融合先验知识的BP神经网络锂电池剩余寿命预测

摘要

针对锂电池数据为小样本条件下构建的神经网络模型泛化性差、预测误差大的问题,文中提出了一种融合先验知识的BP神经网络的建模方法。利用自适应权重粒子群算法优化网络的初始权值和阈值,以惩罚函数法的形式将单调性约束加入网络性能函数中,完成神经网络优化设计。实验采用NASA锂电池失效数据集,增加单调性的先验知识,对所提算法进行验证。仿真结果表明:在锂电池数据为小样本条件下,文中所提算法与其他常用锂电池预测算法相比平均误差下降5%,建立了预测误差与单调性约束项系数之间的关系,有效地解决了锂电池数据为小样本条件下模型预测精度低等问题。