度控制的精度。仿真实验表明,该算法对加热炉温度控制中的滞后性、准确性、约束能力都有明显的改善。     

基于改进PSO算法的液压调高系统神经网络预测控制

针对采煤机液压调高控制问题,提出一种基于模拟退火粒子群算法的RBF预测控制方法。综合模拟退火算法和粒子群算法的优点,用模拟退火思想来解决粒子群算法易陷于局部最优的问题。用模拟退火粒子群算法优化RBF神经网络,增强学习能力和算法稳定性。利用改进的RBF神经网络对采煤机液压调高系统进行预测控制,仿真结果表明,改进后的方法比传统控制方法辨识精度提高,响应速度更快,证明了该方法的改进效果较好。     

基于混沌粒子群优化的转子失衡参数辨识研究

为了更精确辨识多面转子轴系的失衡参数,采用适用于复杂非线性求解问题的粒子群优化算法替代失衡参数辨识反问题求解过程。在使用粒子群优化求解时,引入混沌优化思想,分别对权重因子和迭代规律进行调整,提出了混沌权重粒子群优化（chaos weighted particle swarm optimization, 简称CWPSO）和双混沌粒子群优化（double chaos particle swarm optimization, 简称DCPSO）,并与标准粒子群优化（standard particle swarm optimization, 简称SPSO）和异步自适应粒子群优化（asynchronous adaptive particle swarm optimization, 简称ASPSO）进行了仿真对比,结果显示,DCPSO的平均误差最小为2.86%,稳定性最佳。采用DCPSO在本特利RK4实验台上进行失衡参数辨识及振动抑制实验,结果表明,在转速为2 040 r/min时,该算法对多面转子轴系失衡参数辨识效果最佳,由失衡引起的振动抑制率达95%左右。     

基于 CSA-NARX 模型的电梯钢丝绳动态张力预测方法

为了预测曳引式电梯钢丝绳的动态张力,对带有外部输入的非线性自回归神经网络( NARX )进行研究,利用变色龙优化算法( CSA )对其关键参数进行优化,提出了 CSA-NARX 神经网络模型。该模型在计算速度以及预测精度方面皆优于 NARX 基础模型。最后,利用提出的神经网络模型对电梯上行过程中钢丝绳的动态张力进行预测,其预测精度达到了 97% 。以传统的非平稳时间序列分析模型 ARMA 和 LSTM 为对比,所提出模型的精度更高,验证了所提出模型的有效性。