[發明專利]基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法

在審

• 申請號: 202011285586.2
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112464556A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 劉樹鑫;高士珍;劉子春;李靜;曹云東
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/04;G06F119/04
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 邵明新

1.基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、提取影響交流接觸器電壽命的特征參數；

步驟2、構建基于深度長短期記憶神經網絡的交流接觸器剩余電壽命預測模型；

步驟3、進行LSTM預測模型訓練，并驗證其準確性。

2.根據權利要求1所述的基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于：步驟1中，影響交流接觸器電壽命的特征參數包括從交流接觸器分斷過程中，提取出的燃弧時間、燃弧能量、平均燃弧功率、釋放時間；從交流接觸器吸合過程中提取出彈跳時間、吸合時間、接觸電阻。

3.根據權利要求2所述的基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于：燃弧時間：從電弧產生的瞬間起到電弧最終熄滅的瞬間止的時間間隔。對于接觸器的某一相觸頭，把電弧產生瞬間的時刻為t_a，電弧最終熄滅的瞬間時刻記為t_b，那么此相燃弧時間t_arc可表示為：

t_arc＝t_b-t_a。

4.根據權利要求2所述的基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于：燃弧能量：一次電弧產生的燃弧能量E可表示為：

式中，t_a、t_b為電弧的起弧和熄弧的時刻，u(t)、i(t)為觸頭的電壓值和電流值。實際中，采集到的電壓電流信號都是離散的，所以燃弧能量的離散化處理表示為

式中，Δt為采樣點時間間隔，f_s為采樣率。

5.根據權利要求2所述的基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于：平均燃弧功率：平均燃弧功率是指在燃弧期間電弧的平均功率；

式中，N為燃弧期間的采樣點數。

6.根據權利要求1所述的基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于：釋放時間：從線圈掉電到動靜觸點分開的時間間隔。

t_s＝t_a-t_c

式中，t_s代表接觸器釋放時間，t_c代表線圈掉電的時刻。

7.根據權利要求1所述的基于長短期記憶神經網絡的交流接觸器電壽命預測方法，其特征在于：彈跳時間：觸頭閉合時發生彈跳，從動靜觸頭第一次接觸到觸頭穩定吸合所用的時間。把動靜觸頭第一次接觸的時刻記為t_e，兩觸頭穩定吸合的時刻記為t_f，那么彈跳時間記作t_t可表示為：

t_t＝t_f-t_e；

吸合時間：吸合時間是指從給線圈通斷到動靜觸頭首次接觸的時間。把線圈通電時刻記為t_d，動靜觸頭第一次接觸的時刻為t_e，則吸合時間記作t_x可表示為：

t_x＝t_e-t_d；

接觸電阻：在交流接觸器接通電路穩定通電時，動靜觸頭間存在接觸電阻，定義及計算方法如下：

式中，u_n是兩觸頭穩定吸合通電時一周期下的觸點電壓，i_n是同一周期下觸點電流大小，N是周期內采集的點數。