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蔡昂1,陈琳英2,*,宋仁旺1,石慧1,李婧3
CAI Ang1,CHEN Linying2,*,SONG Renwang1,SHI Hui1,LI Jing3
摘要: 针对传统物理模型的方法难以有效捕捉复杂工况下的非线性、时变性退化问题,提出一种基于WPLSTMAttention的空心阴极时变温控下的剩余使用寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测方法。首先,基于空心阴极的发射体蒸发失效机理,建立非线性时变维纳过程(Wiener Process,WP)模型;其次,采用长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络提取多源时间序列特征,通过温控下的多头注意力机制(Multi-Head Attention Mechanism,MHAM)分配退化敏感特征的权重,进而预测Wiener模型参数及退化趋势,并通过联合损失函数优化参数反向传播,实现物理-数据双驱动更新;最后,根据首达时间的概念,推导出剩余使用寿命的概率密度函数(Probability Density Function,PDF)。结果表明:较于单一物理或数据驱动模型,所提模型的均方根误差和平均绝对误差分别降低了22.81%和18.11%,验证了该模型在少样本场景下对LaB6空心阴极寿命预测的有效性和准确性。结论表明,通过将物理模型与数据驱动融合方法能更好的提高模型的预测精度和鲁棒性,为LaB6空心阴极寿命预测提供了新的方法路径和技术支撑。