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基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測
Shigeharu Taniguchi* ,Daouren Akhmetov* and Yasuhiko Dote*
計(jì)算機(jī)科學(xué)系和系統(tǒng)工程 Muroran技術(shù)研究所 Mizumoto Muroran to 27-1,050 8585
日本 dote@csse.muroran-it.ac.j p

摘要
本文提出了一種新型的基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測法。首先，軟計(jì)算正在被研究，它是模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳運(yùn)算的融合或者組合。其次，通過利用模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)具有總體參數(shù)學(xué)習(xí)算法和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定的新型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正在被開發(fā)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是建立在其中一個(gè)局部基礎(chǔ)函數(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的。總體參數(shù)法（GP）是建立在GMDH（成組數(shù)據(jù)信息處理方法）基礎(chǔ)上的?？傮w參數(shù)用于學(xué)習(xí)算法和成熟的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)測定。
作為結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)僅僅需要用總體參數(shù)計(jì)算模糊推斷估計(jì)，一般來說，軟硬計(jì)算的結(jié)合稱作計(jì)算智能，適合解決非線性問題，尤其需要一點(diǎn)估算時(shí)間。因此，用日立精簡指令，集計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理的微信息處理機(jī)在實(shí)時(shí)操作中很容易快速執(zhí)行。先進(jìn)的信號(hào)處理器是自行組織、自行調(diào)整和自動(dòng)化設(shè)計(jì)的。
為了確認(rèn)通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行故障診斷的可能性，用實(shí)驗(yàn)方法致力于旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線故障檢測。通過對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用此研究方法比用其他方法更好。
介紹
軟計(jì)算是由Dr.L.A.Zadeh提出的為了建立新一代機(jī)器智商和解決非線性和數(shù)學(xué)上的未建模系統(tǒng)問題（易處理）（計(jì)算智商）。它是模糊的、神經(jīng)和進(jìn)化（遺傳法則）相融合或者結(jié)合的計(jì)算機(jī)操作。軟計(jì)算作為計(jì)算智商對(duì)系統(tǒng)控制和診斷的優(yōu)點(diǎn)在于：
1）非線性問題，解決數(shù)學(xué)模型上不易得到和復(fù)雜的問題。
2）人的學(xué)問（認(rèn)識(shí)、理解、知識(shí)、推理和別的人類智慧）可以被引進(jìn)。因此，像自治的（自行組織控制者）系統(tǒng)和自動(dòng)化的繪制系統(tǒng)能被建立起來。
現(xiàn)在，首先，僅僅考慮模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。
事實(shí)證明任何通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得的非線性繪圖都是相似的，確切地說，是用Stone- Weierstrass的近似原理的模糊系統(tǒng)。從實(shí)際應(yīng)用角度來看，每種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于知識(shí)收集，因?yàn)橐粋€(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有學(xué)習(xí)能力，它就容易通過輸入和輸出數(shù)據(jù)籌劃自動(dòng)化控制器。另一方面，對(duì)于微調(diào)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比較困難。因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)很難從邏輯上解釋輸入輸出關(guān)系的原因和結(jié)果。
由于這些對(duì)比，一個(gè)新的具有總體參數(shù)學(xué)習(xí)算法和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定的徑向的基礎(chǔ)函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被開發(fā)出來。這將在第二部分簡要介紹。關(guān)于研究的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的實(shí)時(shí)故障檢測在第三部分描述。人們建議用日立精簡指令集計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理的微信息處理機(jī)（硬件）實(shí)時(shí)執(zhí)行系統(tǒng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這比其他的故障檢測方法更好。