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IGBT模块寿命预测模型综述 被引量:33
1
作者 方鑫 周雒维 +3 位作者 姚丹 杜雄 孙鹏菊 吴军科 《电源学报》 CSCD 2014年第3期14-21,共8页
在风力发电、柔性交流输电以及电机牵引和航空中等应用的变流器系统失效中,IGBT的失效所占比重较大。因此,相继提出了一些IGBT寿命预测的模型以研究其可靠性。为给系统可靠性设计者以及终端用户提供更多变流器中IGBT模块的寿命信息,文... 在风力发电、柔性交流输电以及电机牵引和航空中等应用的变流器系统失效中,IGBT的失效所占比重较大。因此,相继提出了一些IGBT寿命预测的模型以研究其可靠性。为给系统可靠性设计者以及终端用户提供更多变流器中IGBT模块的寿命信息,文中综述了IGBT寿命预测模型的发展与研究现状。根据建模方法的不同,寿命模型可分为解析模型和物理模型两大类。文中对不同模型的建模依据分别做出了说明,在分析IGBT常见失效机理的基础上,对比分析了各模型在实际应用中的精确度、通用性与局限性。同时,介绍了加速老化试验对寿命预测模型的影响。最后,讨论了IGBT模块寿命预测模型的挑战与发展趋势。 展开更多
关键词 igbt 可靠性 失效机理 寿命预测模型 加速老化试验
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电动汽车IGBT剩余使用寿命预测
2
作者 杜先君 王紫阳 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期77-86,共10页
引入一种基于贝叶斯优化(BOA)的双向长短时记忆网络(Bi-LSTM),同时结合注意力机制,应用于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)剩余使用寿命预测,所提方法可有效提高IGBT剩余使用寿命预测的准确性.通过IGBT加速老化试验收集V CE-on,验证了其作为失... 引入一种基于贝叶斯优化(BOA)的双向长短时记忆网络(Bi-LSTM),同时结合注意力机制,应用于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)剩余使用寿命预测,所提方法可有效提高IGBT剩余使用寿命预测的准确性.通过IGBT加速老化试验收集V CE-on,验证了其作为失效特征参数的可行性,并将其作为实验数据集对所提方法进行仿真验证.实验分析结果表明,所提的混合预测模型与经典LSTM及其他预测模型相比,有更低的退化预测误差,具备较高的理论意义和实践价值. 展开更多
关键词 电动汽车igbt 剩余寿命预测 贝叶斯优化算法 注意力机制 双向长短时记忆网络
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基于神经网络的IGBT模块剩余使用寿命预测模型 被引量:4
3
作者 郭子庆 王学华 《电测与仪表》 北大核心 2023年第1期132-138,共7页
对IGBT模块使用寿命进行预测是评估其健康状态和可靠性的有效手段。基于IGBT老化实验测量,构建了包括饱和压降和结温的二维IGBT状态检测指标。对于归一化后的数据,提出了分段处理方法,去除了IGBT键合线断裂引起的较大指标波动。以饱和... 对IGBT模块使用寿命进行预测是评估其健康状态和可靠性的有效手段。基于IGBT老化实验测量,构建了包括饱和压降和结温的二维IGBT状态检测指标。对于归一化后的数据,提出了分段处理方法,去除了IGBT键合线断裂引起的较大指标波动。以饱和压降和结温数据为基础,提出了基于BP神经网络算法的IGBT剩余寿命预测模型。针对同样本不同通道、不同实验条件样本等情况,验证了本模型在剩余寿命预测中的准确性。 展开更多
关键词 igbt模块寿命预测 老化机理 分段拟合 神经网络
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基于优化长短期记忆神经网络的IGBT寿命预测模型 被引量:6
4
作者 任宏宇 余瑶怡 +2 位作者 杜雄 刘俊良 周君洁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1074-1086,共13页
为了防止绝缘栅双极型晶体管(IGBT)突发性失效而影响电力电子设备安全可靠运行,急需对IGBT剩余寿命做出精确预测,这对现有预测模型在高准确性和低不确定性方面提出了挑战。该文提出一种优化模型,该模型通过利用逐次变分模态分解(SVMD)... 为了防止绝缘栅双极型晶体管(IGBT)突发性失效而影响电力电子设备安全可靠运行,急需对IGBT剩余寿命做出精确预测,这对现有预测模型在高准确性和低不确定性方面提出了挑战。该文提出一种优化模型,该模型通过利用逐次变分模态分解(SVMD)技术来提取退化特征,并采用贝叶斯方法优化长短期记忆(LSTM)神经网络的超参数以提高预测性能。首先,该模型通过SVMD技术将退化特征数据分解为多个模态后将有用模态重构从而提取和增强退化特征;其次;利用贝叶斯优化方法通过高斯过程(GP)代理模型和期望改进(EI)采集函数对LSTM预测模型超参数实现全局寻优;最后,基于SVMD特征提取技术和贝叶斯优化LSTM网络的预测模型通过实际IGBT退化特征数据证明了模型的有效性和优越性。结果表明,所提模型与传统优化模型相比,提高了13%的寿命预测准确性,并减少了34%的预测不确定性。 展开更多
