本文關(guān)鍵詞：基于布谷鳥搜索算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在抽油機(jī)故障診斷中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 布谷鳥搜索算法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自適應(yīng)步長(zhǎng) 抽油機(jī)故障診斷

【摘要】：石油在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越來越高,抽油機(jī)是采油工程中極其重要的機(jī)械設(shè)備,因此,對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行故障診斷具有十分重要的意義。目前,抽油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)趨向于自動(dòng)化和智能化,對(duì)抽油機(jī)故障診斷的及時(shí)性與準(zhǔn)確性的要求也越來越高。本文以抽油機(jī)故障診斷問題為研究背景,對(duì)布谷鳥搜索算法進(jìn)行改進(jìn),將其應(yīng)用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),之后把優(yōu)化好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與抽油機(jī)的故障診斷相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)診斷目的,具體內(nèi)容如下:首先,由于布谷鳥搜索算法中采用的行走方式完全隨機(jī),缺乏自適應(yīng)性,針對(duì)這一問題提出了引入自適應(yīng)步長(zhǎng)的優(yōu)化方法。在保證前期搜索遍歷性的同時(shí),在搜索后期根據(jù)適應(yīng)度值的變化動(dòng)態(tài)地改變步長(zhǎng),以提高算法的局部搜索能力。文中給出了改進(jìn)布谷鳥搜索算法的流程,同時(shí)對(duì)該算法的收斂性進(jìn)行了證明,并用基準(zhǔn)函數(shù)對(duì)改進(jìn)的布谷鳥算法測(cè)試,與傳統(tǒng)的布谷鳥算法性能進(jìn)行比較。其次,構(gòu)建基于改進(jìn)布谷鳥算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)算法中鳥巢的坐標(biāo)向量與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值閾值之間的映射,同時(shí)實(shí)現(xiàn)鳥巢適應(yīng)度函數(shù)與系統(tǒng)目標(biāo)誤差之間的映射,完成基于改進(jìn)布谷鳥搜索算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。運(yùn)用改進(jìn)布谷鳥搜索算法的搜索能力來彌補(bǔ)傳統(tǒng)BP算法過于依賴初始值、收斂速度較慢、易陷入局部極小值等缺點(diǎn)。根據(jù)訓(xùn)練樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,并與傳統(tǒng)的BP算法進(jìn)行比較。最后,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用于抽油機(jī)的故障診斷中。對(duì)抽油機(jī)電機(jī)的電流信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理并用小波包分解的方式提取其特征向量,建立故障征兆集與故障集;構(gòu)造基于改進(jìn)算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行診斷,并將診斷結(jié)果同傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明,基于改進(jìn)布谷鳥算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以提高抽油機(jī)故障的診斷精度,滿足故障診斷的需求。
【關(guān)鍵詞】：布谷鳥搜索算法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自適應(yīng)步長(zhǎng) 抽油機(jī)故障診斷
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE933.1;TP183
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題研究的意義8-9
• 1.2 課題的國內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文的主要內(nèi)容及安排11-13
• 第二章 布谷鳥搜索算法的研究與改進(jìn)13-24
• 2.1 引言13-14
• 2.2 布谷鳥搜索算法的基本原理14-15
• 2.2.1 布谷鳥繁殖行為14
• 2.2.2 Lévy飛行14-15
• 2.3 布谷鳥搜索算法的數(shù)學(xué)模擬15-16
• 2.3.1 布谷鳥搜索算法的數(shù)學(xué)模型15-16
• 2.3.2 布谷鳥搜索算法的參數(shù)選擇16
• 2.4 布谷鳥搜索算法的流程及步驟16-18
• 2.5 引入自適應(yīng)步長(zhǎng)的布谷鳥搜索算法18-19
• 2.5.1 優(yōu)化算法基本思想18-19
• 2.5.2 優(yōu)化算法的流程19
• 2.6 改進(jìn)算法的收斂性分析19-20
• 2.7 改進(jìn)算法性能測(cè)試20-23
• 2.8 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于改進(jìn)布谷鳥搜索算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)24-31
• 3.1 引言24
• 3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)24-28
• 3.3 基于改進(jìn)布谷鳥搜索算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)28-29
• 3.3.1 基本思想28
• 3.3.2 優(yōu)化流程28-29
• 3.4 改進(jìn)布谷鳥算法訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)29-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第四章 抽油機(jī)的故障診斷31-38
• 4.1 引言31
• 4.2 故障特征提取31-35
• 4.2.1 小波包理論32-33
• 4.2.2 基于小波包的故障特征提取33-35
• 4.3 抽油機(jī)的故障診斷35-37
• 4.3.1 改進(jìn)的布谷鳥搜索算法對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練35-36
• 4.3.2 優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)抽油機(jī)的故障診斷結(jié)果36-37
• 4.3.3 與BP網(wǎng)絡(luò)的診斷效果對(duì)比分析37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 結(jié)論38-39
• 參考文獻(xiàn)39-42
• 發(fā)表文章目錄42-43
• 附錄43-45
• 致謝45-46

