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一种可用于航空发动机健康状态预测的动态集成极端学习机模型
  • ISSN号:1000-8055
  • 期刊名称:《航空动力学报》
  • 时间:0
  • 分类:V263.6[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程;航空宇航科学技术] TP183[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(2012AA040911-1); 国家自然科学基金(60939003)
中文摘要:

提出一种动态集成极端学习机模型用于航空发动机健康状态预测.采用AdaBoost.RT集成学习算法对极端学习机(ELM)进行集成,在训练时采用每个训练样本的近邻样本对ELM的局域性能进行评估;在预测时首先确定新样本在训练样本集中的近邻样本,然后根据ELM在近邻样本上的性能来赋予集成权值实现弱学习机的动态集成.以燃油流量为指标进行航空发动机健康状态预测,动态集成ELM模型短期预测结果的平均相对误差绝对值(MAPE)为3.688%,小于单一ELM模型的3.830%以及静态集成ELM模型的3.719%;长期预测结果中动态集成ELM模型的MAPE为3.075%,小于单一ELM模型的4.355%以及静态集成ELM模型的3.884%.因此动态集成ELM模型更适用于航空发动机健康状态预测.

英文摘要:

A dynamic ensemble extreme learning machine (ELM) model was proposed aircraft engine health condition prediction. The AdaBoost. RT algorithm was used to integrate ELM to construct the ensemble model. During the training process, the neighboring samples of every training sample were employed to evaluate the local performance of ELM. In the prediction process, the neighboring samples of new samples in the training sample set were selected firstly, then the combined weights of ELM were determined by the performance on the neighboring samples, implementing the dynamic ensemble of the weak learning machine. Fuel flow was utilized as a health index for aircraft engine health condition prediction. For short term prediction, the mean absolute percentage error (MAPE) of the dynamic ensemble ELM model was 3. 688 %, less than the MAPE of the single ELM model and the static ensemble ELM model, which were 3. 830% and 3. 719%, respectively. And for long term prediction, the MAPE of the dynamic ensemble ELM model was 3. 075%, also less than that of the single ELM model of 4. 355% and the static ensemble ELM model of 3. 884%. Thus, the dynamic ensemble ELM model is better for the aircraft engine health condition prediction.

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期刊信息
  • 《航空动力学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:陶智
  • 地址:北京市海淀区学院路37号
  • 邮编:100191
  • 邮箱:JAP@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317410
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8055
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2297/V
  • 邮发代号:
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  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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