关键词 igbt 可靠性 寿命预测 模态分解 失效分布
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考虑热不平衡特征的MMC功率模块寿命预测
5
作者 郑荣亮 王有元 +3 位作者 刘黎 俞恩科 龙仕 侯锦鸿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期368-375,共8页
准确快速计算模块化多电平换流器(MMC)功率器件的结温波动是进行寿命预测和可靠性研究的关键。在长时间的任务剖面下,基频结温波动对MMC功率模块寿命预测的影响不容忽视。由于MMC桥臂电流的直流偏置特性,使得功率模块内部具有热不平衡... 准确快速计算模块化多电平换流器(MMC)功率器件的结温波动是进行寿命预测和可靠性研究的关键。在长时间的任务剖面下,基频结温波动对MMC功率模块寿命预测的影响不容忽视。由于MMC桥臂电流的直流偏置特性,使得功率模块内部具有热不平衡特征。提出一种考虑热不平衡特征的MMC功率模块寿命预测方法。首先,分析MMC子模块功率器件的热不平衡特征,提出考虑电热耦合的功率器件低频热循环提取方法,考虑器件损耗热不平衡特征,提出基频结温波动的快速迭代求解方法;然后,利用Bayerer模型和Miner理论所建立的热循环与器件损伤之间的联系,实现MMC系统功率模块的寿命预测。最后,利用算例对所提方法进行验证和分析。 展开更多
关键词 功率变换器 热循环 结温 模块化电平换流器 功率模块 寿命预测
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功率模块随机振动响应分析及疲劳寿命预测
6
作者 张顺 张金萍 《机械工程师》 2024年第8期67-70,共4页
针对功率模块在随机振动环境下的可靠性及寿命预测问题,采用变量对比的方法,利用ANSYS进行模态分析和谐响应分析,研究了随机振动载荷下焊料层厚度变化对功率模块焊接应力的影响。在此基础上利用基于高斯分布的Steinberg模型进行随机振... 针对功率模块在随机振动环境下的可靠性及寿命预测问题,采用变量对比的方法,利用ANSYS进行模态分析和谐响应分析,研究了随机振动载荷下焊料层厚度变化对功率模块焊接应力的影响。在此基础上利用基于高斯分布的Steinberg模型进行随机振动载荷下功率模块的疲劳寿命预测。研究发现,当DBC焊料层厚度增加时,基板焊接应力减小;焊料层材料为SAC305,在基频发生共振时的振动幅值较大且结构的疲劳寿命较长,功率模块的可靠性增加。 展开更多
关键词 功率模块 随机振动 焊接应力 寿命预测
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基于VMD-LSTM-SVR的IGBT寿命特征时间序列预测
7
作者 崔京港 冯高辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第8期749-757,共9页
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)失效是变频器等电力电子设备故障的主要原因,精确预测其寿命是解决该问题的方法之一,这对寿命预测模型的准确性和可靠性提出了更高要求。关断瞬态尖峰电压(Vce,peak)可以反映IGBT的老化状态,首先通过变分模态分... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)失效是变频器等电力电子设备故障的主要原因,精确预测其寿命是解决该问题的方法之一,这对寿命预测模型的准确性和可靠性提出了更高要求。关断瞬态尖峰电压(Vce,peak)可以反映IGBT的老化状态,首先通过变分模态分解(VMD)技术将Vce,peak构成的时间序列分解为趋势序列和波动序列,再利用长短期记忆(LSTM)网络的时间序列特征提取优势和支持向量机回归(SVR)的非线性求解能力,建立VMD-LSTM-SVR组合模型,提升模型的预测性能。模型预测对比实验结果表明,VMD-LSTM-SVR模型提升了IGBT寿命特征时间序列预测能力,与其他模型相比,该模型的预测精度指标均方根误差下降至0.0411 V,决定系数提升至0.75111。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(igbt) 寿命预测 变分模态分解(VMD) 长短期记忆(LSTM)网络 支持向量机回归(SVR)
