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1、LabVIEW及BP神经网络在模拟电路故障∗诊断中的应用彭良玉廖慎勤(湖南师范大学物理与信息科学学院长沙410081)摘要LabVIEW是一种图形化编程语言,它不光设计界面直观,而且提供了许多与多种编程语言的通信接口,为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境,被工业界及研究实验室所广泛接受。Matlab有非常强大的矩阵计算能力且有非常成熟的工具箱,适合设计及训练神经网络。若将两者结合起来,即用Matlab实现神经网络的设计训练,而用LabVIEW实现故障的诊断及显示,充分发挥了两者的优势。实验结果表明,两者结合运用于故障诊断系统中,是非常有效的。关键字Lab
2、VIEWBP神经网络Matlab电路故障诊断中国分类号TP206文献标识码AApplicationofLabVIEWandBPneuralnetwordinanologcircuitsfaultdiagnosePengLiangyuLiaoShenqin(Collegeofphycicsandinformation,HunanNormalUniversity,changsha410081)AbstractLabVIEWisagraphicalprogramminglanguage,itisnotonlyhasananintuitivedesigninterface
3、,butalseprovidesalotofcommunicationinterfaceswithavarietyofprogramminglanguages.Itprovidesaconvenientandrelaxeddesignenvironmentforvirtualinstrumentdesigner,soitiswidelyacceptedbytheindustrialsectorandresearchlaboratory.Matlabhasaverypowerfulmatrixcomputingpowerandhasverysophisticated
4、toolbox,andissuitablefordesigningandtrainingneuralnetword.Ifwecombinethistwosoftwares,thatis,usingMatlabtorealizeneuralnetwork’sdesigningandtraining,andLabVIEWtorealizefaultdiagnosisanddisplay.Sowecanplaytheadvantagesofbothfully.Theexperimentresultsshowthatacombinationofbothappliedtof
5、aultdiagnosissystemisveryeffective.KeyWordsLabVIEWBPNeuralNetworkMatlabCircuitfaultdiagnoseIEW为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计0引言环境,设计者利用它可以像搭积木一样,轻松组建一个测量系统以及构造自己的仪器面板,而无需进行任何烦琐的程序代码的编写。LabVIEW已经在科学美国NI公司推出的LabVIEW语言是一种非常研究与实际的工程实践中得到了广泛的应用,并且优秀的面向对象的图形化编程语言。与文本式编程语作为一个开放式开发平台,LabVIEW提供了与多种编言,如
6、VisualC++,VisualBasic等相比,LabV程语言和应用程序的接口,可以根据需要扩展其应1[1]用。本文即利用到MatlabScript节点。验,隐层的节点个数为2n+1,其中n为输入层节BP(BackPropagation)神经网络属于前馈神经网点数3,因此,隐层节点数取为7个神经元,转移函络,它具有前馈神经网络的基本结构,广泛应用于函数数为tansig;而由样本中输出编码,可确定输出层节逼近、模式识别、分类和数据压缩等领域。BP网络的点数为7个神经元,转移函数为purlin,即最终采用产生源于BP算法的获得,BP算法是一种监督式的学7-7网络结构
7、,BP算法采用Levenberg2Marquardt优习算法。首先根据当前的内部表达对样本输入模式做化方法(trainlm)。网络输入为不同故障状态下个各节[3]前向运算,然后比较网络的实际输出与期望输出之间点电压值,网络期望输出为不同类别故障的编码。的误差,误差小于规定值则训练结束,否则,利用BP1.3LabVIEW程序设计算法逐步调整权值和阀值,直到误差达到要求为止,LabVIEW程序又简称VI,一个VI由3个部分组成:[2]训练成熟的的神经网络即可应用于故障诊断。前面板、框图程序和图标连接端口。前面板就是图形化用户界面,用于设置输入数值和观察输出量,每一个前
8、面板都有一