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矿井通风机故障诊断专家系统的研究

作　者: 牛振华
导　师: 荆双喜
学　校: 河南理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 通风机故障诊断专家系统神经网络
分类号: TD441
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文介绍了开展故障诊断技术的重大意义,以及通风机故障诊断技术在国内外的发展现状和趋势,并特别对通风机振动故障的机理进行了分析总结等。专家系统和人工神经网络均是人工智能中最重要的分支,随着计算机技术的发展,二者的应用也越来越广泛。但是二者除了众所周知的优点之外仍然存在缺陷:专家系统存在知识获取困难、效率低等缺点,神经网络则不具备解释功能等。鉴于此,将神经网络和专家系统二者结合应用于通风机故障诊断,以弥补基于规则的通风机故障诊断专家系统的不足。本文对专家系统与神经网络相结合的通风机故障诊断专家系统的理论与实现进行了研究:详细讨论了专家系统知识库和推理机的构造,对BP算法作了深入的探讨和分析。以专家系统工具CLIPS为内核,构造了专家系统原型,并将神经网络技术与其结合建立通风机故障诊断专家系统,实现了通风机智能故障诊断。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 引言  8-20
  1.1 机械设备故障诊断技术  8-11
    1.1.1 设备故障诊断技术的发展历史  8-9
    1.1.2 机械设备故障诊断的方法  9-11
  1.2 通风机故障诊断的研究现状与趋势  11-12
  1.3 专家系统国内外研究现状与存在问题  12-14
  1.4 神经网络国内外研究现状与存在问题  14-16
  1.5 混合型专家系统研究状况  16-17
  1.6 本课题研究目的、意义及其主要内容  17-20
2 混合型专家系统  20-34
  2.1 引言  20
  2.2 专家系统基本原理  20-25
    2.2.1 专家系统  20-21
    2.2.2 专家系统的基本结构  21-25
  2.3 人工神经网络基本原理  25-30
    2.3.1 神经元的结构模型  25-26
    2.3.2 BP 神经网络结构及其算法  26-30
  2.4 混合型专家系统概述  30-32
    2.4.1 混合型专家系统的必要性  30-31
    2.4.2 混合型专家系统的基本原理  31
    2.4.3 混合型专家系统的结合技术  31-32
  2.5 小结  32-34
3 通风机典型故障的机理和特征分析  34-50
  3.1 引言  34
  3.2 通风机典型故障  34-48
    3.2.1 转子不平衡故障  34-38
    3.2.2 不对中故障  38-43
    3.2.3 转子弯曲故障  43-44
    3.2.4 动静件碰摩故障  44-45
    3.2.5 基础或装配松动故障  45-46
    3.2.6 轴承故障  46-48
    3.2.7 叶片故障  48
  3.3 小结  48-50
4 基于CLIPS 的通风机专家系统原型研究  50-60
  4.1 引言  50
  4.2 专家系统开发工具  50-51
  4.3 专家系统工具CLIPS 简介  51-53
  4.4 知识库与推理机的实现  53-59
    4.4.1 知识库  53-56
    4.4.2 推理机  56-58
    4.4.3 CLIPS 嵌入VB 中实现实时诊断的研究  58-59
  4.5 小结  59-60
5 基于ES 与ANN 的通风机专家系统研究  60-78
  5.1 引言  60
  5.2 通风机专家系统总体描述  60-61
  5.3 系统的实现  61-75
    5.3.1 神经网络学习系统建立  61-67
    5.3.2 知识库的组建  67-69
    5.3.3 推理机制  69-71
    5.3.4 解释机制  71-73
    5.3.5 用户界面的设计  73-75
  5.4 应用实例  75-76
  5.5 小结  76-78
6 总结  78-80
参考文献  80-86
附录  86-87
致谢  87-88
详细摘要  88-89

矿井通风机故障诊断专家系统的研究

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