基于CNN的航空发动机剩余寿命预测 (MATLAB实现)

基于CNN的航空发动机剩余寿命预测 (MATLAB实现)

本文将介绍如何使用MATLAB实现基于卷积神经网络(CNN)的航空发动机剩余寿命(RUL)预测模型。

概述

航空发动机剩余寿命预测是预测性维护的关键技术。通过分析数据可以建立模型来预测发动机何时可能需要维护或更换。

MATLAB实现代码

matlab 复制代码
% 基于CNN的航空发动机剩余寿命预测
% 假设已有预处理好的训练数据

% 加载数据
load('engine_data.mat'); % 包含trainData, trainRUL, testData, testRUL

% 数据预处理
% 将数据重塑为CNN需要的格式 [样本数, 特征数, 时间步长, 1]
trainData = reshape(trainData, [size(trainData,1), size(trainData,2), size(trainData,3), 1]);
testData = reshape(testData, [size(testData,1), size(testData,2), size(testData,3), 1]);

% 创建CNN模型
layers = [
    imageInputLayer([size(trainData,2) size(trainData,3) 1]) % 输入层
    
    convolution2dLayer(3, 32, 'Padding', 'same') % 卷积层
    batchNormalizationLayer
    reluLayer
    
    maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2) % 池化层
    
    convolution2dLayer(3, 64, 'Padding', 'same')
    batchNormalizationLayer
    reluLayer
    
    maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2)
    
    convolution2dLayer(3, 128, 'Padding', 'same')
    batchNormalizationLayer
    reluLayer
    
    fullyConnectedLayer(256) % 全连接层
    reluLayer
    dropoutLayer(0.5)
    
    fullyConnectedLayer(128)
    reluLayer
    dropoutLayer(0.5)
    
    fullyConnectedLayer(1) % 输出层
    regressionLayer];

% 设置训练选项
options = trainingOptions('adam', ...
    'MaxEpochs', 100, ...
    'MiniBatchSize', 32, ...
    'InitialLearnRate', 0.001, ...
    'LearnRateSchedule', 'piecewise', ...
    'LearnRateDropFactor', 0.5, ...
    'LearnRateDropPeriod', 20, ...
    'Shuffle', 'every-epoch', ...
    'ValidationData', {testData, testRUL}, ...
    'ValidationFrequency', 30, ...
    'Verbose', 1, ...
    'Plots', 'training-progress');

% 训练模型
net = trainNetwork(trainData, trainRUL, layers, options);

% 预测
predictedRUL = predict(net, testData);

% 评估模型
rmse = sqrt(mean((predictedRUL - testRUL).^2));
fprintf('测试集RMSE: %.2f\n', rmse);

% 可视化结果
figure;
plot(testRUL, 'b-', 'LineWidth', 1.5);
hold on;
plot(predictedRUL, 'r--', 'LineWidth', 1.5);
xlabel('样本索引');
ylabel('剩余寿命');
legend('真实值', '预测值');
title('航空发动机剩余寿命预测结果');
grid on;


```matlab

完整代码私信回复基于CNN的航空发动机剩余寿命预测 (MATLAB实现)

相关推荐
彩云回9 小时前
堆叠泛化(Stacking)
人工智能·机器学习·1024程序员节
AI浩9 小时前
FMC-DETR:面向航拍视角目标检测的频域解耦多域协同方法
人工智能·目标检测·计算机视觉
AI浩9 小时前
基于多焦点高斯邻域注意力机制与大规模基准的视频人群定位
人工智能·深度学习·音视频
中杯可乐多加冰9 小时前
2025长沙1024程序员日:为开发者职业发展插上腾飞之翼
人工智能
8Qi89 小时前
A Survey of Camouflaged Object Detection and Beyond论文阅读笔记
人工智能·深度学习·目标检测·计算机视觉·伪装目标检测
Evand J9 小时前
【MATLAB例程】自适应渐消卡尔曼滤波,背景为二维雷达目标跟踪,基于扩展卡尔曼(EKF)|附完整代码的下载链接
开发语言·matlab·目标跟踪·1024程序员节
开发者导航9 小时前
【开发者导航】全自动 AI 视频创作与发布工具:LuoGen-agent
人工智能·音视频
AI智能架构工坊9 小时前
提升AI虚拟健康系统开发效率:架构师推荐10款低代码开发平台
android·人工智能·低代码·ai
AI规划师-南木9 小时前
低代码开发医疗AI工具:5分钟搭建用药推荐系统,零基础也能落地
人工智能·深度学习·低代码·计算机视觉·推荐系统·rxjava·医疗ai
CareyWYR9 小时前
每周AI论文速递(251020-251024)
人工智能