針對(duì)火炮身管燒蝕磨損給射擊精度帶來(lái)的重要影響,設(shè)計(jì)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的身管燒蝕磨損量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用C語(yǔ)言編程,將BP算法模型應(yīng)用應(yīng)用到單片機(jī)當(dāng)中,完成了對(duì)身管燒蝕磨損量的計(jì)算,并設(shè)計(jì)了相關(guān)外圍電路,實(shí)現(xiàn)了對(duì)身管燒蝕磨損量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、LCD顯示以及與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信功能。該系統(tǒng)綜合了單片機(jī)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了智能算法與硬件設(shè)備的有效融合,可對(duì)身管的燒蝕磨損量進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),可為后續(xù)對(duì)于身管燒蝕磨損造成初速減退量的修正提供參考。 

【文章來(lái)源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

研究表明三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠用相應(yīng)的輸入向量和輸出向量逼近任何有理函數(shù)[4]，故采用3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)，層與層之間為全互連方式，同一層單元之間不存在相互連接[5]。通過(guò)對(duì)采集到的身管全壽命周期內(nèi)的3個(gè)不同彈種射彈數(shù)目和燒蝕磨損量之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立了預(yù)測(cè)模型，最終構(gòu)建的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為3-6-1，即輸入層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為3個(gè)，分別為穿甲彈、破甲彈和榴彈的射彈數(shù)目，隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為6個(gè)，輸出層神經(jīng)元為1個(gè)，代表身管的燒蝕磨損量。該網(wǎng)絡(luò)模型經(jīng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，預(yù)測(cè)精度的平均相對(duì)誤差為1.358%，符合設(shè)計(jì)要求，可以用作身管燒蝕磨損量的預(yù)測(cè)。其中，X1、X2、X3是指坦克炮常用的3個(gè)彈種穿甲彈、破甲彈和榴彈的射彈數(shù)目。

確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程曲線如圖3所示。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)53次訓(xùn)練，收斂到要求精度0.000 1，此時(shí)，已獲得訓(xùn)練成功的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，表明該BP網(wǎng)絡(luò)已具備預(yù)測(cè)能力。1.3 工作原理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋼絲繩斷絲損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 田志勇,譚繼文.  工礦自動(dòng)化. 2010(09)
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