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基于BP-ANN的人工渗滤系统去除总磷过程优化
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作者 刘元坤 曹塬琪 +2 位作者 于艾鑫 李星 郭晓天 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3151-3160,共10页
本文利用BBD响应面法(BBD-RSM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法对活性炭吸附总磷(TP)的过程参数(接触时间、初始浓度、温度、pH值)进行了建模和预测,并结合遗传算法(GA)对BP-ANN模型中的反应条件进行优化.结果表明,在BBD-RSM模型中,... 本文利用BBD响应面法(BBD-RSM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法对活性炭吸附总磷(TP)的过程参数(接触时间、初始浓度、温度、pH值)进行了建模和预测,并结合遗传算法(GA)对BP-ANN模型中的反应条件进行优化.结果表明,在BBD-RSM模型中,P<0.0001,可较好的对TP的去除过程进行预测,接触时间为TP去除率最显著的参数,TP吸附过程中各因素的相对影响顺序为:接触时间>pH值>温度>初始浓度.采用BP-ANN模型进行优化,最佳网络结构为4-8-1.敏感性分析表明,影响TP去除率的因素依次为接触时间(34.05%)>pH值(28.67%)>温度(19.56%)>初始浓度(17.72%).基于BP-ANN模型,采用GA优化人工渗滤系统运行条件,对TP去除过程的优化结果为:接触时间为720.53min、初始浓度为2.75mg/L、温度为30.62℃、pH为5,达到最佳去除率(99.63%).试验验证分析表明,BP-ANN-GA较BBD-RSM的预测值与实验值相比拥有较高的R 2(0.9939)和较低的RSME(1.2851),说明该模型具有更好的预测能力,能更好的描述人工快速渗滤系统对TP的去除过程. 展开更多
关键词 BBD响应面法 反向传播人工神经网络 遗传算法 总磷 人工快速渗滤系统
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贝叶斯正则化优化BP神经网络估算SOH 被引量:1
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作者 朱聪聪 郭晟 +1 位作者 常海涛 路密 《电池》 北大核心 2025年第1期25-31,共7页
为提高锂离子电池健康状态(SOH)估算的精度,采用基于贝叶斯正则化算法优化的反向传播(BP)神经网络模型。该模型的核心是,引入先验分布约束BP网络权重参数,以减少过拟合风险;并引入后验分布评估参数的不确定性,提升模型对数据噪声的适应... 为提高锂离子电池健康状态(SOH)估算的精度,采用基于贝叶斯正则化算法优化的反向传播(BP)神经网络模型。该模型的核心是,引入先验分布约束BP网络权重参数,以减少过拟合风险;并引入后验分布评估参数的不确定性,提升模型对数据噪声的适应性。以充电全过程提取健康特征验证模型精度;以放电片段数据提取健康特征模拟实际工况。训练后的模型在充电全过程提取特征时的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均小于1.65%,采用放电片段提取特征时的RMSE和MAE均小于3.85%,相较于未优化的BP神经网络,两种方式的估算误差分别降低18%和41%以上。 展开更多
关键词 锂离子电池 健康状态(SOH) 贝叶斯正则化算法 反向传播(bp)神经网络 健康特征 先验分布 后验分布
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基于SSA-GA-BP神经网络的激光三角法测量误差研究
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作者 肖清浩 董祉序 +2 位作者 孙兴伟 杨赫然 刘寅 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第8期19-24,共6页
针对激光位移传感器在采用激光三角法测量时,由被测表面特性引发的测量误差问题,提出了一种结合神经网络与优化算法的误差预测方法。以BP神经网络为基本架构,运用遗传算法(GA)优化神经网络性能,然而优化后的网络仍有局限性,进而引入麻... 针对激光位移传感器在采用激光三角法测量时,由被测表面特性引发的测量误差问题,提出了一种结合神经网络与优化算法的误差预测方法。以BP神经网络为基本架构,运用遗传算法(GA)优化神经网络性能,然而优化后的网络仍有局限性,进而引入麻雀搜索算法(SSA)对GA-BP网络实施二次优化,构建出SSA-GA-BP误差预测模型。通过设计误差试验采集数据,并采用该模型对数据进行训练与测试。为评估模型性能,对比不同算法的输出误差,并将决定系数、均方根误差和平均绝对误差作为评估标准。结果显示,SSA-GA-BP算法预测精度较高,与实验值拟合效果良好。相较于其他模型,SSA-GA-BP模型具有更高的预测精度和更强的泛化能力,为后续误差补偿提供了方法。 展开更多