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田春艷;為抽油機(jī)春檢“上保險(xiǎn)”[J];中國石油石化;2005年10期

2 劉強(qiáng);;抽油機(jī)設(shè)備規(guī)范化管理[J];油氣田地面工程;2005年11期

3 王勇,張剛,王同占,蔡學(xué)兵;抽油機(jī)的優(yōu)化與節(jié)能[J];內(nèi)蒙古石油化工;2005年01期

4 孟祥偉;李蓮;王宏;尹林輝;于華忠;唐守忠;;抽油機(jī)簡(jiǎn)易卸載工具的研制與應(yīng)用[J];石油機(jī)械;2006年04期

5 高艷秋;于永波;高桂紅;;抽油機(jī)井用電機(jī)選配方法[J];油氣田地面工程;2006年11期

6 盧東風(fēng);徐曉娟;張曉峰;徐宏;;抽油機(jī)井智能化組網(wǎng)管理[J];油氣田地面工程;2006年12期

7 張杰環(huán);;提高抽油機(jī)井有效時(shí)率的方法[J];油氣田地面工程;2008年02期

8 郭小哲;劉躍忠;孫寶龍;王霞;;抽油機(jī)井系統(tǒng)效率方案優(yōu)選及因素分析[J];鉆采工藝;2008年03期

9 尚志會(huì);;塔架式數(shù)控抽油機(jī)的應(yīng)用價(jià)值[J];中國石油企業(yè);2009年06期

10 李璐;;抽油機(jī)節(jié)能的有效手段[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2009年25期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吉效科;高長(zhǎng)樂;林泉;孫存文;程愛國;;無基礎(chǔ)抽油機(jī)側(cè)面抗風(fēng)能力的分析與計(jì)算[A];2009年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2009年

2 李艷秋;白士平;;抽油機(jī)井智能調(diào)平衡技術(shù)的推廣應(yīng)用[A];創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，，加快戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展——吉林省第七屆科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2012年

3 楊杰;劉曉壘;侯錦麗;胥毅;張自強(qiáng);;基于功圖飽滿度的抽油機(jī)無線閉環(huán)調(diào)控技術(shù)[A];2013數(shù)字與智能油氣田（國際）會(huì)議暨展會(huì)論文集[C];2013年

4 董振剛;李洋;崔海清;;抽油機(jī)井抽汲參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[A];第二十三屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第十屆全國水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文集[C];2011年

5 陽忠華;李躍;;淺談數(shù)字化抽油機(jī)事故風(fēng)險(xiǎn)與防范[A];創(chuàng)新·質(zhì)量·低碳·可持續(xù)發(fā)展——第十屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2014年

