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基于神经网络的非线性时间序列故障预报
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:《自动化学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP18[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]南京航空航天大学自动化学院,南京210016, [2]江南大学通信与控制工程学院,无锡214122
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(60234010),国防基础科研项目(K1603060318),航空科学基金(05E52031)资助
中文摘要:

对模型未知非线性系统,将系统输出组成时间序列并通过空间嵌入的方法转化为一个离散动态系统.利用线性AR模型拟合时间序列的线性部分,用神经网络拟合时间序列的非线性部分并补偿外界未知的扰动,提出了通过对状态的观测实现时间序列一步预测的方法.利用滚动优化的思想将一步预测推广,提出了时间序列的N步预测方法,证明了时间序列预测误差有界.通过对预测误差进行概率密度估计和检验,提出了故障的预报方法.对F-16歼击机的结构故障预报结果表明了方法的有效性.

英文摘要:

According to the Takens embedding theorem, the nonlinear time series combined with system output is converted into discrete dynamic system. An autoregressive model is used to fit the linear part of series; the neural network is used to fit the nonlinear part of series and to compensate for the unknown disturbance. The prediction of time series is achieved by the observation of system states. So a one-step prediction method is proposed. Using the so-called moving horizon optimization method, one-step prediction is extended to N-steps prediction. The boundedness of prediction error is proved. The fault is predicted by the prediction error through density function estimation and hypothesis test. The simulation of the structure fault prediction of a fighter F-16 proved the efficiency of the model.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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)
  • 被引量:27550