基于模糊神经网络的坦克蓄电池剩余容量预测.pdf

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1、《电气自动化}2014年第36卷第1期控制理论及其应用ControITheo~＆ItsApplications基于模糊神经网络的坦克蓄电池剩余容量预测冯根生，江克宇，李学武，郭兰风(装甲兵学院，安徽蚌埠233050)摘要：由于坦克蓄电池是一个复杂的非线性系统，要想对其建立一个准确的数学模型是极其困难的。而神经网络具有解决非线性问题，建立模型比较方便的特性。采用模糊神经网络对蓄电池剩余容量进行预测。以实验数据为依据，并通过MATLAB仿真和验证，结果表明：模糊神经网络对蓄电池剩余容量预测准确可行。为坦克蓄电池充电和使用维护提供了依据。关键词：坦克蓄电池；模糊神经

2、网络；剩余容量；MATLAB；仿真D0I：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．01．011[中图分类号]TM931／938．8；TM911[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)01—0027—03PredictingRemainingCapacityofTank’SBatteryUsingFuzzyNeuralNetworkFENGGen—sheng，JIANGKe—yu，LIXue—WU，GUOLan—feng(ArmoredForceCollege，BengbuAnhui233050，China)Abstract

3、：Itisverydifficulttosetaccuratemodelforremainingcapacityoftank’Sbattery，becauseitisanon—linearsystem．FuzzyneurMnetworkiscapableofsolvingthisproblemandcansetmodelconveniently．Thispapertriestopredictremainingcapacityoftank’Sbatterybyusingfuzzneuralnetwork．Experimentaldatesaresimulated

4、andcheckedbyMATLABR2010．Theresultshowsthatit’Saccurateandpracticabletopredictremainingcapacityofthetankbattery．Itcanprovidesomereferencesforthechargingandmaintenanceoftank’Sbattery．Keywords：tank’Sbattery；fuzzyneur~network；remainingcapacity；MATLAB；simulationO引言网络法对参数意义表达不清，且需要大量的原始数据

5、，某精度受训练方法、训练数据和模型输入的影响很大。文献[2—3]模糊坦克蓄电池属于启动型铅酸蓄电池，担负着为整车提供启动预测和神经网络的预测模型精度还可以提高，因此本文结合模糊电压、车内通信、照明等任务，是影响坦克作战效能发挥的重要组理论与神经网络的优点，建立模糊神经网络模型对蓄电池的剩余成部分。可见对坦克蓄电池剩余容量预测是非常有必要的，根据容量进行预测。马斯第一定律，可知充电可接受电流与已放出容量C的平方根成正比，所以预测结果还可以用于充电电流的控制。目前主要的剩2模糊神经网络模型的构建余容量检测方法有：安时计算法、电量累计法、电阻测量法、电压本文以蓄电池

6、的内阻和蓄电池的端电压作为模糊神经网络测量法、神经网络法、卡尔曼滤波法等。本文通过模糊神经网的输入，以蓄电池的剩余容量作为模糊神经的输出，构造二维模络法，把电池作为一个“黑箱子”，通过测量电池的内阻和电动糊神经网络预测器。内阻和电动势的模糊集均取为{NB(负大)、势，通过神经网络训练和仿真，从而预测蓄电池的剩余容量。NM(负中)、NS(负小)、ZE(零)、Ps(正小)、PM(正中)和PB(正1剩余容量预测的理论依据大)}。选用高斯函数作为隶属函数来划分输入信号的分布。坦克蓄电池剩余容量预测的主要难点在于电池的实际容量2．1输入数据预处理难以确定。坦克蓄电池实际

7、剩余容量主要受放电电流、温度、电数据归一化方法是神经网络预测前对数据常做的一种处理源电动势、内阻和循环使用次数等因素的影响。内阻法和开路电方法。数据归一化处理把所有数据转化为[0，1]之间的数，其目压法都因为其准确性不高而应用受限，开路电压与蓄电池的电动的是消除各维数据的数量级别差，避免因为输入输出数据数量级势有关，电动势随着放电进行会逐渐减小，因此“电动势”能直接差别大而造成网络预测误差较大。本文采用最大最小法对数据反映正负极板上的荷电状态，其大小与蓄电池放电能力有直接关进行归一化处理和反归一化处理，其公式如下：系。从内阻法可知蓄电池的内阻与剩余电量的关系非

8、常密切，能=⋯(。ld—⋯)／(⋯一i