基于分形技術(shù)與概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柴油機(jī)故障診斷
本文關(guān)鍵詞:基于分形技術(shù)與概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柴油機(jī)故障診斷,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展,制造業(yè)發(fā)展迅猛,柴油機(jī)的故障診斷技術(shù)迅速發(fā)展,有效降低了設(shè)備故障發(fā)生的頻率,提高了經(jīng)濟(jì)效率。本文在前人的研究基礎(chǔ)下,綜合課題的需要和要求,通過提取振動信號為信號源,研究了柴油機(jī)發(fā)動機(jī)故障特征,,提出了分形技術(shù)和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合分析柴油發(fā)動機(jī)的故障特征的研究方法。 本文以柴油發(fā)動機(jī)為研究對象,首先給出了機(jī)械故障診斷的意義和研究現(xiàn)狀,以及分形理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的意義。介紹了小波理論的研究意義,詳細(xì)分析了小波和小波包降噪的過程,研究采用小波包降噪的方法來獲取實驗需要的信號,并對比驗證了在信號獲取特征值過程中小波包降噪效果更好。 其次,介紹了分形理論測度方法,分形技術(shù)的提出使非線性信號的分析變得更加簡單,重點研究了關(guān)聯(lián)維數(shù),采用經(jīng)過改進(jìn)的G-P關(guān)聯(lián)算法,研究了延遲時間、無標(biāo)度區(qū)間的選擇方法。關(guān)聯(lián)維數(shù)作為特征值的直觀表現(xiàn),能很好的反映非線性信號的特點,通過提取關(guān)聯(lián)維數(shù)來判斷故障特征。 最后,詳細(xì)分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PNN)的特點,比較了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不足,運用了概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法,對樣本進(jìn)行訓(xùn)練精確分類故障。說明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為故障識別的一種有效手段,建立樣本訓(xùn)練庫,更便于故障的分類。為了對故障進(jìn)行分類判別,運用了分形技術(shù)與概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的柴油機(jī)故障診斷研究方法,通過數(shù)據(jù)分析判斷,驗證了方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】:柴油機(jī) 小波包降噪 故障診斷 分形技術(shù) 概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TK428;TH165.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 目錄7-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 課題研究背景和意義11-12
- 1.1.1 課題研究的背景11-12
- 1.1.2 開展柴油機(jī)發(fā)動機(jī)故障診斷技術(shù)的主要意義12
- 1.2 研究內(nèi)容及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1.1 國外的故障診斷發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.2.1.2 我國故障診斷技術(shù)的發(fā)展概況13-15
- 1.3 機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢15-16
- 1.4 分形理論概況16-19
- 1.4.1 分形理論的發(fā)展16-17
- 1.4.2 分形理論的應(yīng)用17-19
- 1.5 本文研究內(nèi)容19-21
- 第二章 小波理論及其在故障診斷中的應(yīng)用21-40
- 2.1 小波理論及其應(yīng)用21-29
- 2.1.1 連續(xù)小波變換的定義及數(shù)字實現(xiàn)21-25
- 2.1.1.1 連續(xù)小波變換的定義21-23
- 2.1.1.2 連續(xù)小波變換23-24
- 2.1.1.3 離散小波變換24-25
- 2.1.2 一維瑪拉特算法25-29
- 2.2 小波去噪模型的建立及應(yīng)用29-32
- 2.2.1 小波去噪模型的建立29-31
- 2.2.2 小波去噪模型的應(yīng)用31-32
- 2.3 小波包理論在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用32-37
- 2.3.1 小波包理論32-37
- 2.3.2 小波包濾波37
- 2.4 小波降噪與小波包降噪效果對比37-39
- 2.5 本章小結(jié)39-40
- 第三章 分形理論40-49
- 3.1 引言40
- 3.2 分形維數(shù)及其測量方法40-48
- 3.2.0 長度測量及其維數(shù)定義40-42
- 3.2.1 盒維數(shù)42-43
- 3.2.2 信息維數(shù)43
- 3.2.3 關(guān)聯(lián)維數(shù)43-48
- 3.2.3.1 G-P 關(guān)聯(lián)維數(shù)算法44-45
- 3.2.3.2 時間延遲的選擇45-46
- 3.2.3.3 確定無標(biāo)度區(qū)間46-48
- 3.3 本章小結(jié)48-49
- 第四章 分形理論在柴油機(jī)故障診斷中的研究49-63
- 4.1 引言49
- 4.2 柴油機(jī)的介紹及故障設(shè)置49-52
- 4.2.1 柴油機(jī)工作原理49-50
- 4.2.2 柴油機(jī)實驗測量診斷故障類型的選取50-51
- 4.2.3 柴油機(jī)實驗測點設(shè)置51-52
- 4.2.4 柴油機(jī)故障診斷信號獲取52
- 4.3 關(guān)聯(lián)維數(shù)在柴油機(jī)振動信號中應(yīng)用52-62
- 4.3.1 關(guān)聯(lián)維數(shù)的應(yīng)用52-55
- 4.3.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)在柴油機(jī)故障診斷中的應(yīng)用55-62
- 4.3.2.1 各種工況下信號波形以及關(guān)聯(lián)維數(shù)對比55-62
- 4.5 本章小結(jié)62-63
- 第五章 基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的柴油機(jī)故障診斷研究63-78
- 5.1 前言63
- 5.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)63-65
- 5.2.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和原理63-65
- 5.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局限性65
- 5.3 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的引入65-69
- 5.3.1 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理及結(jié)構(gòu)特點66-69
- 5.3.1.1 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理66-67
- 5.3.1.2 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)67-69
- 5.3.1.3 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點69
- 5.4 基于 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柴油機(jī)故障診斷69-77
- 5.4.1 問題背景69-71
- 5.4.1.1 特征值得選擇70
- 5.4.1.2 分類器設(shè)計70-71
- 5.4.2 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模71-72
- 5.4.3 柴油機(jī)的 PNN 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷實現(xiàn)72-77
- 5.5 本章小結(jié)77-78
- 第六章 總結(jié)與展望78-80
- 6.1 本文總結(jié)78
- 6.2 工作展望78-80
- 參考文獻(xiàn)80-85
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85-86
- 致謝86-87
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:284800
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