基于层次加权排列熵与IGOA-BiLSTM的高压共轨喷油器剩余寿命预测方法

来源：计算机集成制造系统杂志2025年第8期北京时间：

作者：屈蓓佳, 高先理, 贾宝富, 柯赟, 姚崇, 宋恩哲

单位：1.哈尔滨工程大学烟台研究院2.淄柴动力有限公司

摘要：针对预测模型参数选取不当而导致高压共轨喷油器剩余寿命预测精度较低的问题,提出一种基于层次加权排列熵(HWPE)与改进蝗虫优化算法(IGOA)优化双向长短时记忆网络(BiLSTM)的高压共轨喷油器剩余寿命预测方法。首先,由于HWPE能够充分考虑时间序列高频和低频信息,提取全寿命周期数据的HWPE构建健康度指标(HI);然后,针对BiLSTM最优参数选取困难的问题,提出了一种改进蝗虫优化算法,通过引入混沌策略以丰富初始种群的多样性和随机性,重构线性因子增强全局搜索和局部开发的能力,并引入迁徙策略提高位置更新的质量,自适应地获取BiLSTM最优参数组合;最后,将HWPE与健康度指标分别作为IGOA-BiLSTM模型的输入输出进行训练测试,将输出的HI拟合寿命退化曲线并预测失效点,实现喷油器的剩余寿命预测。通过与其它常用方法对比分析,IGOA在参数寻优方面性能更好,所提出剩余寿命预测方法具有更高的预测精度。

关键词：剩余寿命预测,层次加权排列熵,改进蝗虫优化算法,双向长短时记忆网络,高压共轨喷油器

基金资助：高技术船舶科研资助项目(KY10300190077);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(GK2030260255)。