关键词 激光三角法 误差预测 遗传算法 麻雀搜索算法 bp神经网络
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基于PSO-GA-BP优化算法的煤焦油产率预测研究
4
作者 詹润 韩锋 +3 位作者 张文永 刘英明 刘桂建 黄毅 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期178-187,共10页
为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强... 为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强,氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、固定碳与焦油产率相关性中等,其他指标相关性较弱,并将影响焦油产率的特征参数划分为“强、强+中、强+中+弱”三种指标参数组合,建立了基于PSO-GA-BP的组合优化算法预测模型,通过对不同参数组合进行机器学习训练,对比分析了不同预测模型实际应用效果。结果表明:“强+中”特征参数组合样本数据在训练过程中,性能和训练状态较优,其最佳适应度最大,绝对系数R^(2)、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE均好于其他特征参数组合。通过与BP、GA-BP、PSO-BP算法模型进行对比,PSO-GA-BP组合优化算法模型误差最小,在提高焦油产率预测精度和数据拟合效果方面更具优势。将本次利用钻孔建立的PSO-GA-BP组合算法模型应用到巷道采集扩展样品焦油产率预测中,预测模型表现出较好的泛化能力。建立完整和全面的煤岩煤质数据库,利用先进智能算法,可进一步提高模型学习能力和预测效果。 展开更多
关键词 PSO-GA-bp组合算法 焦油产率 特征参数 煤岩煤质 预测模型 误差
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基于PSO-BP神经网络模型的浸胶竹束干燥过程含水率预测
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作者 王晓曼 吕建雄 +5 位作者 李贤军 吴义强 李新功 郝晓峰 乔建政 徐康 《林业科学》 北大核心 2025年第5期187-198,共12页
【目的】利用人工神经网络模型预测浸胶竹束干燥过程含水率变化,揭示干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率对浸胶竹束干燥过程含水率变化的影响规律,为浸胶竹束高质高效干燥提供参考依据。【方法】基于浸胶竹束干燥过程含水率实测... 【目的】利用人工神经网络模型预测浸胶竹束干燥过程含水率变化,揭示干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率对浸胶竹束干燥过程含水率变化的影响规律,为浸胶竹束高质高效干燥提供参考依据。【方法】基于浸胶竹束干燥过程含水率实测数据,以干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率为输入变量,干燥过程含水率为输出变量,制作数据集。将数据集划分为训练集(308个测试数据,占总数据量的70%)、验证集(66个测试数据,占总数据量的15%)和测试集(66个测试数据,占总数据量的15%),采用粒子群优化算法(PSO)优化反向传播(BP)神经网络初始权重与阈值,构建PSO-BP神经网络预测模型,并进行验证分析。【结果】PSO-BP神经网络模型具有较强的预测能力,在模型测试集中,决定系数(R^(2))、均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和剩余预测残差(RPD)分别达0.98、1.27、3.73和7.96。相较BP神经网络,PSO-BP神经网络的R^(2)和RPD分别提高6.53%和110.2%,MSE和MAE分别降低54.0%和71.86%。模型验证表明,干燥温度和铺装方式是影响浸胶竹束干燥过程含水率变化的主要因素,二者对PSO-BP神经网络模型预测结果影响显著。干燥温度为60℃时,在4种不同铺装方式下PSO-BP神经网络模型展现出较好预测效果,其R^(2)均超过0.969且MSE均低于3;铺装层数为3时,在4种不同干燥温度下PSO-BP神经网络模型表现最佳,其R^(2)均超过0.99且MSE均低于2。干燥时间和浸胶竹束初始含水率对PSO-BP神经网络模型预测结果影响不显著。【结论】PSO-BP神经网络模型在浸胶竹束干燥过程含水率预测中表现出准确性,可有效解决传统BP神经网络预测误差大、收敛速度慢等问题,为浸胶竹束高质高效干燥提供技术支撑。 展开更多