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基于概率稀疏自注意力的IGBT模块剩余寿命跨工况预测 被引量:1
8
作者 钟智伟 王誉翔 +3 位作者 黄亦翔 肖登宇 夏鹏程 刘成良 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1005-1015,共11页
为提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块跨工况剩余寿命的预测精度以提升其可靠性,针对不同工况下IGBT模块的瞬态热阻特征提出一种基于概率稀疏自注意力机制和迁移学习的剩余使用寿命预测方法.搭建了IGBT模块加速老化试验台,在不同温度区... 为提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块跨工况剩余寿命的预测精度以提升其可靠性,针对不同工况下IGBT模块的瞬态热阻特征提出一种基于概率稀疏自注意力机制和迁移学习的剩余使用寿命预测方法.搭建了IGBT模块加速老化试验台,在不同温度区间进行IGBT模块功率循环实验,采集不同工况下该模块全生命周期状态数据,计算获得IGBT模块衰退过程中的瞬态热阻变化数据,提取并筛选能准确反映IGBT模块老化状态的瞬态热阻特征,并使用所提方法开展跨工况剩余使用寿命预测.实验结果表明,提出的IGBT模块剩余寿命的跨工况预测方法精度明显优于其他对比方法,特别是IGBT模块早期衰退过程中的剩余寿命预测精度得到了显著提升. 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管模块 瞬态热阻 剩余寿命预测 概率稀疏自注意力 迁移学习
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基于有限元的弹性压接型IGBT器件功率循环寿命预测
9
作者 任学龙 《今日制造与升级》 2024年第3期140-142,共3页
现有的预测方法主要使用极端梯度提升树模型进行多层次预测训练,易受预测目标函数影响,导致预测性能不佳,因此,文章提出基于有限元的弹性压接型IGBT器件功率循环寿命预测方法。该方法构建了IGBT器件功率循环寿命预测有限元模型,计算了... 现有的预测方法主要使用极端梯度提升树模型进行多层次预测训练,易受预测目标函数影响,导致预测性能不佳,因此,文章提出基于有限元的弹性压接型IGBT器件功率循环寿命预测方法。该方法构建了IGBT器件功率循环寿命预测有限元模型,计算了弹性压接型IGBT器件功率循环寿命预测参数,从而实现了功率循环寿命预测。实验结果表明,设计的弹性压接型IGBT器件功率循环寿命预测方法的预测均方根误差RMSE、平均绝对百分误差MAPE、平均绝对误差MAE均较低,预测训练时间较短,证明设计的IGBT器件功率循环寿命预测方法的预测效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值。 展开更多
关键词 弹性压接型 igbt器件 功率循环 寿命预测
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车用双面散热IGBT模块随机振动性能分析与应力预测 被引量:3
10
作者 刘东静 李浩 +2 位作者 陈帅阳 王新海 冯青青 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期59-65,共7页
针对双面散热绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在车载状态下由不同频率的振动载荷导致的焊料层失效问题,分别从材料和结构两个角度,以直接覆铜(DBC)板陶瓷层材料、陶瓷层厚度以及焊料层厚度为变量,以芯片底面焊料层应力为指标进行随机振动... 针对双面散热绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在车载状态下由不同频率的振动载荷导致的焊料层失效问题,分别从材料和结构两个角度,以直接覆铜(DBC)板陶瓷层材料、陶瓷层厚度以及焊料层厚度为变量,以芯片底面焊料层应力为指标进行随机振动分析优化与应力预测,得到模块结构的最佳参数值组合。3个变量对芯片底面焊料层应力的影响由大到小为:陶瓷层厚度、焊料层厚度、陶瓷层材料。最后提出一种对芯片下焊料层应力的预测模型,相较仿真的准确率为95.61%。该研究结果对车载双面散热IGBT模块的振动性能分析提供参考,同时为模块结构的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 双面散热 绝缘栅双极型晶体管(igbt)模块 振动分析 优化设计 应力预测
