[发明专利]诊断固体氧化物燃料电池系统故障的方法及设备有效
| 申请号: | 201910081095.7 | 申请日: | 2019-01-28 |
| 公开(公告)号: | CN109840593B | 公开(公告)日: | 2023-09-05 |
| 发明(设计)人: | 李曦;薛滔;吴肖龙;许元武;赵东琦;陈孟婷;邓忠华;蒋建华;付晓薇 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学鄂州工业技术研究院;华中科技大学 |
| 主分类号: | G06N3/08 | 分类号: | G06N3/08 |
| 代理公司: | 武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙) 42231 | 代理人: | 黄君军 |
| 地址: | 436044 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 诊断 固体 氧化物 燃料电池 系统故障 方法 设备 | ||
1.一种诊断固体氧化物燃料电池系统故障的方法,其特征在于,包括:
根据固体氧化物燃料电池系统模型,获取诊断样本集,针对所述诊断样本集,得到神经网络模型的系统参数,采用所述系统参数和诊断样本集,对所述神经网络模型进行训练,得到最终故障诊断模型;
实时采集固体氧化物燃料电池系统的工作数据,输入至所述最终故障诊断模型,得到固体氧化物燃料电池系统的故障类型,其中,神经网络模型采用四输入二输出的模式,输入参数包括:燃烧室出口温度、系统功率、重整器温度、输出电压,输出状态为:0代表系统正常工作状态,1代表重整室燃料管道漏气故障,隐含层节点设置为8;
所述根据固体氧化物燃料电池系统模型,获取诊断样本集,包括:
对固体氧化物燃料电池系统模型的重整室燃料管道漏气故障,以及正常工作状态进行仿真模拟,将仿真数据和实验数据作为所述诊断样本集;
所述采用所述系统参数和诊断样本集,对所述神经网络模型进行训练,包括正则化所述神经网络模型:
其中,F为目标函数;Ew为连接权值的平方和;wj为第j个连接权值;Ed为神经网络模型响应的均方差;和为目标函数F的参数;
所述和,包括:
其中,为目标函数最小处值;为神经网络模型有效参数的个数,具体表达式如下:
其中,K为神经网络模型中的连接权值的个数。
2.根据权利要求1所述的诊断固体氧化物燃料电池系统故障的方法,其特征在于,所述针对所述诊断样本集,得到神经网络模型的系统参数,包括:
根据所述诊断样本集的输入输出对应关系,设置神经网络模型的输入层、输出层、隐含层层数、隐含层神经元数和激活函数。
3.根据权利要求2所述的诊断固体氧化物燃料电池系统故障的方法,其特征在于,所述设置神经网络模型的激活函数,包括:
其中,为激活函数;z为的输入变量。
4.一种诊断固体氧化物燃料电池系统故障的装置,其特征在于,包括:
故障诊断模型获取模块,用于根据固体氧化物燃料电池系统模型,获取诊断样本集,针对所述诊断样本集,得到神经网络模型的系统参数,采用所述系统参数和诊断样本集,对所述神经网络模型进行训练,得到最终故障诊断模型;
故障诊断执行模块,用于实时采集固体氧化物燃料电池系统的工作数据,输入至所述最终故障诊断模型,得到固体氧化物燃料电池系统的故障类型,其中,神经网络模型采用四输入二输出的模式,输入参数包括:燃烧室出口温度、系统功率、重整器温度、输出电压,输出状态为:0代表系统正常工作状态,1代表重整室燃料管道漏气故障,隐含层节点设置为8;
所述根据固体氧化物燃料电池系统模型,获取诊断样本集,包括:
对固体氧化物燃料电池系统模型的重整室燃料管道漏气故障,以及正常工作状态进行仿真模拟,将仿真数据和实验数据作为所述诊断样本集;
所述采用所述系统参数和诊断样本集,对所述神经网络模型进行训练,包括正则化所述神经网络模型:
其中,F为目标函数;Ew为连接权值的平方和;wj为第j个连接权值;Ed为神经网络模型响应的均方差;和为目标函数F的参数;
所述和,包括:
其中,为目标函数最小处值;为神经网络模型有效参数的个数,具体表达式如下:
其中,K为神经网络模型中的连接权值的个数。
5.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线;其中,
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令,以执行如权利要求1至3任一项所述的方法。
6.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至3中任一项所述的方法。
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