[发明专利]一种施工升降机健康评价方法

权利要求书

1.一种施工升降机健康评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、分别用IGA、PSO、WPA对五个标准测试函数进行分析计算，对比分析计算结果，选择IGA优化BPNN健康评价模型；

步骤2、确定IGA的自适应计算策略，包括染色体编码、确定适应度函数、选择操作、交叉操作、变异操作、确定种群规模及迭代次数；

步骤3、设计BPNN的结构，包括信号向前传播、误差反向传播、权值和阈值的修正、更新权值和阈值；

步骤4、利用IGA优化BPNN健康评价模型，包括如下步骤，

步骤41、对输入数据进行预处理，确定BPNN的网络结构；

步骤42、染色体编码初始权值及阈值，确定适应度函数，对初始种群反复进行选择、交叉、变异操作，直至某个染色体的适应度值达到预设标准，确定BPNN的最优权值及阈值；

步骤43、依次计算BPNN的隐含层及输出层的各个节点输出，然后计算输出层节点的输出误差；

步骤44、若输出层节点的输出误差未达到精度要求，按照误差反向传播过程去调整各层的权值和阈值，用新调整的权值和阈值去计算输出误差，反复进行此调整过程，直至输出误差达到精度要求，则训练结束；

步骤5、利用IGA-BPNN健康评价模型与GA-BPNN健康评价模型对施工升降机进行健康预测判断，包括将预处理的输入数据中健康指标作为IGA-BPNN健康评价模型与GA-BPNN健康评价模型的输入，对IGA-BPNN健康评价模型与GA-BPNN健康评价模型进行健康预测分析计算，对比分析计算结果，发现IGA-BPNN健康评价模型的健康等级预测准确率更高且收敛速度更快。

2.根据权利要求1所述的施工升降机健康评价方法，其特征在于：步骤1、分别用IGA、PSO、WPA对五个标准测试函数进行分析计算，对比分析计算结果，选择IGA优化BPNN健康评价模型，进一步包括，

步骤11、分别用IGA、PSO、WPA对五个国际标准测试函数Sphere、Schwefe12.22、Griewank、Ackley、Hartman进行寻优求解；

步骤12、对比寻优求解结果，发现IGA寻找最优值更加准确且收敛速度最快，选择IGA优化BPNN健康评价模型。

3.根据权利要求1所述的施工升降机健康评价方法，其特征在于：步骤2中适应度函数公式为F_i＝MSE(X_i)。

4.根据权利要求1所述的施工升降机健康评价方法，其特征在于：步骤2中选择操作的每个个体被选中的概率公式为

其中，F_i是第i个个体的适应度值；l是调节因子。

5.根据权利要求1所述的施工升降机健康评价方法，其特征在于：步骤2中交叉操作的交叉概率公式为

其中，t是算法当前的迭代次数；T是算法的总迭代次数；p_ci是第i个个体在第t次交叉时的概率；F_i是第i个个体的适应度值；F_min是种群当前表现最好的个体的适应度值；p_cmax是最大交叉概率，取值为0.6；p_cmin是最小交叉概率，取值为0.3；

交叉方式的公式为

其中，是随机数，且

6.根据权利要求1所述的施工升降机健康评价方法，其特征在于：步骤2中变异操作的变异概率公式为

其中，p_mi是第i个个体在第t次变异时的概率；p_mmax是最大变异概率，取值0.005；p_mmin是最小变异概率，取值0.001；

变异方式的公式为

其中，是基因的上界；是基因的下界；t是当前迭代次数；T是最大迭代次数；λ是随机数，且-1≤λ≤1。