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基于稳态集-射极饱和电压的IGBT功率模块疲劳失效模型的研究
11
作者 鹿靖 李游 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1078-1088,共11页
随着绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)功率模块在民用和军用领域应用的不断深入,IGBT功率模块在长时间电-热应力下的疲劳老化问题越来越突出。本文基于半导体物理和器件可靠性理论,研究IGBT功率模块封装失... 随着绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)功率模块在民用和军用领域应用的不断深入,IGBT功率模块在长时间电-热应力下的疲劳老化问题越来越突出。本文基于半导体物理和器件可靠性理论,研究IGBT功率模块封装失效的产生原因,分析焊料层和键丝失效的作用机理和表现特征。在研究IGBT通态电压模型的基础上,提出了一种基于稳态集-射极饱和电压的IGBT功率模块疲劳老化模型,实现对焊料层疲劳和键丝疲劳等封装老化问题的综合表征。搭建IGBT功率模块的电-热老化实验测试平台,进行了功率循环老化实验验证,结果表明本文模型可以较为准确地评估IGBT功率模块封装的疲劳老化程度。 展开更多
关键词 igbt功率模块 封装老化 电-热应力 集-射极饱和电压 失效模型 寿命评估
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压接式IGBT寿命评估软件开发与案例分析 被引量:1
12
作者 肖凯 王振 +3 位作者 严喜林 刘叶春 胡剑生 刘平 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期227-235,共9页
压接式IGBT功率器件是新型电力系统应用装备中的核心部件之一。由于电力设备工作环境复杂,工况多变,长期作用下会导致功率器件发生疲劳失效。为保证电力系统关键设备的安全稳定运行,需要对压接式IGBT器件的剩余寿命进行评估,从而在器件... 压接式IGBT功率器件是新型电力系统应用装备中的核心部件之一。由于电力设备工作环境复杂,工况多变,长期作用下会导致功率器件发生疲劳失效。为保证电力系统关键设备的安全稳定运行,需要对压接式IGBT器件的剩余寿命进行评估,从而在器件发生失效前及时进行相应的处理。首先通过建立压接式IGBT器件多物理场模型分析影响器件老化进程的力学参数;然后,基于分析结果,在现有寿命预测模型中选取适合于压接式IGBT的模型,并开发适用于压接式IGBT的寿命评估软件;最后用寿命评估软件进行案例分析,得到器件的寿命评估结果,对器件的应用提供了指导。 展开更多
关键词 压接式igbt 多物理场模型 老化失效 特征参量 寿命预测
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功率IGBT模块的寿命预测 被引量:27
13
作者 王彦刚 Chamund Dinesh +4 位作者 李世平 Jones Steve 窦泽春 忻兰苑 刘国友 《机车电传动》 北大核心 2013年第2期13-17,27,共6页
介绍了功率循环试验数据的威布尔分析方法,分析了现有的典型模块寿命模型,论述了寿命预测的方法:将任务曲线转化成温度曲线,利用雨流计数法,根据线性疲劳损伤积累理论和寿命模型计算功率循环寿命。最后,预测了应用于HXD1C电力机车的株... 介绍了功率循环试验数据的威布尔分析方法,分析了现有的典型模块寿命模型,论述了寿命预测的方法:将任务曲线转化成温度曲线,利用雨流计数法,根据线性疲劳损伤积累理论和寿命模型计算功率循环寿命。最后,预测了应用于HXD1C电力机车的株洲南车时代电气股份有限公司3300V/1200A IGBT模块的功率循环寿命。 展开更多
关键词 igbt模块 可靠性 功率循环试验 失效机制 寿命预测
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基于机器学习与预测分析的直流光测量系统远程模块的寿命预测方法 被引量:1
14
作者 陈明锟 朱楚伟 +2 位作者 陈辉 陆云清 王瑾 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期397-403,共7页
针对高压直流换流站中直流光测量系统的远程模块,基于机器学习方法,采用预测分析理论,建立了其剩余寿命的预测模型。搭建了远程模块特征参数采集系统,以采集远程模块的特征参数,并确定了其工作状态阈值;接着采用离群点检测算法检查远程... 针对高压直流换流站中直流光测量系统的远程模块,基于机器学习方法,采用预测分析理论,建立了其剩余寿命的预测模型。搭建了远程模块特征参数采集系统,以采集远程模块的特征参数,并确定了其工作状态阈值;接着采用离群点检测算法检查远程模块运行情况;最后基于多元线性回归算法采用训练数据样本集搭建远程模块剩余寿命的预测模型,实现对远程模块剩余寿命的预测。进一步,通过测试数据样本集来评价了寿命预测模型的精确程度。结果显示,该模型寿命预测结果的均方误差和均方根误差分别为0.009072和0.0952,从而说明该寿命预测模型的预测结果较好,精确度较高。 展开更多
