最优隐层BP神经网络的滚动轴承故障诊断.pdfVIP

学兔兔 第 3期 (总第 184期 ) 机 械 工 程 与 自 动 化 N o．3 2014年 06月 MECHANICAL ENG1NEERING AUT0M AT10N Jun． 文 章 编 号 ：1672-6413(2O14)O3—0120—02 最优 隐层 BP神 经 网络 的滚 动 轴承 故 障诊 断 詹 王 力 (重庆 工 商 大 学 融 智 学 院 ，重 庆 400033) 摘 要 ：针 对 滚 动 轴 承 的故 障 诊 断 问题 ，设 计 了 一种 最 优 隐层 BP神 经 网 络 ，借 助 经 验 公 式 确 定 隐 层 单 元 数 的 取 值 范 围 ，进 行 计 算 平 均 迭 代 次 数 和 均 方 误 差 来 寻 找 最 优 隐 层 单 元 数 。 通 过 MATLAB仿 真 ， 结 果 表 明该 BP神 经 网络 具 有 较 高 的诊 断效 率 和 准 确 度 。 关 键 词 ：滚 动 轴 承 ；故 障 诊 断 ；BP神 经 网络 中 图 分 类 号 ：TH165 ．3：TP183 文 献标 识 码 ：A 0 引 言 其 中 ：m为 隐层节 点数 ； 为输 入层 节点 数 ；z为输 出层 滚 动轴 承是 机械 设 备 中最 常用 的部 件 ，被人 们称 节点 数 ；a为 1～10之间的 常数 ，从而 得 到 隐层 单元 数 为机械 的关 节 。它 具 有 效 率 高 、摩擦 阻 力 小 、装配 方 的一 个取 值范 围 。 便 、润滑易 实现 等优 点 ，因此 在旋 转机 械上 应用 非 常普 输 出层 为 4个节 点 ，对输 出 向量 进 行 编 码 后得 到 遍 ，且起 着关 键作 用 。 目前 ，利用 计算 机 自动进 行滚 动 各种 轴 承状态 ：正常轴 承 0)，保持0 (O 架损 坏 o0 (0 轴 承故 障 的智能诊 断 已经成 为未 来 的发展 方 向 。人工 1)，滚珠 点蚀 0 (O0)，内圈点1 蚀 0)，外圈裂0 (0 1 纹 神 经 网络理 论作 为滚 动轴 承故 障 的重 要诊 断方 法 已经 (1 0)。因0 而确 定 BP神 径 网 络 的初 始 结 构 为 N 取 得 了长足 的进 步 ，BP神经 网络 对滚 动轴 承 的故障 诊 (4，4～ 13，4)。 断具有 很好 的 效 果[1 ]，但是 对 隐层 神 经 元 个 数 的 确 3 最优 隐层 单元 数 BP神经 网络结构 的确 定 定 主要 还是 依靠 经验 公式 ，不容 易得 到最 优个 数 。 隐层 单元 数 的选取 具有 很大 的任 意性 。杨 志力 等 本 文 以某石 油钻 井 的绞车及 传动 机组 滚动 轴承 为 人 提 出对 隐层 单 元 数 的选 择 原 则 ]，即在 解 决 问题 的 例 ，设计 了一 种 基 于 BP神 经 网络 的故 障 自动 识 别 方 前提下 ，再加上 1～2个神经元以加快误差的下降速 法 ，通过