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专利号: 2021111767356
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于神经网络的粉尘浓度检测方法,其特征在于,方法包括:配置粉尘浓度检测系统;

通过粉尘浓度传感器获取粉尘浓度数据;

基于小波阈值对粉尘浓度数据进行去噪处理,并提取粉尘浓度数据的特征值;

把提取的特征值作为输入量;

建立BP 神经网络模型过程;

S201:根据获取的粉尘浓度数据确定BP 神经网络拓扑;

S202:初始化粒子速度、位置、个体极值和全局极值;

S203:选择适应度函数来评估每个粒子的适应值;

S204:对每个粒子进行赋值;如果粒子被赋的值大于个体最优解,则更新个体极值;

S205:根据预设的算法计算粒子的速度和位置,并进行突变操作;

S206:如果迭代次数小于设定的最大值,或者如果误差参数小于设定的误差值,则返回S203;

S207:利用改进的粒子群算法,将获得的最优权重和阈值分配给BP 神经网络模型进行训练和学习;

通过BP 神经网络模型对粉尘浓度数据进行融合分析,输出分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于神经网络的粉尘浓度检测方法,其特征在于,建立BP 神经网络模型过程中,通过调整粒子群惯性权重和学习因子参数,引入自适应突变粒子调整搜索维度,建立了BP 神经网络模型。

3. 根据权利要求1所述的基于神经网络的粉尘浓度检测方法,其特征在于,建立BP 神经网络模型过程中,将遗传算法中的最优个体进行解码,设置种群初始化参数,设定适应度函数;

利用初始值的组合优化得到最优的权值和阈值,将求解得到的最优权值和阈值重新代入流程进行学习训练、仿真预测;使遗传算法赋予BP神经网络最优的权值与阈值,完成GA‑BP 模型的搭建。

4.根据权利要求1所述的基于神经网络的粉尘浓度检测方法,其特征在于,以平均绝对误差、均方误差以及平均绝对百分比误差,作为BP神经网络和 GA‑BP 神经网络的评价指标,验证BP 神经网络模型的融合性能。

5.根据权利要求1所述的基于神经网络的粉尘浓度检测方法,其特征在于,小波阈值对粉尘浓度数据进行去噪处理方式包括:获取含噪的粉尘浓度数据;

选择小波函数和分解层数;

对小波进行分解,并提取每层分解系数;

对小波进行重构;

获得去噪后的粉尘浓度数据。

6.根据权利要求1所述的基于神经网络的粉尘浓度检测方法,其特征在于,提取粉尘浓度数据的特征值包括:均值、有效值、整流平均值;

均值提取方式的表达式为:

(4.2)

其中,  表示离散数据单元,n 表示离散数据长度;

有效值的提取方式为:

(4.3)

其中, 表示离散数据单元,n 代表离散数据长度;

整流平均值的提取方式为:

(4.4)

其中, 表示离散数据单元,n 代表离散数据长度。