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模糊神经网络在飞机故障诊断中的应用 学 院 自动化学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 负责教师 沈阳航空2010年6月 摘 要 本文介绍了模糊神经网络的基本理论及常用模糊神经网络的结构与工作原理，在此基础上，分别采用自适应模糊神经网络（Adaptive Network Fuzzy Inference System）BP神经网络、模糊RBF神经网络对飞机水平尾翼原始声发射信号的特征值(EMD分解提取的特征向量)进行了诊断研究，并对诊断结果进行了统计与分析。实验表明，本文运用模糊神经网络方法所设计的智能故障诊断器可以较好的实现对飞机水平尾翼裂纹故障的诊断。 关键词：Fuzzy neural network in the application of fault diagnosis Abstract The aircraft stabilizer health status need to be monitored in real time to ensure the aircraft fly safety. The frame and theory of fuzzy artificial neural network are introduced in this paper. On the basis of it, fuzzy artificial neural network diagnosis technique (such as fuzzy BP neural network, fuzzy Pnn neural network, fuzzy LVQ neural network, fuzzy Elman neural network and fuzzy RBF neural network, Adaptive network fuzzy inference system) are used to design intelligent fault diagnosis systems. And the intelligent fault diagnosis systems are used to diagnose the eigenvalues(the evergy of wavelet pack analysis coefficient) from the original acoustic emission signals. In addition, the diagnosis results are counted and analysed. The experiments show that the intelligent fault diagnosis systems designed by fuzzy artificial neural network technique can diagnose the crack on the aircraft stabilizer successfully. Keywords: crack ; fuzzy artificial neural network; fault diagnosis 目 录 1 绪论 1 1.1 研究意义与目的 1 1.1.1 研究意义 1 1.1.2 研究目的 1 1.2 课题任务和要求 2 1.2.1 课题任务 2 1.2.2 课题要求 2 1.3 课题内容及安排 2 1.3.1 课题主要内容 2 1.3.2 课题内容安排 2 2 故障诊断技术简介 4 2.1 故障诊断技术的特点 4 2.2 故障诊断技术的发展状况 4 2.3 故障诊断技术的分类 5 2.4 常用的故障诊断方法 6 3 模糊神经网络的介绍 10 3.1 模糊神经网络 10 3.1.1 模糊神经网络介绍 11 3.1.2 几种基本的模糊神经元 12 3.1.3 模糊系统与神经网络的连接方式 13 3.2 分散型模糊神经网络方案的设计 16 3.2.1分散型模糊神经网络的结构 16 3.2.2 样本的选取 18 3.2.3 输入样本的模糊化处理 18 3.2.4 神经网络设计的一般原理 19 3.2.5 输出结果的去模糊化处理 21 4 基于自适应模糊神经网络（ANFIS）的故障诊断 22 4.1 自适应模糊神经网络（ANFIS） 22 4.2 自适应模糊神经网络（ANFIS）故障诊断器的设计 26 4.3 基于自适应模糊神经网络（ANFIS）的故障诊断 27 5 基于模糊BP神经网络的故障诊断 32 5.1 BP神经网络 32 5.1.1 BP神经网络简介 32 5.1.2 BP神经网络结构 32 5.2 模糊B