基于BP網(wǎng)絡混合氣體濃度識別的研究.pdf

1、當前，我國經(jīng)濟正在高速發(fā)展，全國人民正在建設社會主義和諧社會，然而，經(jīng)常發(fā)生的礦難卻帶給了人們無盡的痛苦，煤礦安全特別是瓦斯爆炸問題成了社會的熱點。本文設計了可燃性氣體濃度識別系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以有效識別煤礦井下的三種可燃性氣體的濃度：CH4、H2S、CO，對于有效預防瓦斯爆炸有一定的現(xiàn)實意義。
　　 本文從四個方面進行設計：半導體傳感器的選擇、配氣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、BP網(wǎng)絡設計和算法改進。本文開頭介紹了課題背景和主要研究內容。第二

2、章介紹了氣體傳感器和傳感器的選擇依據(jù)，結合礦井下實際情況，選擇對CH4、H2S、CO氣體敏感的氣體傳感器和溫濕模塊組成了傳感器陣列。第三章介紹了靜態(tài)配氣法和動態(tài)配氣法，并結合實際情況，從集氣、實驗裝置、實驗原理和方法等方面設計了配氣系統(tǒng)。第四章介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，簡述了數(shù)據(jù)采集原理和當前數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點，選擇了研華PCI-1710L數(shù)據(jù)采集卡，設計了信號調理電路，完成了數(shù)據(jù)采集硬件電路的設計，簡單介紹了VC++6.0開發(fā)環(huán)境，并在此基

3、礎上給出了編寫數(shù)據(jù)采集程序的步驟。第五章介紹人工神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展及主流網(wǎng)絡結構、神經(jīng)元功能函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡的學習，重點介紹了BP網(wǎng)絡的基本算法和結構，并指出了它的不足之處，針對混合氣體識別的需要，設計BP網(wǎng)絡具體結構并選定了功能函數(shù)，對基本算法做了改進和優(yōu)化：增加了權值改變的動量項，并根據(jù)情況改變學習速度，以便加快神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂，并且給出了針對混合氣體濃度識別神經(jīng)網(wǎng)絡的學習程序流程圖和神經(jīng)網(wǎng)絡訓練程序代碼以及系統(tǒng)識別結果：當可燃性混合氣體(