本課題來源于“神光Ⅲ”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目標(biāo)是聚焦能量來實(shí)現(xiàn)核聚變。該項(xiàng)目所研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)為在光學(xué)材料損傷閾值附近的能量密度水平下工作,以實(shí)現(xiàn)最大效率。因此,在該工作環(huán)境條件下的光學(xué)元件極易產(chǎn)生損傷。同時(shí),從激光對(duì)于光學(xué)元件的損傷相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),這種激光器損傷存在著指數(shù)效應(yīng),即損傷的增長(zhǎng)趨勢(shì)是指數(shù)級(jí)的。因此,在系統(tǒng)工作中,需要對(duì)大孔徑光學(xué)元件進(jìn)行損傷檢查,以最大限度地降低人員風(fēng)險(xiǎn)并降低由于真空負(fù)載光學(xué)器件內(nèi)爆而導(dǎo)致的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn),從而降低由損壞部位衍射引起的額外部件損失的風(fēng)險(xiǎn),減少系統(tǒng)的性能下降,并提供在光學(xué)元件損壞無法修復(fù)之前移除光學(xué)元件(并隨后進(jìn)行翻新)的能力。本文以終端光學(xué)組件(FOA)中的大尺寸光學(xué)元件為研究對(duì)象,基于深度學(xué)習(xí)理論,對(duì)其損傷等級(jí)診斷以及剩余壽命(RUL)預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行研究,并且針對(duì)其損傷診斷工作設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了FOA損傷診斷系統(tǒng)。首先,針對(duì)深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練的輸入,對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行處理,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證,針對(duì)噪聲及模糊問題分別給出了相應(yīng)的解決方案。接下來建立了用于模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集,在此,針對(duì)損傷等級(jí)診斷問題以及剩余壽命預(yù)測(cè)問題,分別探討了數(shù)據(jù)集的不同劃分方式。完成上述準(zhǔn)...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 課題研究的背景和意義
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 FOA損傷檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 基于深度學(xué)習(xí)的故障診斷國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述的簡(jiǎn)析
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 FOA損傷診斷圖像預(yù)處理
    2.1 空間域?yàn)V波
    2.2 形態(tài)學(xué)濾波
    2.3 圖像退化與復(fù)原
    2.4 本章小結(jié)
第3章 FOA損傷診斷數(shù)據(jù)預(yù)處理
    3.1 損傷等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)的選定
        3.1.1 基于倍頻效率的損傷等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
        3.1.2 基于損傷面積的損傷等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
    3.2 建立數(shù)據(jù)集
        3.2.1 數(shù)據(jù)采集
        3.2.2 訓(xùn)練及測(cè)試數(shù)據(jù)集的建立
    3.3 本章小結(jié)
第4章 FOA損傷等級(jí)診斷方法探究
    4.1 SIMPLE CNN
        4.1.1 CNN結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
        4.1.2 過擬合問題的應(yīng)對(duì)
        4.1.3 簡(jiǎn)單CNN模型的構(gòu)建
    4.2 CNN+SVM
        4.2.1 SVM技術(shù)說明
        4.2.2 SVM用于多分類問題
        4.2.3 構(gòu)建CNN+SVM模型
    4.3 遷移學(xué)習(xí)(使用預(yù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的bottleneck特征)
    4.4 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 FOA剩余壽命預(yù)測(cè)方法探究
    5.1 建立剩余壽命預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集
    5.2 剩余壽命預(yù)測(cè)方法探究
        5.2.1 SIMPLE CNN
        5.2.2 FINE-TUNE
    5.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 FOA損傷診斷數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    6.1 系統(tǒng)目標(biāo)及開發(fā)環(huán)境
    6.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        6.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        6.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
        6.2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
    6.3 系統(tǒng)功能模塊開發(fā)及實(shí)現(xiàn)
        6.3.1 系統(tǒng)主界面
        6.3.2 用戶登錄模塊
        6.3.3 損傷等級(jí)診斷模塊
        6.3.4 剩余壽命預(yù)測(cè)模塊
        6.3.5 歷史信息記錄查詢模塊
        6.3.6 用戶管理模塊
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3757942