本文關(guān)鍵詞：基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)木質(zhì)材料無損檢測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京林業(yè)大學(xué)》 2007年

基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)木質(zhì)材料無損檢測方法研究

朱紅娟  

【摘要】： 本文介紹了小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在木質(zhì)材料聲發(fā)射無損檢測中的應(yīng)用。以木質(zhì)材料為研究對(duì)象，以聲發(fā)射信號(hào)為切入點(diǎn)，構(gòu)造了基于數(shù)據(jù)采集和分析的木質(zhì)材料聲發(fā)射檢測系統(tǒng)硬件平臺(tái)，對(duì)獲得的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)，運(yùn)用“小波包-能量”法提取聲發(fā)射信號(hào)特征值，作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了材料缺陷狀態(tài)和聲發(fā)射信號(hào)特征向量之間的映射關(guān)系。針對(duì)材料無缺陷、輕微缺陷和嚴(yán)重缺陷三種缺陷模式進(jìn)行有教師的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)了材料缺陷的識(shí)別。實(shí)驗(yàn)表明：該方法可以有效地把三種缺陷模式區(qū)分開來。 在數(shù)據(jù)分析過程中，充分利用了圖形化編程語言LabVIEW和Matlab強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，利用Matlab Script節(jié)點(diǎn)構(gòu)建了一個(gè)基于LabVIEW的集成聲發(fā)射信號(hào)處理和BP網(wǎng)絡(luò)識(shí)別平臺(tái)。該平臺(tái)把LabVIEW和Matlab有效地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)材料缺陷識(shí)別的簡單化、方便化和一體化，同時(shí)該平臺(tái)還可以應(yīng)用于其他材料缺陷的聲發(fā)射檢測。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH878
【目錄】：

摘要3-4

ABSTRACT4-7

1 引言7-14

1.1 聲發(fā)射檢測技術(shù)的研究進(jìn)展7-11

1.1.1 聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展過程以及在其他學(xué)科中的應(yīng)用7-8

1.1.2 聲發(fā)射技術(shù)在木質(zhì)材料中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀8-10

1.1.3 聲發(fā)射檢測技術(shù)的特點(diǎn)10-11

1.2 信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展概況11-12

1.2.1 聲發(fā)射信號(hào)分析處理技術(shù)的目的11

1.2.2 聲發(fā)射信號(hào)處理技術(shù)簡介11

1.2.3 小波分析聲發(fā)射信號(hào)處理研究情況11-12

1.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射信號(hào)處理研究情況12

1.3 本課題研究的目的與意義12-13

1.4 本論文的安排和主要內(nèi)容13-14

2 聲發(fā)射信號(hào)的檢測方法14-23

2.1 聲發(fā)射信號(hào)的特點(diǎn)14

2.2 檢測系統(tǒng)的硬件構(gòu)成14-19

2.3 木質(zhì)材料聲發(fā)射檢測實(shí)驗(yàn)方案19-22

2.4 本章小結(jié)22-23

3 聲發(fā)射信號(hào)的小波包分析23-33

3.1 小波分析23-24

3.1.1 小波分析概述23

3.1.2 小波分析Mallat算法23-24

3.2 小波包分析24-25

3.2.1 小波包定義25

3.2.2 小波包分解的Mallet算法25

3.3 利用小波包進(jìn)行信號(hào)消噪處理25-28

3.3.1 小波包消噪原理26

3.3.2 小波包閾值消噪算法26-27

3.3.3 小波包消噪中閾值的選取27

3.3.4 Matlab中實(shí)現(xiàn)小波包消噪27-28

3.4 利用小波包進(jìn)行木質(zhì)材料缺陷的特征提取28-32

3.4.1 特征提取過程28-31

3.4.2 Matlab中實(shí)現(xiàn)信號(hào)能量特征提取31-32

3.5 本章小結(jié)32-33

4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)33-43

4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)33-36

4.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述33

4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)33-34

4.1.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法過程34-35

4.1.4 BP網(wǎng)絡(luò)的算法框圖35-36

4.2 BP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)考慮36-38

4.2.1 設(shè)計(jì)的理論依據(jù)36-37

4.2.2 隱層數(shù)的確定37

4.2.3 隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定37

4.2.4 輸入層與輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定37

4.2.5 傳遞函數(shù)的選擇37-38

4.2.6 幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)值的選擇38

4.3 小波分析與 BP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合應(yīng)用38-42

4.3.1 構(gòu)造訓(xùn)練樣本38-39

4.3.2 訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)39-41

4.3.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果41

4.3.4 驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)41-42

4.4 本章小結(jié)42-43

5基于 LabVIEW的聲發(fā)射模式識(shí)別平臺(tái)43-51

5.1 LabVIEW開發(fā)環(huán)境43

5.2 Matlab43

5.3 LabVIEW與Matlab43-44

5.4 聲發(fā)射檢測系統(tǒng)程序流程圖44

5.5 小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聲發(fā)射檢測系統(tǒng)軟件界面44-50

5.5.1 小波包分析模塊45-48

5.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別模塊48-50

5.6 本章小結(jié)50-51

6 結(jié)論51-53

參考文獻(xiàn)53-56

個(gè)人簡介56-57

導(dǎo)師簡介57-58

獲得成果目錄清單58-59

致謝59

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