基于支持向量機(jī)的乳化器故障診斷系統(tǒng)的研究.pdf

1、炸藥性能的發(fā)展給人類生產(chǎn)發(fā)展帶來了極大的推動(dòng)作用，大大縮短了開發(fā)工業(yè)工程所需要的時(shí)間，被廣泛應(yīng)用于礦山開采，道路建設(shè)等領(lǐng)域。炸藥性能的發(fā)展也給生產(chǎn)安全帶來了更嚴(yán)苛的要求，但是近年來還是發(fā)生了一些嚴(yán)重的安全事故，帶來了財(cái)產(chǎn)的損失和人員的傷亡。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，炸藥生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度也越來越高，需要用新的思路和方法來考慮乳化炸藥生產(chǎn)線的安全監(jiān)控問題。基于支持向量機(jī)的故障診斷是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向，本文把基于支持向量機(jī)的故障診斷應(yīng)用到

2、乳化炸藥生產(chǎn)線上。
　　本文綜合參考乳化炸藥生產(chǎn)線故障發(fā)生原因后，選擇占故障源較多的乳化器為研究對象。研究方法選用了在小樣本條件下具有良好的學(xué)習(xí)能力的支持向量機(jī)(SVM)，它可以較好地實(shí)現(xiàn)對線性、非線性樣本數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分類，在故障診斷應(yīng)用中具有獨(dú)特優(yōu)勢，綜上所述，提出了基于支持向量機(jī)的乳化器故障診斷系統(tǒng)的研究。本文主要工作內(nèi)容如下：。
　?。?）了解工廠已有油包水型乳化炸藥生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝原理和流程，重點(diǎn)關(guān)注容易出故障的乳化

3、器設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，分析乳化器結(jié)構(gòu)機(jī)理，研究常見的故障類型和故障特點(diǎn)。根據(jù)研究對象的特點(diǎn)，選擇乳化器的振動(dòng)信號為故障檢測信號。
　　（2）比較多種機(jī)械故障診斷方法后，結(jié)合乳化器故障特點(diǎn)和支持向量機(jī)對故障樣本的需求量較小的特點(diǎn)，提出基于支持向量機(jī)的乳化器故障診斷系統(tǒng)來對故障進(jìn)行檢測和診斷。選擇局域均值分解方法分解振動(dòng)信號求取特征值，檢測軟件選擇應(yīng)用已經(jīng)成熟的Libsvm軟件。
　　（3）根據(jù)現(xiàn)有乳化炸藥生產(chǎn)線的軟硬件基礎(chǔ)，重新

4、搭建診斷系統(tǒng)的模型。硬件平臺(tái)對振動(dòng)傳感器、信號變送器、上位機(jī)和PLC的選型做了詳細(xì)的介紹和分析。軟件平臺(tái)利用VB程序連接Matlab程序、組態(tài)王程序、以及PLC程序，完成軟硬件之間的通訊連接。
　?。?）基于乳化器振動(dòng)的特點(diǎn)，選取合適的故障特征數(shù)據(jù)作為研究對象。軟件完成對SVM最優(yōu)核函數(shù)和核參數(shù)的選擇和模型的建立。用VB軟件建立故障診斷的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)測試平臺(tái)界面，完成系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。仿真測試結(jié)果證明了該診斷系統(tǒng)的有效性。論文最后對研究工