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基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的旋轉機械故障檢測
Shigeharu Taniguchi* ,Daouren Akhmetov* and Yasuhiko Dote*
計算機科學系和系統(tǒng)工程 Muroran技術研究所 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)絡的旋轉機械故障檢測法。首先，軟計算正在被研究，它是模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳運算的融合或者組合。其次，通過利用模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)點，一個具有總體參數(shù)學習算法和系統(tǒng)結構確定的新型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡正在被開發(fā)。這個網(wǎng)絡是建立在其中一個局部基礎函數(shù)網(wǎng)絡系統(tǒng)上的?？傮w參數(shù)法（GP）是建立在GMDH（成組數(shù)據(jù)信息處理方法）基礎上的。總體參數(shù)用于學習算法和成熟的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的結構測定。
作為結果，網(wǎng)絡僅僅需要用總體參數(shù)計算模糊推斷估計，一般來說，軟硬計算的結合稱作計算智能，適合解決非線性問題，尤其需要一點估算時間。因此，用日立精簡指令，集計算機和數(shù)字信號處理的微信息處理機在實時操作中很容易快速執(zhí)行。先進的信號處理器是自行組織、自行調(diào)整和自動化設計的。
為了確認通過網(wǎng)絡執(zhí)行故障診斷的可能性，用實驗方法致力于旋轉機械在線故障檢測。通過對比，結果發(fā)現(xiàn)用此研究方法比用其他方法更好。
介紹
軟計算是由Dr.L.A.Zadeh提出的為了建立新一代機器智商和解決非線性和數(shù)學上的未建模系統(tǒng)問題（易處理）（計算智商）。它是模糊的、神經(jīng)和進化（遺傳法則）相融合或者結合的計算機操作。軟計算作為計算智商對系統(tǒng)控制和診斷的優(yōu)點在于：
1）非線性問題，解決數(shù)學模型上不易得到和復雜的問題。
2）人的學問（認識、理解、知識、推理和別的人類智慧）可以被引進。因此，像自治的（自行組織控制者）系統(tǒng)和自動化的繪制系統(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)絡的結合。
事實證明任何通過神經(jīng)網(wǎng)絡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)。從實際應用角度來看，每種方法都有各自的優(yōu)點。對于知識收集，因為一個神經(jīng)網(wǎng)絡具有學習能力，它就容易通過輸入和輸出數(shù)據(jù)籌劃自動化控制器。另一方面，對于微調(diào)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡比較困難。因為神經(jīng)網(wǎng)絡很難從邏輯上解釋輸入輸出關系的原因和結果。
由于這些對比，一個新的具有總體參數(shù)學習算法和網(wǎng)絡結構確定的徑向的基礎函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡被開發(fā)出來。這將在第二部分簡要介紹。關于研究的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用于旋轉機器的實時故障檢測在第三部分描述。人們建議用日立精簡指令集計算機和數(shù)字信號處理的微信息處理機（硬件）實時執(zhí)行系統(tǒng)，結果發(fā)現(xiàn)這比其他的故障檢測方法更好。