关键词 机器学习 寿命预测 离群点检测 多元线性回归 远程模块
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IGBT功率模块寿命预测的研究与设计 被引量:1
15
作者 王瑞 《电子测试》 2013年第11期5-7,共3页
电子信息技术的发展极大的改进了人们的生产生活方式,具有饱和压降小,载流密度大等许多优点的功率器件IGBT,在超高电压电力传输、新能源的开发利用等方面获得广泛应用。然而其工作在电压高、电流强、状态切换频繁等复杂环境中。这就导... 电子信息技术的发展极大的改进了人们的生产生活方式,具有饱和压降小,载流密度大等许多优点的功率器件IGBT,在超高电压电力传输、新能源的开发利用等方面获得广泛应用。然而其工作在电压高、电流强、状态切换频繁等复杂环境中。这就导致其容易损耗,使模块寿命大大降低。目前,国内外在IGBT功率模块寿命研究领域已经取得了一定的成绩。本文在介绍了IGBT结构的基础上通过建模对其寿命预测进行了研究并具体阐述了功率循环中叠加效应、任务曲线、雨流计数法。 展开更多
关键词 igbt 寿命预测 损耗 建模
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基于遗传算法优化卷积神经网络的IGBT剩余寿命预测
16
作者 龚丹丹 李涵 +1 位作者 袁颖 赵立有 《软件工程与应用》 2023年第6期940-948,共9页
绝缘栅双极性晶体管(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)是一种常用于功率电子设备的半导体器件,在电力变换和驱动系统中有着广泛的应用,其稳定性和可靠性对电力系统和工业应用具有重要意义。传统的基于数据驱动的方法针对不同... 绝缘栅双极性晶体管(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)是一种常用于功率电子设备的半导体器件,在电力变换和驱动系统中有着广泛的应用,其稳定性和可靠性对电力系统和工业应用具有重要意义。传统的基于数据驱动的方法针对不同场景无法做到统一,且其预测过程不够直观。本文提出一种更具普适性且直接预测出剩余寿命的方法,首先对IGBT加速老化时的稳态数据和瞬态数据进行分析,提取出和老化相关的9个特征因素,建立卷积神经网络的IGBT剩余寿命预测模型,并用遗传算法进行优化,以提高预测模型的性能和收敛速度。结果表明,基于遗传算法改进的卷积神经网络预测模型准确率高,误差小,相比于SVR、MLP和CNN网络,更能准确地预测出IGBT的剩余寿命。 展开更多
关键词 igbt剩余寿命预测 卷积神经网络 遗传算法
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基于功率循环的动车组高级修IGBT模块剩余寿命研究
17
作者 蒋洁 李楠 《控制与信息技术》 2023年第2期112-117,共6页
绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是牵引变流器系统中最为薄弱的环节之一,其准确的寿命和可靠性评估对保障牵引变流器系统安全运行尤为重要。文章根据动车组全寿命周期评估需求,针对牵引变流器关键部件I... 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是牵引变流器系统中最为薄弱的环节之一,其准确的寿命和可靠性评估对保障牵引变流器系统安全运行尤为重要。文章根据动车组全寿命周期评估需求,针对牵引变流器关键部件IGBT模块的高级修样品开展寿命研究。其首先研究了热应力对模块寿命消耗的影响,开展了IGBT模块功率循环试验;然后,结合试验结果,研究了在长期交变温度作用下热应力对IGBT模块寿命消耗的影响,分析了IGBT模块性能参数劣化趋势,并提供模型的建模数据;最后,推导了变流器中IGBT模块劣化表征与IGBT模块寿命的数学关系,并建立了IGBT模块寿命预测模型。文章通过试验获取了IGBT剩余寿命信息,对IGBT模块的剩余寿命进行评估,根据寿命特征分析手段找出了IGBT失效机理,从而为检修项点的完善和维修决策的制定提供了依据。 展开更多
关键词 igbt模块 寿命 最小二乘法 高级修 功率循环 牵引变流器 动车组
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计及焊料层疲劳累积效应的IGBT模块寿命评估 被引量:19
