基于深度学习的伺服系统状态预测算法

摘要

针对传统状态预测方法难以从伺服系统历史数据中有效提取特征的问题,提出一种基于深度学习的伺服系统状态预测算法.该算法利用长短时记忆网络LSTM(Long Short-Term Memory)从时序和特征参数两个维度在系统状态参数中提取数据特征.并在多任务学习MTL(Multi-task Learning)框架下将具有相同特征参数的预测任务整合到同一个模型当中,所有预测任务共享LSTM网络权重.在每一状态参数预测阶段,独立地引入注意力机制,以调节不同时刻、不同特征对所预测状态的影响.针对应用中预测参数的重要性不同,构建加权损失函数,以减小重要参数的预测误差.实验结果表明,该算法与传统LSTM模型、单任务模型STL-LSTM相比,预测误差平均降低40.9％、19.8％.