1.一种基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述继电器寿命预测方法包括如下步骤:步骤1:通过对电磁继电器进行失效退化实验,获取建立训练样本所需的材料性能参数;
步骤2:对步骤1中实验获得的材料性能参数原始数据进行均值化处理,数据归一化处理,以此获得样本数据;
步骤3:设计BP神经网络结构,确定BP神经网络的拓扑结构;
步骤4:设置改进的RAO算法的初始化参数,通过改进的RAO算法得出最优解,作为网络初始连接权值与节点阈值;
步骤5:选取训练数据输入至神经网络模型,使用改进的BP算法训练BP网络;
步骤6:通过反复调整权值与阈值,减小输出量与实际量之间的误差,直至满足精度要求,其中,所述步骤4中采用改进的RAO算法得出BP神经网路的初始化参数的具体步骤如下:步骤4-1:设定算法的各起始值;
步骤4-2:生成混沌系数chao和随机数a,并用Fitness定义粒子适应度,定义如下:其中,y
步骤4-3:根据随机数a和混沌系数chao相对大小选择更新策略;
步骤4-4:计算新粒子Fitness值,并与原粒子比较,如果得出的结果更好则替换;
步骤4-5:重复步骤4-2至步骤4-4,直到满足迭代的条件;
步骤4-6:迭代结束,得到最优解。
2.根据权利要求1所述基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述步骤4-2中产生混沌系数chao采用二维混沌映射,映射公式为:其中,x
3.根据权利要求1所述基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述步骤4-3中所述策略为倾向全局搜索的策略,表示为:其中,chao是由混沌公式产生的混沌值,
上述式是指将第k代种群的最优解X
4.根据权利要求1所述基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述步骤5中改进的BP算法是含有动量项和自调整学习率的BP训练算法,给待训练参数的调整量加动量向,即w=w+Δw+βΔw′,其中Δw为基本BP算法的调整量,βΔw′为动量项,β为动量系数,Δw′为上次的权值修改量,给算法设定学习速率的增加即减少比率,实现算法的自适应调节。
5.根据权利要求1所述基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述步骤3中所设计的BP神经网络结构为含有网络隐含层、输出层和中间层的三层前向神经网络,中间层神经元单元数目p公式为:网络隐含层神经元选用tansig传递函数,输出层神经元选取purelin传递函数,隐含层和输出层的神经元激活函数均采取Sigmoid。
6.根据权利要求1所述基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述步骤6中通过反复调整权值与阈值,减小输出量与实际量之间的误差时采用的误差分析方法如下:式中y
7.根据权利要求1所述基于改进RAO算法与BP神经网络继电器寿命预测方法,其特征在于:所述步骤2中归一化处理确保数据范围为[0,1],公式为:式中,X