基于BP網(wǎng)絡(luò)的橋梁變形監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用.pdf

1、大型橋梁是交通運(yùn)輸?shù)臉屑~，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中發(fā)揮著重要作用。為了保證橋梁運(yùn)營(yíng)的安全，對(duì)橋梁實(shí)施變形監(jiān)測(cè)和安全監(jiān)控足一項(xiàng)重要的工作。近年來(lái)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在一些大型建筑物的變形預(yù)測(cè)中得到應(yīng)用，但BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍存在某些缺陷，網(wǎng)絡(luò)算法等方面需要改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中有一些具體問(wèn)題需要解決。本文對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其優(yōu)化方法進(jìn)行了分析和研究，將多種優(yōu)化模型集成，開(kāi)發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁變形監(jiān)控系統(tǒng)，并結(jié)合南京長(zhǎng)江二橋的安全監(jiān)測(cè)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用和分析。

2、主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)研究了BP網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)算法，結(jié)合了MATLAB中的多種算法，采用不同網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析和比較了BP網(wǎng)絡(luò)幾種有效的改進(jìn)算法。 (2)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隱含層節(jié)點(diǎn)優(yōu)化中存在的問(wèn)題，研究了確定BP網(wǎng)絡(luò)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)的刪減法和黃金分割法，并利用多種BP網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)算法進(jìn)行計(jì)算和比較。 (3)分析了網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響，將優(yōu)化算法中的復(fù)合形法應(yīng)用于初始權(quán)優(yōu)化，同時(shí)研究了N-W法和自相關(guān)修

3、正法，并將N-W法與復(fù)合形法結(jié)合，比較多種方法的優(yōu)化效果。 (4)將兩種常用解決過(guò)擬合的方法嵌入每種模型，并將貝葉斯正則化法改進(jìn)的BP網(wǎng)絡(luò)與其它優(yōu)化方法結(jié)合建立了模型，解決了過(guò)擬合問(wèn)題，提高了網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。 (5)研究了MATLAB中調(diào)用和存儲(chǔ)EXCEL數(shù)據(jù)的方法，實(shí)現(xiàn)了同一GUI界面內(nèi)部不同控件間的數(shù)據(jù)調(diào)用。在GUIDE環(huán)境中，設(shè)計(jì)了多個(gè)與改進(jìn)算法相對(duì)應(yīng)的模塊，并將多個(gè)模塊集成，開(kāi)發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁變形監(jiān)控系