基于模糊神经网络的高速铁路道岔故障诊断方法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 35次 | 上传用户:wangwei07863
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高速铁路道岔故障诊断方法研究的核心内容在于如何有效地获取、分析、处理和利用历史数据信息及专家经验,并在给定环境下对道岔的运行状态进行准确的预测和识别。其瓶颈之处在于先验知识获取及处理方面的制约,对于工作环境复杂、故障机理不确定、故障表现形式随机性强的道岔而言,如何利用历史样本信息处理故障与症兆的关系,仍缺乏较高的智能性,本文围绕上述问题,针对特征知识的表达和预处理技术、诊断模型参数的学习及故障与症兆对应规则的设定等诊断过程中遇到的重点问题展开讨论。由于不同的故障可能表现出相同的症兆,而不同的症兆也可能导致相同的故障,对于征兆的描述、故障与征兆的关系往往具有模糊特性,相对于人为参与并设定症兆的阈值,模糊语言变量能更准确地表示这种模糊性的征兆和故障,因此,本文将模糊神经网络FNN(Fuzzy Neural Network)理论引入到高速铁路道岔的故障诊断应用中,本文主要完成了以下工作:首先,对道岔故障诊断的国内外研究现状进行分析,总结目前道岔故障诊断的现状和存在的问题,提出道岔故障诊断的实际需求;结合道岔的工作原理及故障模式,’分析其故障特点及故障原因,为后面的研究做好准备。其次,针对道岔的故障机理与故障模式,根据道岔运行过程特点,通过三种特征提取方式对道岔电流曲线进行特征提取,再通过ReliefF算法对提取的特征进行选择,选择对于区别故障最有意义且与目标概念最相关的高效简约的特征作为诊断系统的输入,以降低特征向量维度,使得诊断模型的性能和运行效率得到提高。然后,在对道岔的工作原理和故障模式进行分析的基础上,根据道岔的故障特点建立FNN故障诊断模型,在数据预处理方面,将提取的特征向量经过特征选择后作为模型的输入,并将各类特征向量对应的典型故障类型作为输出,同时基于专家经验总结的推理规则,用模糊语言来描述症兆与故障的关系,再通过对特征样本数据的学习训练,将专家经验转换为症兆与故障之间的映射关系,然后采用一阶梯度寻优算法对模型参数进行优化,并完成规则的自动更新过程,确定网络参数,构建诊断模型。最后,仿真验证模型的诊断效果,误差率能够达到要求且诊断效果较为满意,证明该方法可行,并根据需求完成道岔故障诊断软件的设计,实现故障状态识别并给出维修建议。
其他文献
在高速大容量的光通信系统中,由于群速度色散(GVD))与光纤非线性效应(自相位调制,交叉相位调制,四波混频)的作用,会导致光信号脉冲的形状和频谱产生畸变,加之光纤放大器的自发辐射
光码分多址(Optical Code Division Multiplex Access,OCDMA),是将无线CDMA技术与光纤通信技术相结合的一种新技术,结合了两种通信方式的特点,具有很强的技术优势和广阔的应
图像分割技术在图像分析和图像识别上具有重要意义.传统自适应遗传算法有可能使问题求解陷入局部最优解,而求得错误的图像分割阈值.为了得到最优的图像分割阈值,对交叉率和变
期刊
凭借大数据量高速并行运算和可编程控制的优势,光电混合联合变换相关识别技术在自动控制等领域具有非常广泛的应用前景。实时性和畸变不变识别性能是评判实时联合变换相关识别
目的:观察生血通便颗粒联合黄芪注射液治疗气血亏虚型老年性便秘的临床疗效.方法:将64例气血亏虚型老年性便秘患者随机分为治疗组和对照组,每组各32例.治疗组给予生血通便颗
本论文从城市规划角度简要论述了城市与机场、城市群与机场群的互动关系。结合城市空间、产业及交通的视角提出了“航空城、机场经济和综合交通枢纽”三位一体的机场综合开发
目前,仪表盘在冶金、化工、轻工及电力等行业的过程自动化控制和操作中得到了广泛使用.本文将对工业自动化仪表相关内容进行分析,以供参考.
光盘是当今社会信息传递和数据存储的最重要的媒介。一次写可录光盘作为光盘家族中的一个重要分支,带给用户在数据处理和交换方面以更大的自由,因此一面世就倍受人们青睐,同
“语文课程是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程.”说到底,学生必须运用语言文字能听、说、读、写、思,而读是其中最重要的能力之一,因此阅读教学在初中语文教学,乃