基于RBF神經網絡的控制系統(tǒng)傳感器故障診斷方法
非線性系統(tǒng):本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/163673.htm
式中:y(k)是傳感器實際輸出;u(k)是系統(tǒng)實際輸入;f(?)代表某個未知的動態(tài)系統(tǒng)(壓鑄機)的非線性關系;n,l,d分別代表系統(tǒng)結構的階次和時間延遲,并且假設u(k),y(k)是可測的。
利用RBF神經網絡模型的徑向基函數來逼近f(?)。將函數:
作為RBF神經網絡訓練模型輸入層的輸入,通過上述隱含層高斯徑向基函數進行非線性變換,再利用上述模糊K均值聚類算法來選取聚類中心和訓練權值,最后得到整個網絡的輸出:
式中:y(k)為輸出層的輸出;ωi為修正后的權值;Fi(k)為第i個隱層節(jié)點的輸出;θ為輸出層節(jié)點的閥值,并將y(k)與當前系統(tǒng)的實際輸出y (k)進行比較,得到殘差δ(k)。若δ(k)小于預定閥值θ,表示傳感器正常工作,此時采用系統(tǒng)實際輸出的數據;若δ(k)大于預定閥值θ,說明傳感器發(fā)生故障,此時采用RBFNN觀測器的觀測數據作為系統(tǒng)的真實輸出,實現(xiàn)信號的恢復功能。
3.2 仿真實驗
在壓鑄機系統(tǒng)各傳感器正常工作時連續(xù)采集52組相關數據,將其分成2組,前40組用于對RBF神經網絡進行離線訓練,以構建RBF神經網絡觀測器;后12組用于對訓練好的網絡進行測試。表1為訓練樣本庫中的部分數據。
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