关键词 浸胶竹束 干燥 含水率 粒子群优化算法 反向传播 神经网络
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基于ISSA-BP的地震灾害救援装备需求预测
6
作者 刘浩 石福丽 +2 位作者 罗雷 李文博 李文渊 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第S1期246-251,共6页
为提高地震救援装备调配保障效率,分析国内历史地震救援信息,以受灾人数为预测对象,选取震级、震源深度、地震烈度等8个灾情信息为影响因素,提出一种基于反向传播(BP)神经网络并融合空间金字塔匹配(SPM)混沌映射、正余弦算法和Levy飞行... 为提高地震救援装备调配保障效率,分析国内历史地震救援信息,以受灾人数为预测对象,选取震级、震源深度、地震烈度等8个灾情信息为影响因素,提出一种基于反向传播(BP)神经网络并融合空间金字塔匹配(SPM)混沌映射、正余弦算法和Levy飞行策略的改进麻雀搜索算法(ISSA)的预测模型,结合受灾人数与救援装备间的数量关系,间接预测地震救援装备需求量,并以“12·18积石山地震”救援实例进行验证。结果表明:ISSA-BP模型在预测受灾人数方面精度更高,可有效预测震后受灾人数,从而推算所需救援装备数量。“12·18积石山地震”救援实例验证了模型对震后救援装备需求预测的实用性。 展开更多
关键词 改进麻雀优化算法(ISSA) 反向传播(bp) 地震灾害 救援装备 需求预测
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基于BOA-BP神经网络的四旋翼飞行器路径优化 被引量:1
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作者 王舒玮 李嘉 +1 位作者 冯健 岳彩宾 《现代防御技术》 北大核心 2025年第3期74-81,共8页
针对四旋翼飞行器在多障碍物环境中飞行时容易出现路径规划不准确的问题,提出了基于蝴蝶算法(BOA)的BP神经网络优化方法。将四旋翼飞行器在设定路径中的所有途经点作为神经网络的训练样本,通过BOA-BP算法对神经网络进行训练,从而确定了... 针对四旋翼飞行器在多障碍物环境中飞行时容易出现路径规划不准确的问题,提出了基于蝴蝶算法(BOA)的BP神经网络优化方法。将四旋翼飞行器在设定路径中的所有途经点作为神经网络的训练样本,通过BOA-BP算法对神经网络进行训练,从而确定了最佳飞行路径。仿真结果表明,与传统的BOA算法相比,所提出的BOA-BP算法模型可以有效减小四旋翼飞行器路径的误差,均方根误差可从1.60%降低到0.003%。 展开更多
关键词 四旋翼 飞行器 蝴蝶优化算法 bp神经网络 路径优化 训练样本 误差处理
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改进KPCA结合多目标蜻蜓算法优化BP神经网络的联合收割机故障诊断
8
作者 孟桐 雷鸣 +2 位作者 宋文广 王丹丹 黄梦可 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1258-1267,共10页
针对联合收割机数据维度高、诊断效果不理想的问题,提出了一种改进核主成分分析(KPCA)结合多目标蜻蜓算法(MTDA)优化反向传播(BP)神经网络的联合收割机故障诊断方法。首先,采用Morlet小波作为KPCA的核函数,其融合了高斯包络与正弦波特性... 针对联合收割机数据维度高、诊断效果不理想的问题,提出了一种改进核主成分分析(KPCA)结合多目标蜻蜓算法(MTDA)优化反向传播(BP)神经网络的联合收割机故障诊断方法。首先,采用Morlet小波作为KPCA的核函数,其融合了高斯包络与正弦波特性,能够有效捕捉收割机的瞬态变化与局部异常,从而提取出了不同工况下的主要成分,降低了数据维度,减少了冗余信息;其次,针对传统蜻蜓算法的局限性,引入了自适应变异策略、非线性惯性权重及动态收敛因子,构建了多目标蜻蜓算法,对Schaffer、Michalewicz和Rastrigin函数进行了求解,验证了MTDA能显著提升全局与局部搜索平衡能力;最后,利用MTDA对BP神经网络的权值和阈值进行了优化,构建了MTDA-BP综合故障诊断模型,将模型应用于联合收割机的故障诊断中,通过实验验证了其有效性。研究结果表明:故障诊断平均精度达到96.7%,通过与当前主流方法的实验对比分析,采用Micro-average ROC进行了模型评价,结果显示该模型的曲线下面积(AUC)为0.967。实验结果充分证明了该模型在检测精确度与泛化性方面均具有显著优势,该研究也为解决智能农业机械中的诊断提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 核主成分分析 MORLET小波 多目标蜻蜓算法 反向传播神经网络 联合收割机 故障诊断
