基于bp神经网络的液压挖掘机故障诊断的研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------基于BP神经网络的液压挖掘机故障诊断的研究２０１１年１２月机床与液压Ｄｅｃ．２０１１第３９卷第２３期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶ０１．３９Ｎｏ．２３ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１１．２３．０４５基于ＢＰ神经网络的液压挖掘机故障诊断的研究李国平，张庆伟（济南大学机械工程学院，山东济南２５００

2、２２）摘要：为了实现液压挖掘机的整机故障诊断，提出基于ＢＰ神经网络的故障诊断方法。将ＢＰ神经网络应用于液压挖掘机的故障诊断中，研究ＢＰ神经网络的结构和算法。以液压挖掘机整机故障诊断为例，选择典型的故障样本训练神经网络，使神经网络具有较好容错性和稳定性，经过训练的神经网络就可以实时、准确地诊断出挖掘机的故障。并使用Ｍａｔｌａｂ的神经网络工具箱进行模拟仿真，仿真结果表明：ＢＰ神经网络能够很好地应用于液压挖掘机的实际故障诊断，网络收敛速度快、学习记忆稳定，具有一定的工程实用价值。关键词：神经网络；故障诊断；液压挖掘机；仿真中图分类号：

3、Ｕ４１５．５：ＴＰｌ８３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—３８８１（２０１１）２３—１６０—５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｉｓｆｏｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｘｃａｖａｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＢＰＮｅ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＬＩＧｕｏｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＱｉｎｇ

4、ｗｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＪｉｎａｎ，ＪｉｎａｎＳｈａｎｄｏｎｇ２５００２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋＷａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｔｈｅＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｗｈｏｌｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆ

5、ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｆａｕｌｔｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｔｒａｉｎｔｈｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｈａｄｇｏｏｄｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｔｒａｉｎｅｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｔｏｒｅａｌ—ｔｉｍｅ，ａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｉａｇｎｏｓｅｔｈｅｆａｕｌｔｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔ

6、ｈｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｔｏｏｌｂｏｘｏｆＭａｔｌａｂ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｆａｕｌｔｄｉａｇ－ｎｏｓｉｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ．Ｉ

7、ｔｈａｓｈｉｓｈｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｒａｔｅａｎｄｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｌｅａｒｎｉｎｇａｎｄｍｅｍｏｒｙ，ＳＯｉｔｈａｓｃｅｒｔａｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌｅｎｓｉ－ｎｅｅｒｉｎｇｖａｌｕｅ．’Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；Ｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓ；Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ随着现代科学技术的不断进步和发展，液压挖以解决的知识获取瓶颈问题和模式识别的问题，能掘机液压系统的结构越来越复杂，这就造成了挖掘够根据设备运行参数的变化调整分类过程，能够根机液压系统的故障维修愈

8、发困难，一旦出现故障，据输入模式的数据对存储器和分类器的结构进行自在短时间内不能解决，给施工企业带来巨大的经济适应调节，所以适合于解决故障诊断领域的问损失。题‘引。近年来，随着可靠性理论、信息论、控制论和系作者针对挖掘机的液压系统故障，采用ＢＰ神经统论的发展，尤