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模糊神经网络在冷水机组故障诊断中的应用研究

作　者: 张婷
导　师: 由世俊
学　校: 天津大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 模糊神经网络离心式冷水机组故障诊断
分类号: TP183
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 57次
引　用: 1次
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内容摘要

随着国民经济的发展和科学技术水平的不断提高,空调制冷系统的规模日益庞大,系统的复杂程度越来越高,发生故障的概率也大大增加,而故障的发生往往对生活和生产环境造成重大影响。因此,为了保证系统能正常、稳定、高效地运行,对空调制冷系统进行故障诊断研究是十分必要的。本文介绍了冷水机组故障诊断技术的重大意义,并对冷水机组故障检测与诊断的内容和方法进行了描述;同时,阐述了冷水机组故障诊断技术在国内外的研究现状、发展方向和存在的问题。在本文的研究过程中首先通过广泛的搜集信息,总结了离心式冷水机组常见故障征兆与故障原因对应表,并得出了9种常见故障的参数变化特征,建立了故障征兆与故障原因之间的关系。其次,讨论了模糊推理和神经网络结合的必要性及二者的多种融合方式,并对模糊神经网络系统的结构及其算法进行了深入的研究,提出了将模糊神经网络应用于离心式冷水机组故障诊断中的新思想。并基于综合后的故障诊断规则,建立以冷凝压力、蒸发压力、制冷量、压缩机的轴功率等4个特征参数为系统输入量,故障模式为系统输出量的模糊神经网络模型。该模型将故障诊断规则融入到神经网络之中,此方法结合了模糊数学和神经网络各自的优点,避免了由于经验知识的不足,使模糊规则难获取的问题,同时又使神经网络中的知识得到清晰的解释。论文中运用所建立的模糊神经网络模型,通过VB和Matlab的混合编程的方法实现了离心式冷水机组的故障诊断系统。经过仿真应用,验证了该方法的可行性与先进性,并且利用该系统,能快速、准确地判断机组的运行状态。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-18
  1.1 故障诊断技术简介  8-11
    1.1.1 故障检测与诊断的基本概念  8-9
    1.1.2 故障检测与诊断的主要方法  9-11
  1.2 冷水机组故障诊断国内外的研究现状及发展方向  11-15
    1.2.1 国外研究现状  11-13
    1.2.2 国内研究现状  13-14
    1.2.3 冷水机组故障检测与诊断研究的发展方向  14
    1.2.4 冷水机组故障检测与诊断研究中存在的问题  14-15
  1.3 课题的提出及意义  15-16
  1.4 本课题的主要研究内容及本论文架构  16-18
第二章模糊理论及神经网络理论  18-33
  2.1 模糊理论  18-26
    2.1.1 模糊理论的来源及发展  18-19
    2.1.2 模糊理论基础  19-22
    2.1.3 语言变量和模糊推理  22-24
    2.1.4 模糊推理系统  24-26
  2.2 神经网络理论  26-32
    2.2.1 神经网络基本结构与模型  26-29
    2.2.2 BP网络  29-32
  2.3 本章小结  32-33
第三章离心式冷水机组故障分析和模糊神经网络诊断方法  33-45
  3.1 离心式冷水机组的故障分析  33-37
    3.1.1 离心式冷水机组的工作原理  33
    3.1.2 离心式冷水机组的常见故障  33-36
    3.1.3 表征故障的特征参数变化的获取  36-37
  3.2 模糊神经网络  37-44
    3.2.1 模糊推理和神经网络结合的必要性  37-38
    3.2.2 模糊推理和神经网络结合的多种融合方式  38-40
    3.2.3 神经网络-模糊推理协作系统  40-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章离心式冷水机组故障诊断系统的实现  45-70
  4.1 实验装置介绍  45-46
  4.2 故障诊断系统的建立  46-63
    4.2.1 输入模糊化模块的建立  47-50
    4.2.2 ANN学习推理模块的建立  50-57
    4.2.3 输出清晰化模块的建立  57-58
    4.2.4 VB与MATLAB接口编程  58-63
  4.3 故障诊断系统应用实例  63-69
  4.4 本章小结  69-70
第五章总结  70-72
  5.1 全文总结  70-71
  5.2 进一步工作建议  71-72
参考文献  72-75
参加科研情况说明  75-76
致谢  76

模糊神经网络在冷水机组故障诊断中的应用研究

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