本文關鍵詞：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的軸承壽命預測平臺開發(fā)

  更多相關文章： 軸承壽命 BP神經(jīng)網(wǎng)絡 訓練函數(shù) COM組件 預測平臺

【摘要】：軸承是機械行業(yè)中的一個不可缺少的組成部分,應用非常廣泛,軸承起著承受和傳遞載荷的作用,但工作環(huán)境非常惡劣,很多重大事故都是由軸承故障引起的。所以,如果可以掌握軸承的剩余使用壽命,就可以防止軸承不可預知的故障,從而合理地進行性能檢查和及時的更換,避免因軸承失效導致機械設備的損壞,也可將降低工業(yè)生產(chǎn)成本和減少不必要的人員傷亡。 本文以機車風機電機上的6309軸承為研究對象,對所得的軸承振動信號數(shù)據(jù)進行分析與處理,從中提取影響軸承壽命的一些重要特征量,如有效值、峰值、峭度等。基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡設計出預測軸承剩余壽命的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),利用MATLAB工具箱編程實現(xiàn)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。從訓練函數(shù)和隱含層神經(jīng)元數(shù)兩個方面對設計的BP預測網(wǎng)絡進行優(yōu)化,通過比較各個網(wǎng)絡學習與訓練之后的性能,選出最適合的訓練函數(shù)和最優(yōu)的隱含層神經(jīng)元數(shù)。優(yōu)化后,使用大量軸承樣本進行學習與訓練,獲得一組預測誤差較小的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的權(quán)值和閾值。 對目前常用的Visual Basic和MATLAB混合編程方法及其優(yōu)缺點進行比較分析,選擇最合適的接口方法。論文中提出根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及其算法公式,并結(jié)合訓練己獲得的預測誤差較小的權(quán)值和閾值來編寫軸承壽命預測M函數(shù)文件,替換掉神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱中的函數(shù)的方法。然后使用COM組件的混合編程方法,把M函數(shù)文件生成COM組件,在用戶界面中實現(xiàn)對DLL文件的調(diào)用。在Visual Basic6.0環(huán)境下設計并編寫軸承壽命預測平臺的操作界面,設計的主要模塊為登陸模塊、軸承壽命預測模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊及輔助模塊,主要實現(xiàn)了系統(tǒng)登陸、軸承壽命預測、樣本數(shù)據(jù)的導入導出、存儲、查詢、統(tǒng)計、用戶注冊、修改密碼等功能。成功開發(fā)了集軸承壽命預測和軸承數(shù)據(jù)存儲、查詢、統(tǒng)計等功能一體的用戶平臺,可用于實際生產(chǎn)中對軸承隨時進行剩余壽命預測。
【關鍵詞】：軸承壽命 BP神經(jīng)網(wǎng)絡 訓練函數(shù) COM組件 預測平臺
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TP183
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 滾動軸承壽命理論的發(fā)展11-16
• 1.2.1 統(tǒng)計學壽命模型11-13
• 1.2.2 基于斷裂力學的壽命模型13-14
• 1.2.3 經(jīng)驗壽命模型14-16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 軸承壽命預測網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計18-34
• 2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展概況18
• 2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理及算法18-27
• 2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理18-20
• 2.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法20-25
• 2.2.3 BP算法的缺陷25-26
• 2.2.4 BP算法的改進26-27
• 2.3 預測網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計27-32
• 2.3.1 軸承壽命狀態(tài)特征量27-29
• 2.3.2 軸承振動信號分析29-31
• 2.3.3 各層神經(jīng)元數(shù)的確定31-32
• 2.3.4 數(shù)據(jù)歸一化處理32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第3章 軸承壽命預測網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化34-48
• 3.1 MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱34-35
• 3.2 預測網(wǎng)絡的程序設計35-36
• 3.3 預測網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化36-47
• 3.3.1 BP網(wǎng)絡訓練函數(shù)的選取36-43
• 3.3.2 隱含層神經(jīng)元數(shù)的確定43-45
• 3.3.3 軸承壽命預測結(jié)果分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 VB與MATLAB混合編程48-57
• 4.1 VB與MATLAB混合編程概況48
• 4.2 VB與MATLAB混合編程方法48-50
• 4.3 基于COM組件的混合編程50-56
• 4.3.1 M文件的編寫方法50-52
• 4.3.2 配置MATLAB編譯器52-53
• 4.3.3 COM組件的生成53-56
• 4.3.4 VB調(diào)用COM組件56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 軸承壽命預測平臺開發(fā)57-63
• 5.1 平臺結(jié)構(gòu)及開發(fā)環(huán)境57-58
• 5.2 軸承壽命預測平臺設計58-61
• 5.2.1 登陸模塊58
• 5.2.2 軸承壽命預測模塊58-60
• 5.2.3 查詢模塊60-61
• 5.2.4 統(tǒng)計模塊61
• 5.3 開發(fā)中常見問題及解決方法61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論及展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 苗學問;王大偉;洪杰;;滾動軸承壽命理論的發(fā)展[J];軸承;2008年03期

2 黃錫泉 ,龍藝秋;基于COM組件的VB與MATLAB接口編程(續(xù))[J];電腦編程技巧與維護;2005年01期

3 孟力力;楊其長;;VB調(diào)用Matlab的COM組件實現(xiàn)二者混合編程[J];電腦開發(fā)與應用;2008年06期

4 馮勇;劉詩斌;李欣;劉坤;;BP網(wǎng)絡訓練法在傳感器數(shù)據(jù)融合方面的應用[J];電聲技術(shù);2008年04期

5 歐陽明;李玉清;曾海霞;王洪亮;;VB與MATLAB混合編程在工程中的應用[J];電子技術(shù);2009年07期

6 王社偉,宋敏;COM組件技術(shù)的原理及應用探討[J];福建電腦;2005年10期

7 喬磊;馬火林;陳海紅;余亮;;基于COM組件計算巖層真厚度的軟件設計[J];工程地球物理學報;2010年03期

8 胡風華;劉冰;馬曉麗;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡與MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱[J];光盤技術(shù);2009年02期

9 雒孟康;;滾動軸承壽命理論發(fā)展綜述[J];甘肅科技;2010年01期

10 焦淑華;夏冰;徐海靜;劉瑩;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測的MATLAB實現(xiàn)[J];哈爾濱金融高等專科學校學報;2009年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉艷萍;焊接橋梁鋼疲勞裂紋擴展行為研究[D];華中科技大學;2010年

2 徐東;球軸承疲勞剩余壽命分析與預測方法研究[D];國防科學技術(shù)大學;2011年

3 蘇文勝;滾動軸承振動信號處理及特征提取方法研究[D];大連理工大學;2010年

4 陳仁祥;振動譜表征空間滾動軸承壽命狀態(tài)方法研究[D];重慶大學;2012年

，

本文編號：1096981