本文關(guān)鍵詞：水潤滑軸承橡膠硫化工藝系統(tǒng)優(yōu)化方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在水潤滑軸承橡膠硫化的過程中，最佳決策參數(shù)的確定一直是關(guān)鍵問題。針對(duì)這個(gè)問題，本文在不改變硫化設(shè)備以及工藝流程的基礎(chǔ)上，采用建模優(yōu)化技術(shù)來確定硫化的最佳決策參量，保證水潤滑軸承的性能指標(biāo)。由于水潤滑軸承橡膠硫化過程是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的工藝系統(tǒng)，故在建模優(yōu)化中主要存在以下問題： 由于硫化過程具有動(dòng)態(tài)特性，故用傳統(tǒng)的靜態(tài)建模方法（BPNN建模）只能建立靜態(tài)的逼近模型，且模型不精確。在硫化過程中，必然會(huì)受到一些不確定干擾因素的影響，，而傳統(tǒng)的優(yōu)化方法只能尋找到理想狀態(tài)的最優(yōu)解，但在實(shí)際操作中，受到干擾后必定會(huì)偏離設(shè)定值，影響軸承性能指標(biāo)。 針對(duì)以上的問題，本文采用具有自適應(yīng)跟蹤特性的無跡卡爾曼濾波算法（Unscented Kalman Filter, UKF）對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，建立具有動(dòng)態(tài)特性的精確模型。利用所建立的模型，采用穩(wěn)健優(yōu)化來確定最優(yōu)決策參數(shù)。 本文主要做了以下研究并取得一定成果： 一、針對(duì)水潤滑軸承橡膠硫化過程中，存在著強(qiáng)非線性以及動(dòng)態(tài)特性，本文在前期通過橡膠硫化試驗(yàn)得到的樣本數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用無跡卡爾曼濾波算法訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過程中，結(jié)合強(qiáng)跟蹤濾波（Strong Tracking Filter，STR）理論，引入時(shí)變漸消因子，對(duì)濾波增益矩陣進(jìn)行在線調(diào)整，以進(jìn)一步提高模型的跟蹤預(yù)測能力。通過BPNN，UKFNN以及改進(jìn)UKFNN對(duì)比結(jié)果表明，靜態(tài)建模方法BPNN所建立的模型精度遠(yuǎn)不如動(dòng)態(tài)建模方法UKFNN以及改進(jìn)UKFNN，而改進(jìn)后的UKFNN模型由于有更強(qiáng)的跟蹤預(yù)測能力，故比傳統(tǒng)UKFNN所建立模型有更好的精度。 二、針對(duì)水潤滑軸承橡膠硫化過程中受到不確定干擾因素的影響，導(dǎo)致軸承的性能指標(biāo)漂移，本文基于所建立的改進(jìn)UKFNN的精確動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行穩(wěn)健優(yōu)化，采用非支配排序遺傳算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II, NSGA-II)進(jìn)行最優(yōu)參數(shù)的確定。考慮到傳統(tǒng)NSGA-II的交叉算子全局搜索能力較差，本文對(duì)交叉算子進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠保證種群的多樣性。 本文所提出的水潤滑軸承橡膠硫化工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化模型以及穩(wěn)健優(yōu)化策略，為提升水潤滑軸承的性能和生產(chǎn)效率奠定了關(guān)鍵科技基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：水潤滑軸承橡膠硫化 動(dòng)態(tài)演化建模 無跡卡爾曼濾波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 穩(wěn)健優(yōu)化策略 非支配排序遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ330.67;TH133.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景和意義8-9
• 1.2 問題描述及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 水潤滑軸承的研究現(xiàn)狀綜述9
• 1.2.2 工藝系統(tǒng)建模技術(shù)及研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.3 穩(wěn)健優(yōu)化技術(shù)及其研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 課題研究目的和研究內(nèi)容13-14
• 1.3.1 研究目的13
• 1.3.2 研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本文章節(jié)安排14-16
• 2 水潤滑軸承橡膠成形工藝分析16-26
• 2.1 水潤滑橡膠合金軸承成形工藝過程16-17
• 2.2 硫化及硫化成形過程17-19
• 2.3 硫化成形工藝參數(shù)分析19-23
• 2.3.1 硫化時(shí)間19-20
• 2.3.2 硫化溫度20-22
• 2.3.3 硫化壓力22-23
• 2.4 水潤滑軸承橡膠硫化工藝過程特性分析23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 3 水潤滑軸承橡膠硫化試驗(yàn)及樣本數(shù)據(jù)分析26-36
• 3.1 水潤滑軸承橡膠硫化試驗(yàn)26-29
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備26-28
• 3.1.2 試驗(yàn)過程28-29
• 3.2 水潤滑軸承橡膠綜合性能評(píng)價(jià)及樣本數(shù)據(jù)分析29-34
• 3.2.1 基于 AHP 的權(quán)重確定30-32
• 3.2.2 水潤滑軸承橡膠硫化試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理32-34
• 3.3 本章小結(jié)34-36
• 4 水潤滑軸承橡膠硫化工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化建模36-54
• 4.1 工藝過程建模方法36-37
• 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模37-41
• 4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介37-38
• 4.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)規(guī)則38-40
• 4.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模訓(xùn)練過程40-41
• 4.3 無跡卡爾曼濾波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模41-44
• 4.3.1 無跡卡爾曼濾波41-44
• 4.3.2 無跡卡爾曼濾波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)44
• 4.4 改進(jìn) UKFNN 的水潤滑軸承橡膠硫化工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模44-52
• 4.4.1 強(qiáng)跟蹤濾波45
• 4.4.2 強(qiáng)跟蹤 UKFNN 算法45-47
• 4.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)分析47-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 5 水潤滑軸承橡膠硫化工藝系統(tǒng)穩(wěn)健優(yōu)化研究54-68
• 5.1 引言54
• 5.2 穩(wěn)健優(yōu)化不確定分析以及求解策略54-56
• 5.2.1 穩(wěn)健優(yōu)化不確定分析54-56
• 5.2.2 穩(wěn)健優(yōu)化的求解策略56
• 5.3 多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化56-58
• 5.4 非支配排序算法（NSGA-II）58-62
• 5.4.1 NSGA-II 簡介58
• 5.4.2 NSGA-II 算法流程58-59
• 5.4.3 NSGA-II 的聚集距離以及精英策略59-61
• 5.4.4 NSGA-II 的交叉算子分析及改進(jìn)61-62
• 5.5 基于改進(jìn) UKFNN 模型的 NSGA-II 穩(wěn)健優(yōu)化62-66
• 5.6 本章小結(jié)66-68
• 6 結(jié)論與展望68-70
• 致謝70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 附錄76
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文76
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間獲得的專利76

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