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基于改进NNA和BP神经网络模型的深基坑沉降预测
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作者 王仁志 张伟国 +3 位作者 寇苗苗 刘飞 王金涛 张拥军 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第24期10416-10425,共10页
为更精准预测基坑开挖卸荷引起的周边地表沉降,通过改进神经网络算法(neural network algorithm, NNA),提出一种具有信息反馈和反向学习机制的神经网络优化算法(neural network algorithm with feedback mechanism and reverse learning... 为更精准预测基坑开挖卸荷引起的周边地表沉降,通过改进神经网络算法(neural network algorithm, NNA),提出一种具有信息反馈和反向学习机制的神经网络优化算法(neural network algorithm with feedback mechanism and reverse learning, FBRLNNA),并结合反向传播(back propagation, BP)神经网络构建地表沉降预测模型,将提出的沉降预测模型在青岛15号线地铁工程基坑中进行应用与验证。基于18种基准函数比较FBRLNNA与9种竞争优化算法的表现,仿真试验表明,FBRLNNA在80%的基础基准函数上均表现出更优的性能。对比分析FBRLNNA-BP模型及其他4种模型的基坑沉降预测结果,FBRLNNA-BP模型的均方误差(mean squared error, MSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、均方根误差(root mean square error, RMSE)及决定系数(R^(2))均最佳,沉降预测结果误差小于5%,表明该预测模型具有更好的沉降预测精度。研究成果可为基坑开挖引发的地表沉降预测提供了新的方法和参考。 展开更多
关键词 具有信息反馈和反向学习机制的神经网络优化算法(FBRLNNA) 反向传播(bp)神经网络 FBRLNNA-bp模型 基坑开挖 沉降预测
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基于IAVOA-BPNN的XY工作台定位误差分析
10
作者 段金池 孟新宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第10期21-26,31,共7页
针对反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)受随机初始偏置权重影响,导致XY工作台定位误差模型预测精度不高,提出一种改进的非洲秃鹫优化算法对BPNN初值寻优。为完善非洲秃鹫优化算法寻优能力,采用最优拉丁超立方分... 针对反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)受随机初始偏置权重影响,导致XY工作台定位误差模型预测精度不高,提出一种改进的非洲秃鹫优化算法对BPNN初值寻优。为完善非洲秃鹫优化算法寻优能力,采用最优拉丁超立方分布、非线性动态调整寻优分配、适应度-距离策略和复合对立学习策略对其进行改进,通过仿真验证改进算法的性能。并用实验数据对误差模型进行预测分析,结果显示,相比于单一BPNN和原始算法优化,改进后的方法预测准确度分别提高了71.13%和27.42%,综合表明,改进的非洲秃鹫优化算法显著提高了BPNN在定位误差预测分析中的准确性。 展开更多
关键词 反向传播神经网络 改进非洲秃鹫算法 XY工作台 定位误差
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基于GWO-BP模型与MOMPA算法的插秧机车架轻量化设计 被引量:1
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作者 陈岁繁 侯万森 +3 位作者 张浩南 李其朋 夏琪玮 陈问池 《机电工程》 北大核心 2025年第5期933-944,共12页
