基于改进鲸鱼算法优化GRU的PEMFC老化预测

作者：李浩; 李浩; 杨扬^*; 朱文超; 谢长君

来源：中国电机工程学报, 2023, 1-14.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.230956

• 质子交换膜燃料电池
• 鲸鱼优化算法
• 门控循环单元
• 老化预测
• 剩余使用寿命

为提高质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells，PEMFC)老化预测的可控性和预测精度，提出了一种基于改进的鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm，IWOA)优化门控循环单元(gated recurrent unit，GRU)神经网络的PEMFC电压预测方法。采用IWOA获得GRU的最优超参数组，再利用GRU准确预测PEMFC电压。采用静态、准动态和动态工况下三组老化实验数据集，将提出的方法与反向传播神经网络、极限学习机、循环神经网络、长短期记忆神经网络、GRU和鲸鱼算法优化门控循环单元这六种方法相比较，所提出方法具有最高的老化预测和剩余使用寿命(Remaining useful life，RUL)估计精度。特别地，在静态、准动态和动态工况下，训练集占比为50%时，相比于GRU，所提出方法的预测结果的均方根误差分别降低了56.99%、35.12%和9.95%。因此，该方法能够实现高精度PEMFC老化趋势和RUL预测。

• 单位
  现代汽车零部件技术湖北省重点实验室; 武汉理工大学; 自动化学院