基于ESN的涡轮发动机的剩余寿命预测方法

摘要

基于ESN的涡轮发动机的剩余寿命预测方法，涉及基于ESN的涡轮发动机的剩余寿命预测方法。它为了解决现有预测方法选择合适的网络拓扑困难，训练时需训练网络的全部的权值，计算时容易陷入局部最优的问题。本发明在训练阶段，建立ESN的涡轮发动机的数学模型，根据已知的输入单元u(n)和已知输出单元y(n-1)，采用ESN的涡轮发动机的数学模型的内部处理单元的更新方程和最小二乘理论求得输出权值矩阵Wout；在测试阶段，将传感器测量获得涡轮发动机的24维数据作为输入单元的数据集带入训练后ESN的涡轮发动机的数学模型的输出单元方程求得待测涡轮发动机的剩余寿命预测值。本发明适用于涡轮发动机等领域。

主权项

基于ESN的涡轮发动机的剩余寿命预测方法，其特征在于，它包括下述步骤：步骤一、训练阶段，建立ESN的涡轮发动机的数学模型，根据已知的输入单元u(n)和已知输出单元y(n‑1)，采用ESN的涡轮发动机的数学模型的内部处理单元的更新方程和最小二乘理论求得输出权值矩阵Wout，输入单元u(n)为ESN的涡轮发动机的数学模型的一组数据集，该组数据集包含100个涡轮发动机的数据单元，所述的100个涡轮发动机均属于同一生产批次，且100个涡轮发动机在开始试验之前的初始剩余寿命不同，每一个数据单元中的一个元素对应24维数据，该24维数据中的3维数据表示涡轮发动机操作条件数据，剩余的21维表示传感器采集的涡轮发动机状态数据，步骤二、在测试阶段，被测涡轮发动机在正常运行时，通过传感器测量获得涡轮发动机的24维数据作为输入单元的数据集；结合步骤一训练后的ESN的涡轮发动机的数学模型的输出单元和输出权值矩阵Wout，采用训练后的ESN的涡轮发动机的数学模型的输出单元的方程求得待测涡轮发动机的剩余寿命预测值。