基于粒子群—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動裝填控制系統(tǒng)故障診斷的研究
發(fā)布時間:2021-10-22 15:53
自動裝填控制系統(tǒng)是火炮自動供輸彈系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng),其性能的好壞將直接影響火炮的威力和自身的生存能力,而自動裝填控制系統(tǒng)又是火炮上故障發(fā)生率較高的子系統(tǒng)之一,故如何預(yù)防其故障的發(fā)生對火炮的總體作戰(zhàn)效能將起到至關(guān)重要的作用。隨著軍事裝備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,采用傳統(tǒng)的故障診斷方法已經(jīng)很難滿足自動裝填控制系統(tǒng)故障診斷的精度需求。為了保證自動裝填裝置能夠在規(guī)定的時間內(nèi)和復(fù)雜的工作環(huán)境下完成預(yù)期的功能,本文采用混沌粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對某火炮的自動裝填控制系統(tǒng)的故障診斷進行了實驗性的研究。首先,介紹了自動裝填系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及對其進行故障診斷的重大意義。分析了自動裝填系統(tǒng)的組成及其動作順序,研究了自動裝填控制系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計模塊。根據(jù)自動裝填控制系統(tǒng)的工作原理,統(tǒng)計分析了自動裝填系統(tǒng)的主要故障模式。其次,研究了粒子群優(yōu)化算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的可行性及其基本原理,并使用粒子群優(yōu)化算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值進行優(yōu)化。粒子群優(yōu)化算法具有簡單、易于實現(xiàn)、沒有太多調(diào)整參數(shù)等特點,但其在后期的優(yōu)化過程中種群的多樣性逐漸降低,導(dǎo)致停滯早熟等現(xiàn)象的發(fā)生。故本文對粒子群優(yōu)化算法進行了改進,將混沌...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題立論依據(jù)
1.1.1 課題背景及科學(xué)依據(jù)
1.1.2 課題研究目的與意義
1.2 自動裝填系統(tǒng)診斷技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 自動裝填系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)
1.2.2 故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 粒子群優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀
1.4 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的可行性分析及研究現(xiàn)狀
1.5 論文的主要研究工作和結(jié)構(gòu)安排
2 自動裝填控制系統(tǒng)故障診斷分析
2.1 自動裝填控制系統(tǒng)基本概述
2.2 自動裝填控制系統(tǒng)的硬件組成
2.3 自動裝填控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
2.4 自動裝填控制系統(tǒng)故障統(tǒng)計分析
2.5 本章小結(jié)
3 粒子群優(yōu)化算法理論
3.1 原始粒子群優(yōu)化算法
3.1.1 算法原理
3.1.2 算法的數(shù)學(xué)描述
3.1.3 算法的流程
3.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法
3.2.1 帶慣性權(quán)重的粒子群優(yōu)化算法
3.2.2 帶收縮因子的粒子群優(yōu)化算法
3.3 粒子群優(yōu)化算法參數(shù)選取的分析
3.4 粒子群優(yōu)化算法的優(yōu)點和局限性
3.5 粒子群優(yōu)化算法的改進
3.6 本章小結(jié)
4 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立
4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
4.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本模型
4.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類和學(xué)習(xí)
4.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢及應(yīng)用
4.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
4.2.1 BP 網(wǎng)絡(luò)基本模型
4.2.2 BP 網(wǎng)絡(luò)隱含層個數(shù)的確定
4.2.3 BP 網(wǎng)絡(luò)算法的不足及改進
4.3 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法原理
4.4 本章小結(jié)
5 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法在自動裝填控制系統(tǒng)故障診斷中的實現(xiàn)
5.1 前言
5.2 BP 網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷中的流程
5.3 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)故障診斷算法的實現(xiàn)
5.3.1 BP 網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)建
5.3.2 BP 網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測試樣本
5.3.3 BP 學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練結(jié)果
5.3.4 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法訓(xùn)練結(jié)果
5.3.5 混沌粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法訓(xùn)練結(jié)果
5.3.6 各種算法及其測試結(jié)果的比較
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測[J]. 郭琦,鮑金春,宋繼光. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2011(06)
[2]基于混沌PSO-BP混合算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[J]. 孟非,潘朋朋. 計算機仿真. 2011(02)
[3]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在化探數(shù)據(jù)分類中的應(yīng)用[J]. 陰江寧,肖克炎,李楠,鄒偉. 地質(zhì)通報. 2010(10)
[4]基于模糊理論的裝甲車輛自動裝彈機故障樹分析[J]. 汪名杰,楊玲. 兵工自動化. 2010(05)
[5]改進PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在變壓器故障檢測中的應(yīng)用[J]. 熊忠陽,楊青波,張玉芳. 計算機應(yīng)用. 2010(03)
[6]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷研究[J]. 韓寶如,吳恒玉,黃果. 電子質(zhì)量. 2009(10)
[7]基于模糊故障樹理論的旋轉(zhuǎn)輸彈機故障診斷研究[J]. 王國輝,孫正民,劉罕杰. 計算機測量與控制. 2009(06)
[8]基于故障樹的智能故障診斷方法[J]. 倪紹徐,張裕芳,易宏,梁曉鋒. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2008(08)
[9]粒子群優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法研究及應(yīng)用[J]. 潘昊,韓小雷. 計算機工程與應(yīng)用. 2008(09)
[10]自動裝彈機電控系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 張振山,丁寶成,趙俊嚴. 計算機測量與控制. 2008(02)
博士論文
[1]基于粒子群優(yōu)化的齒輪箱智能故障診斷研究[D]. 魏秀業(yè).中北大學(xué) 2009
