基于Fuzzy ART神经网络和专家系统的固定床煤造气过程诊断系统

摘要

通过将神经网络与专家系统相结合模拟人智能诊断过程,该文设计出实用、可靠的固定床煤造气生产过程故障诊断系统.首先对故障诊断过程、神经网络、专家系统和固定床煤造气过程进行了综述,其次详细研究了Fuzzy ART神经网络,通过与ART神经网络的比较和Fuzzy ART神经网络对数据的处理的实验,分析了Fuzzy ART的原理、分类特性和参数选择,评价了Fuzzy ART在固定床煤造气生产故障诊断过程中的应用,并详细讨论了Fuzzy ART在应用过程中参数的确定和所处理向量长度的选取问题.最后阐述了由神经网络结构、算法启发而提出的类神经网络诊断模型并详述了整个诊断系统的组成、结构和功能.由于该系统采用了Fuzzy ART神经网络和具有全新的类神经网络诊断模型的专家系统相结合的方式,与以往的 诊断系统比,具有简洁、易懂、易于扩展、易于实现和推理可靠等特点.

目录

文摘

英文文摘

绪言

第一章文献综述

§1.1故障诊断简介

§1.1.1故障诊断的必要性和由来

§1.1.2故障诊断方法分类

§1.2人工神经网络

§1.2.1人工神经网络发展和现状

§1.2.2人工神经网络的构成特点和应用

§1.3 BP网络模型与ART神经网络

§1.3.1 BP网络模型

§1.3.2 ART神经网络

§1.3.3 Fuzzy ART神经网络

§1.4专家系统发展及现状

§1.4.1专家系统发展及现状

§1.4.2专家系统与神经网络

§1.5固定床煤造气过程简介

§1.5.1半水煤气简介

§1.5.2半水煤气生产过程

第二章Fuzzy ART神经网络模型研究

§2.1 Fuzzy ART的分类实验

§2.1.1 Fuzzy ART对二维随机向量的分类

§2.1.2训练顺序的讨论

§2.1.3补码技术的作用

§2.1.4警戒值与学习速率的设定

§2.2 Fuzzy ART分类实验结果的理论探讨

第三章Fuzzy ART的应用讨论

§3.1固定床煤造气过程神经网络故障诊断的讨论

§3.1.1固定床煤造气系统的诊断分析

§3.1.2固定床煤造气炉系统仪表变量分析

§3.2 Fuzzy ART应用分析

§3.2.1固定床煤造气炉上行温度数据的分类测试

§3.2.2补码的采用

§3.2.3数据长度的选取

§3.3 Fuzzy ART的故障诊断过程

第四章采用类神经网络诊断模型和神经网络的故障诊断系统

§4.1类神经网络诊断模型

§4.1.1诊断模型构成

§4.1.2诊断模型的特点和评价

§4.2类神经网络诊断模型于诊断系统中的应用

§4.3基于神经网络和专家系统的过程故障诊断系统

§4.3.1诊断系统的基本功能和意义

§4.3.2系统结构和运行过程

第五章结论

参考文献

致谢