为实现水稻插秧机车架的轻量化目标,提出了基于灰狼优化反向传播神经网络(GWO-BP)模型与多目标海洋捕食者算法(MOMPA)的联合优化方法。首先,对GWO-BP模型与MOMPA优化算法的构建进行了理论分析,建立了车架的三维模型和有限元模型,并对其... 为实现水稻插秧机车架的轻量化目标,提出了基于灰狼优化反向传播神经网络(GWO-BP)模型与多目标海洋捕食者算法(MOMPA)的联合优化方法。首先,对GWO-BP模型与MOMPA优化算法的构建进行了理论分析,建立了车架的三维模型和有限元模型,并对其性能进行了仿真;然后,采用灵敏度分析确定了可作为优化设计变量的8个主要结构参数,并利用实验设计的方法计算出设计变量与目标参数之间响应关系的数据,从而建立了GWO-BP近似模型,联合近似模型与MOMPA优化算法,以车架质量、最大变形最小为优化目标,求出了轻量化车架的最优结构参数组合;最后,对车架优化结果进行了验证,同时,分析了车架模态性能,并建立了车架样机,通过试验验证了车架轻量化结果。研究结果表明:车架质量、车架最大变形和最大等效应力的拟合精度分别为0.998 8、0.987 8、0.986 7,建立的近似模型具有较高精度;优化后车架质量比原车架降低了9.26%;优化结果与仿真结果误差在2%以内,且优化后车架固有频率可以有效避开外界激励,通过对比优化前后车架质量及性能,确定了优化结果的准确性与有效性;根据优化结果制造了轻量化车架的样机,其整体质量较原车架减轻了10.3%,达到了良好的轻量化效果,为农机车架轻量化研究提供了一定的借鉴。 展开更多
关键词 水稻插秧机 轻量化 灰狼优化反向传播神经网络 多目标海洋捕食者优化算法 车架模态分析
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Improved algorithm of atmospheric refraction error in Longley-Rice channel model 被引量:2
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作者 Wang Zuliang Zheng Mao +1 位作者 Wang Juan Zheng Linhua 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2008年第4期683-687,共5页
Longley-Rice channel model modifies the atmospheric refraction by the equivalent earth radius method, which is simple calculation but is not accurate. As it only uses the horizontal difference, but does not make use o... Longley-Rice channel model modifies the atmospheric refraction by the equivalent earth radius method, which is simple calculation but is not accurate. As it only uses the horizontal difference, but does not make use of the vertical section information, it does not agree with the actual propagation path. The atmospheric refraction error correction method of the Longley-Rice channel model has been improved. The improved method makes use of the vertical section information sufficiently and maps the distance between the receiver and transmitter to the radio wave propagation distance, It can exactly reflect the infection of propagation distance for the radio wave propagation loss. It is predicted to be more close to the experimental results by simulation in comparison with the measured data. The effectiveness of improved methods is proved by simulation. 展开更多
关键词 radio wave propagation atmospheric refraction error correction algorithm improvement Longley- Rice model.
