首 页文档资料下载资料维修视频包年699元
请登录  |  免费注册
当前位置:精通维修下载 > 文档资料 > 家电技术 > 单元电路介绍 > 其它电路
模拟电路故障诊断的BP神经网络方法研究
来源:本站整理  作者:佚名  2011-08-18 14:50:38




    对于BP网络,在闭区间内的任意一个连续函数都可以用单隐层的BP网络逼近,即一个3层的BP网络可以完成任意m维到n维的映射。由于有5个测试点,所以BP网络的输入层为5个神经元,以归一化之后的数据作为BP网络的输入样本,输出层为4个神经元。隐层神经元数目的选择是一个十分复杂的问题,往往需要根据经验或者多次的实验来判定,因而不存在一个确切的表达式来确定。它的数目与问题的要求、输入/输出单元的数目都有着直接关系。隐层单元数目太多会导致学习时间过长、误差不一定最佳,也会导致容错性差、不能识别以前没有看到的样本,因此一定存在一个最佳的隐单元数。此处参照美国科学家Hebb提出的以下经验公式选取:h.jpg。其中:n为输入单元数;m为输出单元数;a为[1,10]之间的常数。按照上式,i.jpg,即h的取值为4~13。通过Matlab创建一个BP神经网络,设定训练次数为5 000,训练目标net.trainParam.goal=0.01,改变隐层单元的数目,当隐层单元数不同时,达到目标所用的训练次数,如表3所示。

j.jpg


    根据表3,当隐层单元数为11时,训练次数最少,这样神经网络的结构就确定了,输入层5个节点,隐层11个节点,输出层4个节点,训练最大次数设定为5 000,训练误差为0.01,先采用传统算法训练网络,再采用弹性算法与BP网络结合的改进算法,网络训练误差曲线如图3、图4所示。

k.jpg      l.jpg


    弹性算法不仅加快了收敛速度,防止了震荡,还避免了陷入局部极小值,从图3和图4可以看出,通过弹性算法与BP网络相结合以后,训练次数由原来的769次减少到11次,大大提高了神经网络的训练效率。用样本自身数据输入训练好的神经网络中,识别结果见表4。与故障模式对比分析可知,自身检测结果已经达到要求,即该网络已经训练好。下面检测网络的泛化能力,任取2组测试数据并进行归一化处理,结果如表5所示。

m.jpg


    将归一化的数据作为神经网络的输入,得到测试数据的识别结果,如表6所示。

n.jpg


    与故障模式对比可知,第一组对应的故障是R2短路,第二组对应的故障是R1开路。由此可以看出,训练好的网络不仅可以识别样本自身故障,而且还具有一定的泛化能力,经过弹性算法与BP网络的结合,取得了良好的效果,达到了预期的目标。

5 结语
    本文针对传统BP算法误差下降缓慢,调整时间长,甚至陷入局部极小点而不能自拔等局限性,运用弹性算法与BP网络相结合的方法,结合某型雷达设备中的射频放大电路进行建模、仿真,用Matlab设计并用改进后的算法训练BP神经网络,仿真结果证明该方法对克服传统BP算法的局限性有显著效果,缩短了网络的训练次数,提高了训练效率,且诊断结果良好,为新型雷达装备的故障诊断提供了一种有效的方法,在对装备故障诊断维修上具有一定的实用意义。

上一页  [1] [2] [3] 

关键词:

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分)
Copyright © 2007-2017 down.gzweix.Com. All Rights Reserved .
页面执行时间:196,812.50000 毫秒