地下無軌設(shè)備柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文介紹的柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)是一套專用于德國道依茨公司F10L413W型柴油機(jī)的在線實(shí)時(shí)自動(dòng)化故障診斷系統(tǒng)。它是為國內(nèi)某公司新近推出的一款大噸位無軌礦運(yùn)卡車所開發(fā)的故障診斷專家系統(tǒng)中的一個(gè)核心子模塊。 首先主要針對(duì)F10L413W的16種故障的機(jī)理作了定性分析并選定了9個(gè)特征參數(shù)。結(jié)合F10L413W的實(shí)際情況列出了這9個(gè)特征參數(shù)和16種故障間的關(guān)聯(lián)程度。 針對(duì)16種故障中的5種分別應(yīng)用BP、RBF、GRNN、PNN

2、、ELman、CHNN、自組織競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)、SOFM、LVQ、CPN、ART-2共11種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭建了11個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷專家系統(tǒng)。訓(xùn)練、測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果結(jié)合本系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行了細(xì)致深入的分析。 在從診斷準(zhǔn)確率、訓(xùn)練時(shí)間、診斷分辨率、泛化能力等四個(gè)方面對(duì)以上11個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷專家系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比之后，決定基于唯一在以上四個(gè)方面都達(dá)到最優(yōu)并且非常貼合本系統(tǒng)實(shí)際情況的PNN來進(jìn)行開發(fā)。 在分析了故障樣本的確定方式之后，作為

3、對(duì)比，首先在不考慮故障先驗(yàn)概率、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的情況下給出了48組訓(xùn)練樣本、48組測(cè)試樣本，搭建、訓(xùn)練、測(cè)試了第一個(gè)基于PNN的F10L413W型柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)。并改變網(wǎng)絡(luò)徑向基層散布常數(shù)SPREAD，觀察診斷準(zhǔn)確率的變化。 隨后，在考慮先驗(yàn)概率、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的情況下給出了79組訓(xùn)練樣本、48組測(cè)試樣本(與第一個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試樣本相同)，搭建、訓(xùn)練、測(cè)試了第二個(gè)基于PNN的F10L413w型柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)。同樣改變SPREAD

4、，觀察診斷結(jié)果變化。發(fā)現(xiàn)最高診斷準(zhǔn)確率由第一個(gè)系統(tǒng)的97.92％降低到了93.75％。 在測(cè)試時(shí)同樣考慮先驗(yàn)概率的情況下重新給出了79組測(cè)試樣本(由上述測(cè)試樣本變換而來)，再次對(duì)第二個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在SPREAD=0.065時(shí)準(zhǔn)確率達(dá)到最高96.20％僅比第一個(gè)系統(tǒng)低了不到兩個(gè)百分點(diǎn)。這主要是由于訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本的有限性所造成。 本系統(tǒng)最終選用了第二套基于PNN的F10L413W型柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)。因?yàn)?/p>