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基于PROA-BP的激光3D投影振镜偏转电压预测模型 被引量:2
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作者 林雪竹 王海 +4 位作者 郭丽丽 闫东明 李丽娟 刘悦 孙静 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期49-61,共13页
为减小激光3D投影系统振镜偏转角偏差与根据振镜偏转角标定的转轴公垂线长度e误差引起的投影系统综合非线性误差,实现激光3D投影系统高精度辅助装配,提出一种基于改进的?鱼优化算法-BP神经网络的激光3D投影振镜偏转电压预测模型,以激光... 为减小激光3D投影系统振镜偏转角偏差与根据振镜偏转角标定的转轴公垂线长度e误差引起的投影系统综合非线性误差,实现激光3D投影系统高精度辅助装配,提出一种基于改进的?鱼优化算法-BP神经网络的激光3D投影振镜偏转电压预测模型,以激光出射方向单位矢量作为输入预测振镜偏转电压数值。将改进的?鱼算法与BP神经网络相结合,解决BP神经网络容易陷入局部最优解问题,并通过BP神经网络实现激光3D投影系统综合非线性误差的耦合与补偿。结果表明,改进的?鱼算法-BP神经网络训练10 000次后均方差误差和平均绝对误差均值分别是粒子群算法-BP神经网络的41.2%、62.4%,是BP神经网络的22.2%、50.7%。基于改进的?鱼算法-BP激光3D投影振镜偏转电压模型的投影定位精度为0.35 mm,与激光3D投影传统模型相比,投影定位精度提升了30%,可实现更高精度投影定位。 展开更多
关键词 激光3D投影系统 非线性误差 ?鱼优化算法 bp神经网络 投影定位精度
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基于BA-BP的汽车同步器齿毂误差溯源 被引量:2
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作者 刘永生 李进宁 +3 位作者 赵锦 张心卉 惠记庄 陈一馨 《电子测量技术》 北大核心 2024年第3期77-83,共7页
同步器齿毂是汽车变速器装置的重要零件,其加工质量对变速器的性能、可靠性有直接影响。针对人工经验判断齿毂误差源范围效率较低的问题,本文提出一种基于蝙蝠算法优化BP神经网络的误差溯源方法,分析齿毂加工过程中的误差来源,利用蝙蝠... 同步器齿毂是汽车变速器装置的重要零件,其加工质量对变速器的性能、可靠性有直接影响。针对人工经验判断齿毂误差源范围效率较低的问题,本文提出一种基于蝙蝠算法优化BP神经网络的误差溯源方法,分析齿毂加工过程中的误差来源,利用蝙蝠算法对权值和阈值进行优化,获取最优值后构造BA-BP误差溯源模型,并采集数据样本对模型进行验证并与未优化之前的BP神经网络的误差溯源方法进行对比。与未优化之前BP神经网络溯源模型准确率83.56%相比,优化后的准确率为96.34%,该方法使溯源准确率明显提高,支持生产人员对后续的超差工件进行误差原因追溯,对生产过程中存在的问题直接进行处理排除,提高生产效率。 展开更多
关键词 同步器齿毂 误差溯源 智能制造 bp神经网络 蝙蝠算法
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基于SSA-GA-BP神经网络的数显千分表非线性误差补偿 被引量:5
15
作者 周凯红 叶高威 蒋青谷 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期1-8,共8页
利用数显千分表进行精密测量时,零部件的生产、装配及使用磨损、挤压、碰撞等带来的固有误差与弹性误差严重降低了测量精度。针对此问题,利用遗传算法(genetic algorithm,GA)寻优速度快、精度高、并行搜索能力的优势及麻雀搜索算法(spar... 利用数显千分表进行精密测量时,零部件的生产、装配及使用磨损、挤压、碰撞等带来的固有误差与弹性误差严重降低了测量精度。针对此问题,利用遗传算法(genetic algorithm,GA)寻优速度快、精度高、并行搜索能力的优势及麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)的全局寻优性能,优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值、阈值及网络结构等,提出了基于数显千分表测量数据非线性误差补偿的SSA-GA-BP神经网络模型。将其与传统BP神经网络、遗传算法优化的GA-BP神经网络进行比较分析。结果表明:所提出SSA-GA-BP神经网络可使数显千分表的非线性误差由没有补偿前的最大误差5.504μm降低至0.883μm,残差平方和、相对误差和R相关系数具有一定的优越性。 展开更多
关键词 非线性误差 数显千分表 bp神经网络 麻雀搜索算法 遗传算法