[2]粒子群優(yōu)化算法的理論及實踐[D]. 張麗平.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]協(xié)同進化PSO算法優(yōu)化RBF網(wǎng)絡(luò)在齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[D]. 孟艷.中北大學(xué) 2011
[2]基于粗糙集—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動裝填控制系統(tǒng)的檢測與診斷[D]. 王丹.中北大學(xué) 2011
[3]火炮自動供輸彈系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究[D]. 王紅玲.中北大學(xué) 2010
[4]某自動裝填裝置故障診斷專家系統(tǒng)研究[D]. 汪學(xué)淵.中北大學(xué) 2009
[5]某火炮輸彈機定位控制技術(shù)的研究[D]. 任麗娟.中北大學(xué) 2007
本文編號:3451413
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題立論依據(jù)
1.1.1 課題背景及科學(xué)依據(jù)
1.1.2 課題研究目的與意義
1.2 自動裝填系統(tǒng)診斷技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 自動裝填系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)
1.2.2 故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 粒子群優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀
1.4 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的可行性分析及研究現(xiàn)狀
1.5 論文的主要研究工作和結(jié)構(gòu)安排
2 自動裝填控制系統(tǒng)故障診斷分析
2.1 自動裝填控制系統(tǒng)基本概述
2.2 自動裝填控制系統(tǒng)的硬件組成
2.3 自動裝填控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
2.4 自動裝填控制系統(tǒng)故障統(tǒng)計分析
2.5 本章小結(jié)
3 粒子群優(yōu)化算法理論
3.1 原始粒子群優(yōu)化算法
3.1.1 算法原理
3.1.2 算法的數(shù)學(xué)描述
3.1.3 算法的流程
3.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法
3.2.1 帶慣性權(quán)重的粒子群優(yōu)化算法
3.2.2 帶收縮因子的粒子群優(yōu)化算法
3.3 粒子群優(yōu)化算法參數(shù)選取的分析
3.4 粒子群優(yōu)化算法的優(yōu)點和局限性
3.5 粒子群優(yōu)化算法的改進
3.6 本章小結(jié)
4 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立
4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
4.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本模型
4.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類和學(xué)習(xí)
4.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢及應(yīng)用
4.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
4.2.1 BP 網(wǎng)絡(luò)基本模型
4.2.2 BP 網(wǎng)絡(luò)隱含層個數(shù)的確定
4.2.3 BP 網(wǎng)絡(luò)算法的不足及改進
4.3 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法原理
4.4 本章小結(jié)
5 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法在自動裝填控制系統(tǒng)故障診斷中的實現(xiàn)
5.1 前言
5.2 BP 網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷中的流程
5.3 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)故障診斷算法的實現(xiàn)
5.3.1 BP 網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)建
5.3.2 BP 網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測試樣本
5.3.3 BP 學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練結(jié)果
5.3.4 粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法訓(xùn)練結(jié)果
5.3.5 混沌粒子群優(yōu)化 BP 網(wǎng)絡(luò)算法訓(xùn)練結(jié)果
5.3.6 各種算法及其測試結(jié)果的比較
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測[J]. 郭琦,鮑金春,宋繼光. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2011(06)
[2]基于混沌PSO-BP混合算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[J]. 孟非,潘朋朋. 計算機仿真. 2011(02)
[3]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在化探數(shù)據(jù)分類中的應(yīng)用[J]. 陰江寧,肖克炎,李楠,鄒偉. 地質(zhì)通報. 2010(10)
[4]基于模糊理論的裝甲車輛自動裝彈機故障樹分析[J]. 汪名杰,楊玲. 兵工自動化. 2010(05)
[5]改進PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在變壓器故障檢測中的應(yīng)用[J]. 熊忠陽,楊青波,張玉芳. 計算機應(yīng)用. 2010(03)
[6]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷研究[J]. 韓寶如,吳恒玉,黃果. 電子質(zhì)量. 2009(10)
[7]基于模糊故障樹理論的旋轉(zhuǎn)輸彈機故障診斷研究[J]. 王國輝,孫正民,劉罕杰. 計算機測量與控制. 2009(06)
[8]基于故障樹的智能故障診斷方法[J]. 倪紹徐,張裕芳,易宏,梁曉鋒. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2008(08)
[9]粒子群優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法研究及應(yīng)用[J]. 潘昊,韓小雷. 計算機工程與應(yīng)用. 2008(09)
[10]自動裝彈機電控系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 張振山,丁寶成,趙俊嚴. 計算機測量與控制. 2008(02)
博士論文
[1]基于粒子群優(yōu)化的齒輪箱智能故障診斷研究[D]. 魏秀業(yè).中北大學(xué) 2009
[2]粒子群優(yōu)化算法的理論及實踐[D]. 張麗平.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]協(xié)同進化PSO算法優(yōu)化RBF網(wǎng)絡(luò)在齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[D]. 孟艷.中北大學(xué) 2011
[2]基于粗糙集—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動裝填控制系統(tǒng)的檢測與診斷[D]. 王丹.中北大學(xué) 2011
[3]火炮自動供輸彈系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究[D]. 王紅玲.中北大學(xué) 2010
[4]某自動裝填裝置故障診斷專家系統(tǒng)研究[D]. 汪學(xué)淵.中北大學(xué) 2009
[5]某火炮輸彈機定位控制技術(shù)的研究[D]. 任麗娟.中北大學(xué) 2007
本文編號:3451413
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