機(jī)器學(xué)習(xí)方法在機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計缺陷辨識中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:機(jī)器學(xué)習(xí)方法在機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計缺陷辨識中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)的選擇是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素,因產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計不合理引起的設(shè)計缺陷是造成產(chǎn)品開發(fā)周期延長、影響產(chǎn)品市場競爭力的的主要原因之一。為了在設(shè)計階段初期實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)缺陷的辨識,本文提出了基于支持向量機(jī)(SVM)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)的參數(shù)設(shè)計缺陷辨識模型,對模型構(gòu)建、參數(shù)選擇及結(jié)果分析等內(nèi)容進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究。 針對高速機(jī)車車軸設(shè)計中因參數(shù)設(shè)計不合理造成的設(shè)計缺陷,提出了一種基于改進(jìn)型支持向量機(jī)分類算法的設(shè)計缺陷辨識模型?紤]到設(shè)計樣本間的差異和不同特征參數(shù)對設(shè)計結(jié)果的影響,采用了樣本加權(quán)和特征加權(quán)相結(jié)合的方法改善模型。針對支持向量機(jī)參數(shù)選擇難的問題,提出了基于支持向量回歸(SVR)算法確定該模型的參數(shù),可快速找到理想的模型參數(shù)以提高支持向量機(jī)的分類精度和泛化能力?紤]機(jī)車車軸輪座區(qū)參數(shù)設(shè)計不合理造成的幾類設(shè)計缺陷,采用支持向量機(jī)分類算法對設(shè)計樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,建立了SVM模型,實現(xiàn)了對新車軸設(shè)計參數(shù)的缺陷辨識。 產(chǎn)品的設(shè)計缺陷不僅僅因為幾何設(shè)計參數(shù)的設(shè)置不合理,還與包含產(chǎn)品材料選擇、加工工藝參數(shù)設(shè)置、結(jié)構(gòu)參數(shù)等廣義設(shè)計參數(shù)有關(guān)。本文提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)計缺陷的辨識方法,以汽車保險杠的設(shè)計為研究對象,從保險杠的眾多設(shè)計參數(shù)中選擇對其質(zhì)量影響重大的若干參數(shù),,通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練實現(xiàn)了保險杠表面缺陷及整體缺陷兩種類型設(shè)計缺陷的識別。 考慮產(chǎn)品同其他零部件發(fā)生諸如裝配、加工等約束關(guān)系時,受外界約束參數(shù)影響而造成設(shè)計缺陷的現(xiàn)象,采用一類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)算法構(gòu)建基于設(shè)計參數(shù)約束關(guān)系的缺陷辨識模型,研究約束參數(shù)變化對設(shè)計結(jié)果造成的影響。針對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)的隨機(jī)性,引入設(shè)計參數(shù)靈敏度的概念,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上計算各個隨機(jī)設(shè)計參數(shù)的靈敏度,獲得了設(shè)計參數(shù)隨機(jī)變化對設(shè)計結(jié)果的影響,達(dá)到了指導(dǎo)設(shè)計參數(shù)、加工參數(shù)及裝配精度參數(shù)選擇的目的。 本論文研究的基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的設(shè)計缺陷辨識方法為機(jī)電產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計缺陷辨識問題提供了一套行之有效的理論、方法和技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】:設(shè)計參數(shù) 缺陷 辨識 支持向量機(jī) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH122;TP181
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 課題背景及研究意義11-12
- 1.2 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計缺陷辨識的研究概況12-14
- 1.2.1 高速機(jī)車車軸設(shè)計研究概況12-13
- 1.2.2 汽車保險杠設(shè)計研究概況13-14
- 1.3 支持向量機(jī)的研究與發(fā)展14-15
- 1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容16-17
- 1.5.1 支持向量機(jī)理論及參數(shù)選擇算法研究16
- 1.5.2 基于支持向量機(jī)的機(jī)車車軸設(shè)計缺陷辨識16
- 1.5.3 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽車保險杠設(shè)計缺陷辨識16-17
- 1.5.4 基于參數(shù)約束關(guān)系的設(shè)計缺陷辨識模型17
- 1.6 本章小結(jié)17-18
- 第二章 支持向量機(jī)參數(shù)選擇算法研究18-30
- 2.1 支持向量機(jī)理論基礎(chǔ)及基本算法18-25
- 2.1.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的基本問題與統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論18-21
- 2.1.2 支持向量機(jī)基本算法21-25
- 2.2 支持向量機(jī)參數(shù)選擇算法研究25-29
- 2.2.1 算法流程26-27
- 2.2.2 數(shù)據(jù)實驗及結(jié)果分析27-29
- 2.3 本章小結(jié)29-30
- 第三章 基于支持向量機(jī)的機(jī)車車軸設(shè)計缺陷辨識30-40
- 3.1 機(jī)車車軸損壞及破壞形式30-31
- 3.2 基于 SVM 的機(jī)車車軸設(shè)計缺陷辨識模型31-33
- 3.2.1 缺陷辨識模型輸入層設(shè)計31
- 3.2.2 缺陷辨識模型輸出層設(shè)計31
- 3.2.3 加權(quán) SVM 參數(shù)缺陷辨識算法31-33
- 3.3 樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理33-36
- 3.3.1 樣本加權(quán)權(quán)值確定34-35
- 3.3.2 基于信息增益法特征權(quán)值確定35-36
- 3.4 缺陷辨識結(jié)果及分析36-39
- 3.5 本章小結(jié)39-40
- 第四章 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽車保險杠設(shè)計缺陷辨識40-54
- 4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及 BP 算法40-43
- 4.1.1 神經(jīng)元模型40-41
- 4.1.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)41-43
- 4.2 汽車保險杠設(shè)計參數(shù)43-47
- 4.2.1 保險杠結(jié)構(gòu)參數(shù)43-45
- 4.2.2 保險杠材料參數(shù)45-46
- 4.2.3 保險杠工藝參數(shù)46-47
- 4.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立47-50
- 4.3.1 樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理48
- 4.3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層神經(jīng)元節(jié)點數(shù)設(shè)計48-49
- 4.3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇49-50
- 4.4 缺陷辨識結(jié)果及分析50-53
- 4.5 本章小結(jié)53-54
- 第五章 基于參數(shù)約束關(guān)系的設(shè)計缺陷辨識模型54-68
- 5.1 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)約束類型54-56
- 5.2 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)靈敏度56-58
- 5.3 基于參數(shù)約束關(guān)系的軸套設(shè)計缺陷辨識模型58-62
- 5.3.1 軸套裝配形式58-59
- 5.3.2 軸套設(shè)計參數(shù)約束關(guān)系59-61
- 5.3.3 模型輸入輸出設(shè)置61-62
- 5.4 一類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)算法62-63
- 5.5 缺陷辨識結(jié)果分析63-67
- 5.5.1 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及結(jié)果分析63-66
- 5.5.2 參數(shù)靈敏度計算66-67
- 5.6 本章小結(jié)67-68
- 第六章 論文的總結(jié)與展望68-70
- 6.1 論文的總結(jié)68-69
- 6.2 論文的展望69-70
- 致謝70-71
- 參考文獻(xiàn)71-75
- 攻碩期間取得的研究成果75-76
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:機(jī)器學(xué)習(xí)方法在機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計缺陷辨識中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:434169
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