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《基于改进BP神经网络的模拟电路故障诊断研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第28卷第9期兵工自动化Vol.28,No.92009年9月OrdnanceIndustryAutomationSep.2009doi:10.3969/j.issn.1006-1576.2009.09.025基于改进BP神经网络的模拟电路故障诊断研究张锐，杨宣访（海军工程大学电气与信息工程学院，湖北武汉430033）摘要：根据BP神经网络特点，提出对BP神经网络改进的方法，并以某负反馈放大器为例，采用改进后的BP网络进行故障诊断，步骤包括：故障特征向量提取、原始数据归一化处理、BP网络设计与训练。结
2、果表明，在MATLAB7.1中运用神经网络工具箱中函数进行仿真，能有效进行故障识别、改善神经网络结构、提高故障诊断精度和速度。关键词：故障诊断；模拟电路；神经网络中图分类号：TP18;TP277文献标识码：AResearchofAnalogCircuitFaultDiagnosisBasedonModifiedBPNeuralNetworkZHANGRui,YANGXuan-fang(SchoolofElectric&InformationEngineering,NavyUniversityofEn
3、gineering,Wuhan430033,China)Abstract:PutforwardanimprovedmethodforBPneuralnetworkrelyingonitscharacter,andtakingacertainnegativeoffeedbackamplifierasanexample,usingimprovedBPnetworkprogressfaultdiagnosis,andthestepsincludes:faultfeaturevectorextracting
4、,originaldatanormalizationdealing,BPnetworkdesignandtraining.Resultshowedthatitcandetectfaultdiagnosis,improvenetworkstructureandincreasefaultdiagnosisprecisionandvelocityusingfunctionofneuralnetworktoolboxinMATLAB7.1simulation.Keywords:Faultdiagnosis;
5、Analogcircuit;Neuralnetwork0引言网络可以逼近任意的非线性映射。通过隐层神经元数目可变的BP网络的误差对比，可确定最佳的隐模拟电路故障诊断是根据测量数据判断电路状层神经元个数。该网络的输入层和输出层数目均为态故障的。由于BP神经网络具有并行计算、自我记忆和自我学习等特点，适用于模拟电路故障诊断。1，隐层数目采用经验公式nn1=++ma，（n输但存在着收敛速度慢，易陷入局部极小值，隐层节入神经元数；m为输出神经元数；a为1-10之间的点选择上依靠经验公式等缺点，故对其改进，并
6、利常数）进行估计，BP网络的设计及程序如下：用改进后的BP神经网络对模拟电路进行故障诊断。P=-1:0.1:1;%输入T=[-0.9602-0.5770-0.07290.37710.64050.66000.46091BP网络的改进0.1336-0.2013-0.4344-0.4474…标准的BP网络常具有收敛速度慢，易陷入局-0.5000-0.3930-0.16470.09880.30720.39600.34490.1816-0.0312-0.2189-0.3201];部极小值，隐层节点难以确定等缺
7、点，在应用中，s=3:8;%设置隐层节点数BP算法很难胜任。对BP算法改进的途径有2种：res=1:6;一是采用启发式学习算法，如有动量的梯度下降法，fori=1:6;有自适应学习速率的梯度下降法等。二是基于数值net=newff(minmax(P),[s(i),1],{'tansig','purelin'},'trainlm');%最优理论的算法，如共轭梯度法，高斯—牛顿法以网络训练net.trainParam.epochs=2000;及Levenberg-Marquardt优化方法等。这些改进方
8、法net.trainParam.goal=0.001;可通过MATLAB神经网络工具箱函数来实现。LP.lr=0.01;对于BP网络隐层神经元数目选择十分复杂。net=train(net,P,T);y=sim(net,P);隐层神经元过少会导致网络精度差；节点过多会导error=y-T;致学习时间过长、误差不一定最佳，也会导致容错res(i)=norm(error);性差，不能识别新样本等问题。但如果BP网络隐end含层的神经元数目可以随意调整，则一个三层的BP对于多
