基于BP網(wǎng)絡(luò)混合氣體濃度識(shí)別的研究.pdf

1、當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在高速發(fā)展，全國(guó)人民正在建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，然而，經(jīng)常發(fā)生的礦難卻帶給了人們無(wú)盡的痛苦，煤礦安全特別是瓦斯爆炸問(wèn)題成了社會(huì)的熱點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了可燃性氣體濃度識(shí)別系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以有效識(shí)別煤礦井下的三種可燃性氣體的濃度：CH4、H2S、CO，對(duì)于有效預(yù)防瓦斯爆炸有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文從四個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：半導(dǎo)體傳感器的選擇、配氣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、BP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和算法改進(jìn)。本文開(kāi)頭介紹了課題背景和主要研究?jī)?nèi)容。第二

2、章介紹了氣體傳感器和傳感器的選擇依據(jù)，結(jié)合礦井下實(shí)際情況，選擇對(duì)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(dòng)態(tài)配氣法，并結(jié)合實(shí)際情況，從集氣、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)原理和方法等方面設(shè)計(jì)了配氣系統(tǒng)。第四章介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，簡(jiǎn)述了數(shù)據(jù)采集原理和當(dāng)前數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇了研華PCI-1710L數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理電路，完成了數(shù)據(jù)采集硬件電路的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單介紹了VC++6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境，并在此基

3、礎(chǔ)上給出了編寫(xiě)數(shù)據(jù)采集程序的步驟。第五章介紹人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及主流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、神經(jīng)元功能函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)介紹了BP網(wǎng)絡(luò)的基本算法和結(jié)構(gòu)，并指出了它的不足之處，針對(duì)混合氣體識(shí)別的需要，設(shè)計(jì)BP網(wǎng)絡(luò)具體結(jié)構(gòu)并選定了功能函數(shù)，對(duì)基本算法做了改進(jìn)和優(yōu)化：增加了權(quán)值改變的動(dòng)量項(xiàng)，并根據(jù)情況改變學(xué)習(xí)速度，以便加快神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂，并且給出了針對(duì)混合氣體濃度識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)程序流程圖和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練程序代碼以及系統(tǒng)識(shí)別結(jié)果：當(dāng)可燃性混合氣體(