18
作者 陈民铀 陈一高 +3 位作者 高兵 赖伟 黄涛 徐盛友 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期6053-6061,共9页
作为大功率变流器的关键单元,绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的高可靠性是系统稳定运行的重要保证,准确的寿命评估是提高系统可靠性的有效手段之一。然而,目前器件寿命评估多忽略焊料层疲劳造成的热阻、... 作为大功率变流器的关键单元,绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的高可靠性是系统稳定运行的重要保证,准确的寿命评估是提高系统可靠性的有效手段之一。然而,目前器件寿命评估多忽略焊料层疲劳造成的热阻、热载荷增大效应,易高估器件寿命。针对该问题,该文提出计及焊料层疲劳累积效应的IGBT模块寿命评估模型,该模型考虑焊料层失效位置信息以及疲劳造成的热特性反馈效应。首先,基于IGBT模块三维电–热–力多物理场耦合模型分析不同焊料层疲劳对模块热响应影响的差异;其次,提出基于Cauer模型的考虑焊料层疲劳位置信息的热网络更新策略;然后,基于该策略建立适时更新热网络的计及焊料层疲劳对模块老化加速作用的寿命预测模型;最后,与现有寿命预测模型对比分析实际风速下风机变流器中IGBT模块的寿命评估。 展开更多
关键词 igbt模块 焊料层失效 疲劳累积 寿命预测
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基于可自动扩展的LSTM模型的航空发动机剩余寿命预测方法 被引量:2
19
作者 胡立坤 何旭杰 殷林飞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第8期2311-2322,共12页
对航空发动机进行实时状态监测和健康管理可以有效降低发动机故障风险,确保飞机飞行安全。准确预测航空发动机的剩余寿命是有效监测发动机运行状态的一种重要手段,其中长短期记忆(long-short term me-mory,LSTM)网络常被使用。但由于航... 对航空发动机进行实时状态监测和健康管理可以有效降低发动机故障风险,确保飞机飞行安全。准确预测航空发动机的剩余寿命是有效监测发动机运行状态的一种重要手段,其中长短期记忆(long-short term me-mory,LSTM)网络常被使用。但由于航空发动机复杂的机械结构与运行模式,使用传统的LSTM网络对航空发动机的剩余寿命进行单次预测后,所得预测结果的准确率不足以满足其寿命预测的精度要求。基于LSTM网络的广泛使用以及它对时间序列数据的有效预测能力,考虑到采用多级预测的方法能够有效降低预测误差,提出了一种新型的可自动扩展的长短期记忆(automatically expandable LSTM,AELSTM)预测模型。AELSTM模型依托多个子模块逐级连接的网络结构,不断地提取前一级模块的输出误差作为后一级模块的训练值,形成了误差的多级预测机制,有效降低了模型的预测误差,提升了预测结果的准确性。基于美国国家航空航天局发布的C-MAPSS数据集的四个子集对AELSTM模型的预测效果进行了测试,实验结果表明,与传统的LSTM网络相比,AELSTM模型在四个子集上的均方根误差平均减少了95.44%,同时它的预测效果也优于现有的一些先进算法。实验充分验证了AELSTM模型在提升航空发动机剩余寿命预测准确度方面的有效性及优势。 展开更多
关键词 剩余寿命预测 自动扩展 航空发动机 长短期记忆网络 模块级联
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IGBT模块结温预测BP神经网络模型 被引量:5
20
作者 姚芳 胡洋 +2 位作者 李铮 黄凯 李志刚 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期367-374,共8页
探索了BP(Back Propagation)神经网络在IGBT模块结温预测中的应用。首先从物理机理角度分析了IGBT模块中饱和压降、集电极电流与温度的内在关系。通过IGBT结温测试试验,获取了三者的关系图,并建立了基于饱和压降的温敏参数法结温预测模... 探索了BP(Back Propagation)神经网络在IGBT模块结温预测中的应用。首先从物理机理角度分析了IGBT模块中饱和压降、集电极电流与温度的内在关系。通过IGBT结温测试试验,获取了三者的关系图,并建立了基于饱和压降的温敏参数法结温预测模型。最后建立了BP神经网络结温预测模型,并与温敏参数法进行了对比分析,证明该方法计算速度更快,误差降低。 展开更多
关键词 igbt模块 结温预测 BP神经网络 温敏参数
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