6 王濤;湯永;崔海清;;油層壓裂后抽油機(jī)系統(tǒng)抽汲參數(shù)優(yōu)化方法[A];第十一屆全國水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十四屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)并周培源誕辰110周年紀(jì)念大會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2012年

7 唐旭;肖然;吳斌賢;;簡(jiǎn)析智能滾筒皮帶式抽油機(jī)在孤東油田的應(yīng)用[A];第四屆勝利油田北部油區(qū)疏松砂巖油藏開發(fā)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

8 李友鐵;;細(xì)化管理措施 提高機(jī)采井系統(tǒng)效率[A];山東石油學(xué)會(huì)油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

9 謝朝陽;周好斌;;基于動(dòng)液面控制的抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)[A];2009年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2009年

10 南北杰;王科;丁金崗;馮永宏;任佩華;;通過抽油機(jī)尾平衡改造提高系統(tǒng)效率[A];低碳經(jīng)濟(jì)促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展——第六屆寧夏青年科學(xué)家論壇論文集[C];2010年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 通訊員 寧海利;抽油機(jī)節(jié)能裝置有較大普及空間[N];中國石油報(bào);2008年

2 記者 王志田;大慶油田自主研發(fā)國內(nèi)首臺(tái)全平衡抽油機(jī)[N];中國石油報(bào);2009年

3 王智瑋　記者 幸福;油田自主研發(fā)國內(nèi)首臺(tái)全平衡抽油機(jī)[N];大慶日?qǐng)?bào);2010年

4 記者 王志田 通訊員 崔英春;大慶采三抽油機(jī)降型試驗(yàn)取得重大突破[N];中國石油報(bào);2005年

5 耿愛紅;新型抽油機(jī)井口居中移機(jī)裝置甩掉“黑大褂”[N];中國石化報(bào);2011年

6 ;抽油機(jī)井成組變頻測(cè)控技術(shù)[N];中國石油報(bào);2005年

7 記者　陶文忠 通訊員　孫士龍;唱響“三部曲”打好服務(wù)牌[N];中國石油報(bào);2006年

8 張士維;從“耗能大戶”到“節(jié)能大廠”[N];中國石油報(bào);2007年

9 特約記者 張士維;營造氛圍挖掘更大效益[N];大慶日?qǐng)?bào);2007年

10 顧永強(qiáng);勝利油田：“創(chuàng)新工作室”讓員工創(chuàng)新成效倍增[N];中國礦業(yè)報(bào);2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王博;動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬加載微機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2015年

2 王金玉;抽油機(jī)齒輪箱故障診斷系統(tǒng)的研究[D];東北石油大學(xué);2015年

3 葉鵬;抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的數(shù)值模擬分析與試驗(yàn)研究[D];東北石油大學(xué);2011年

4 趙啟成;抽油機(jī)井油管失效機(jī)理及事故預(yù)防的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

5 李曉東;偏心柔性抽油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];中國石油大學(xué)（華東）;2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 聶曉立;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的單井示功圖信號(hào)采集與分析[D];西安石油大學(xué);2015年

2 耿鵬;抽油機(jī)節(jié)能改造關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2015年

3 王露瑤;數(shù)字化抽油機(jī)仿真平臺(tái)信號(hào)源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];西安石油大學(xué);2015年

4 李付超;數(shù)字化抽油機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];西安石油大學(xué);2015年

5 楊尚霖;基于MSP430的抽油機(jī)載荷及位移無線采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2015年

6 趙怡龍;基于物聯(lián)網(wǎng)的抽油機(jī)故障診斷技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 張建新;基于虛擬樣機(jī)提撈式抽油機(jī)提升系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2014年

8 陳丹;抽油機(jī)無線監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

9 王小丹;基于示功圖抽油機(jī)配重自適應(yīng)平衡調(diào)整的研究[D];新疆大學(xué);2015年

10 梁波;基于PNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抽油機(jī)井工況診斷研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2015年

本文編號(hào)：697752