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基于智能优化算法及其优化BP神经网络的室内定位 被引量:5
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作者 李帅辰 武建锋 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第20期8568-8576,共9页
为研究智能优化算法在室内到达时间差(time difference of arrival,TDOA)定位方面的应用效果。首先,分别使用白鲨优化算法(white shark optimizer,WSO)、变色龙优化算法(chameleon swarm algorithm,CSA)、蛇优化算法(snake optimizer,SO... 为研究智能优化算法在室内到达时间差(time difference of arrival,TDOA)定位方面的应用效果。首先,分别使用白鲨优化算法(white shark optimizer,WSO)、变色龙优化算法(chameleon swarm algorithm,CSA)、蛇优化算法(snake optimizer,SO)、鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)、灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)、麻雀优化算法(sparrow search algorithm,SSA)这6种智能优化算法进行室内的二维TDOA定位,对比分析上述算法在室内定位领域的表现,并和传统的Taylor算法的定位误差进行对比;接下来,使用SOA算法对BP神经网络进行优化,使用优化后的SOA-BP进行定位,与基础的BP神经网络的定位误差进行对比。结果表明:所使用的6种智能优化算法在室内定位领域有着不错的表现,各智能优化算法的效果相似,平均定位误差为0.44 m,相较于传统的Taylor算法提升约9.2%;SOA-BP的定位误差相较于基础的BP神经网络降低超过30%。 展开更多
关键词 智能优化算法 5G室内定位 到达时间差(TDOA) Taylor算法 优化反向传播(bp)神经网络
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一种LM-BP加速搜索的周跳探测与修复方法 被引量:2
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作者 梁凌峰 李克昭 +2 位作者 张捍卫 雷伟伟 岳哲 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期35-42,共8页
针对传统三频周跳探测与修复方法中的不敏感、漏检以及效率较低等问题,提出一种基于莱文伯格-马夸特(LM)-反向传播(BP)神经网络加速搜索法的伪距相位组合与电离层残差组合联合周跳探测与修复方法:利用2个伪距相位组合以减少不敏感周跳数... 针对传统三频周跳探测与修复方法中的不敏感、漏检以及效率较低等问题,提出一种基于莱文伯格-马夸特(LM)-反向传播(BP)神经网络加速搜索法的伪距相位组合与电离层残差组合联合周跳探测与修复方法:利用2个伪距相位组合以减少不敏感周跳数量,利用1个电离层残差组合以提高小周跳探测敏感度;在构成3个线性无关的组合观测值后,使用LM-BP加速搜索算法进行周跳探测与修复。实验结果表明,相对常规的伪距相位组合与电离层残差组合联合方法,该方法能够提高周跳探测与修复性能,可探测小至1个的周跳,探测与修复整体时效有较大提升。 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统(BDS) 周跳探测与修复 莱文伯格-马夸特(LM)-反向传播(bp)算法 神经网络 伪距载波相位组合 电离层残差组合
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基于GA-BP网络的数控机床动态误差预测研究 被引量:2
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作者 李帅杰 陈光胜 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1747-1758,共12页
