免疫前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在傳感器故障診斷中的應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)備的安全性、可靠性和有效性變得越來(lái)越重要和突出，傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)已不能滿足需求，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network，ANN)的迅速發(fā)展為故障診斷領(lǐng)域開(kāi)辟了一條新的途徑。但是針對(duì)具體問(wèn)題來(lái)設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)(隱含層數(shù)和各層神經(jīng)元個(gè)數(shù))、各層的激活函數(shù)和學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法等往往需要根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和多次實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，這樣導(dǎo)致得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不是最優(yōu)的，影響

2、了故障診斷的性能。 免疫算法(Immune Algorithm，IA)作為一種抽取和反映生物機(jī)體免疫系統(tǒng)特點(diǎn)的優(yōu)化算法。它通過(guò)對(duì)抗體交叉、變異的進(jìn)化操作和基于抗體濃度的調(diào)節(jié)操作，使抗體不斷優(yōu)化，從而找到最佳抗體。本文運(yùn)用ANN的方法對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，并且引入免疫算法來(lái)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，更好的滿足實(shí)際應(yīng)用需要，提高故障診斷水平。 本文對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水質(zhì)參數(shù)測(cè)量原理進(jìn)行分析，建立了水質(zhì)故障診斷的動(dòng)態(tài)模型。選用反向傳播

3、(Baek Propagation，BP)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障診斷。提出用免疫算法優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、激活函數(shù)和訓(xùn)練方法等編碼作為個(gè)體，進(jìn)行免疫操作，得到最優(yōu)或次優(yōu)解，克服了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、激活函數(shù)和訓(xùn)練方法的確定沒(méi)有可循規(guī)則的弊端。以PC機(jī)和PCI9112數(shù)據(jù)采集卡為硬件基礎(chǔ)，虛擬儀器Labwindows/CVI為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用在Labwindows/CVI環(huán)境下調(diào)用Matlab程序的方式實(shí)現(xiàn)免疫算法優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)，