动态误差是高速高精度数控机床的重要误差源,针对实际加工过程中动态误差对工件精度影响较大的问题,提出了一种基于遗传算法优化的反向传播(GA-BP)神经网络以预测动态误差。首先,为了提高神经网络对动态误差的预测精度,从线性特征与非... 动态误差是高速高精度数控机床的重要误差源,针对实际加工过程中动态误差对工件精度影响较大的问题,提出了一种基于遗传算法优化的反向传播(GA-BP)神经网络以预测动态误差。首先,为了提高神经网络对动态误差的预测精度,从线性特征与非线性特征两方面对动态误差影响因素进行了深入分析,确定了神经网络输入输出参数;然后,采用了遗传算法对BP神经网络进行了优化,建立了动态误差模型,获得了最优网络学习参数,从而实现了对动态跟随误差的精准预测;之后,采用三次样条插值的方法对理想轨迹与实际轨迹之间的轮廓误差进行了计算,有效提高了轮廓误差估算精度;最后,采用了五轴数控机床进行了实验,对模型的有效性进行了验证。研究结果表明:所建神经网络模型可以精准预测机床反向越冲特性对轮廓误差的影响,各轴的动态误差预测精度为±3μm,复杂轨迹轮廓误差预测精度为±1.5μm。实验结果验证了所建模型的可靠性,为后续机床动态误差建模与控制研究提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 高速高精度数控机床 动态误差 非线性特征 遗传算法优化的反向传播神经网络 轮廓误差估算
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基于优化的BP神经网络的机床主轴热误差建模方法研究 被引量:1
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作者 周梦洁 尹玲 +3 位作者 张丽娟 张斐 宋加雷 叶正伟 《机床与液压》 北大核心 2024年第23期136-142,共7页
针对传统单一温度测点在监测数控机床主轴温度变化方面的局限性,以及基于反向传播神经网络(BP)的热误差模型在精度、收敛性及鲁棒性上存在的不足,提出一种基于多温度传感器的自适应粒子群优化反向传播神经网络(IAPSO-BP)模型,旨在提高... 针对传统单一温度测点在监测数控机床主轴温度变化方面的局限性,以及基于反向传播神经网络(BP)的热误差模型在精度、收敛性及鲁棒性上存在的不足,提出一种基于多温度传感器的自适应粒子群优化反向传播神经网络(IAPSO-BP)模型,旨在提高主轴热误差的辨识精度。引入多个温度传感器,以全面监测主轴的温度信息。自适应粒子群算法的应用减少了人工参数调整的需求,并提高了模型的泛化能力。以特定型号的机床为例,通过实切加工实验建立主轴热误差模型,并对其有效性及鲁棒性进行验证。结果表明:与传统BP神经网络预测模型相比,所提IAPSO-BP模型的均方误差降低67.45%,最大绝对残差减少69.62%,拟合优度提升4.29%,证明了模型的优越性。 展开更多
关键词 机床主轴 粒子群算法 bp神经网络 热误差模型
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基于WPSO-BP和L-MBWO的多翼离心风机优化研究 被引量:6
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作者 徐韧 李君宇 +3 位作者 周明 刘林波 张志富 黄其柏 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1833-1843,共11页
针对多翼离心风机气动性能、噪声情况难以同时改进的问题,提出了一种基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型(WPSO-BP),以及一种基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法(L-MBWO),并将二者应用于多翼离心风机的优... 针对多翼离心风机气动性能、噪声情况难以同时改进的问题,提出了一种基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型(WPSO-BP),以及一种基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法(L-MBWO),并将二者应用于多翼离心风机的优化设计中。首先,选取了叶片进出口角、倾斜蜗舌的最大蜗舌半径、叶片切除角度作为设计变量,把风机的全压、效率、声压级作为优化目标;然后,构建了WPSO-BP预测模型,以反映设计变量与优化目标之间的关系,定量分析对比了该模型与BP神经网络预测模型,预测值用于风机的性能优化;接着,将逻辑混沌初始化引入到白鲸优化算法(BWO),基于第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)构建了L-MBWO优化算法;最后,在实验验证仿真可靠的前提下,将提出的预测模型和优化算法应用于风机优化,并对优化效果进行了综合分析。研究结果表明:优化后的风机全压增加了34.79 Pa,效率提高了0.67%,噪声降低了1.73 dB,实现了多个优化目标之间的平衡,有效改善了风机的综合性能,为多翼离心风机的优化设计提供了一种新思路。 展开更多
关键词 多翼离心风机 变权重 基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型 白鲸优化算法 基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法 预测模型 风机全压 风机效率 风机噪声
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