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《西南交通大学》 2006年
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基于RBFNN的接触网系统可靠性设计方法研究

万毅  
【摘要】:本文结合铁道部科技项目,采用人工智能技术、可靠性工程方法、概率论与数理统计、随机过程等多学科相结合的方法,以宝成线等主要干线为试验基地,对接触网主要失效模式和系统的可靠性进行理论分析及应用研究,并采用VISUAL BASIC6.0和MATLAB编写了一套接触网可靠性分析软件。 概率分布的确定是可靠性分析的前提,本文利用RBF神经网络自组织、自适应和很好的容错能力等特性建立了接触网可靠性分析中概率分布的智能识别系统,通过仿真实验,它的总识别率达到93.75%,并对接触网定位装置故障(维修)时间进行了概率分布的识别,识别的结果为指数分布,通过回归分析得到进一步的验证,为建立接触网系统可靠性分析的马尔可夫模型提供了依据。 针对接触线-受电弓滑板这对特殊磨擦副的磨耗特性难以确定的问题,论文首次采用改进了算法的径向基神经网络RBFNN,模拟得到磨耗特性的非线性关系式,用此关系式来分析磨耗率随着外界因素的变化规律,由于改进了算法的RBFN具有很强的函数逼近能力,可以任意精确地逼近连续函数,因此通过网络输出数据和实验数据的对比,获得了很高的精度。并且利用RBF模拟得到的磨耗率与可靠性理论相结合,建立了接触线磨损可靠性分析的数学模型,基于数理统计的原理,定量地对不同型号的接触线的磨损可靠性进行了评价和预测,并提出了减少磨损的措施,为接触线的磨损可靠性研究和设计提供了新的方法和理论依据。 论文利用RBF神经网络确定了接触线在不同非对称应力幅下疲劳极限,并根据接触悬挂系统中接触线的振动方程,推导出了接触线在抬升力作用下的应力大小,在此基础上,应用数理统计的方法和原理提出了接触线疲劳可靠性分析和疲劳可靠性优化设计的方法,对影响接触线疲劳失效的各种因素进行了评价与分析。 将有限元数值分析(FEM)、RBF网络(RBFNN)和随机模拟法(MonteCarlo)有机结合,提出了接触悬挂各连接部件可靠性分析和设计的RBFNN-MC方法。在有限次有限元数值分析的基础上,充分利用RBF神经网络高度的非线性映射能力和泛化能力,逼近部件随机参数与响应之间的映射关系,由于RBF神经网络可以任意精确地逼近任意连续函数,因此在理论上有效解决了中心矩法存在的精度问题,并且此方法不受随机变量分布形式和极限状态方程非线性的限制,可以获得较高的计算精度。把接触线线夹和套管双耳这个
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U225.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨媛;吴俊勇;吴燕;;基于可信性理论的电气化铁路牵引供电系统RAMS的模糊评估[J];北京交通大学学报;2008年05期
2 杨媛;吴俊勇;吴燕;郑积浩;;基于可信性理论的电气化铁路接触网可靠性的模糊评估[J];铁道学报;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘金海;基于混沌时间序列分析的输油管道泄漏故障诊断方法研究[D];东北大学;2009年
2 曹树森;电气化铁路接触网体系环境荷载下动力可靠性研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李会杰;接触网系统可靠性初探及接触线可靠度研究[D];西南交通大学;2007年
2 李雪;京津城际接触网可靠性分析及维修管理系统的研究[D];北京交通大学;2011年
3 丁雪成;客运专线牵引供电系统可靠性分析与评估[D];西南交通大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 黄超;王水林;;基于不平衡推力法的边坡可靠度分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 姜国强;弓网滑动电接触摩擦磨损行为研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
5 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
6 陈国庆;荧光光谱技术在食品安全监控中的应用研究[D];江南大学;2010年
7 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
8 戴群;基于ICBP模型的混合神经网络与多样化集成方法的研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 茅晓晨;四维时滞神经网络的动力学研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 赵永平;支持向量回归机及其在智能航空发动机参数估计中的应用[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
4 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
5 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
2 杨媛;吴俊勇;吴燕;;基于可信性理论的电气化铁路牵引供电系统RAMS的模糊评估[J];北京交通大学学报;2008年05期
3 徐宜;刘云鹏;卜树峰;;基于雨流法的机械疲劳分析[J];车辆与动力技术;2008年03期
4 朱正福;李长福;何恩山;杨春华;;基于马尔可夫链的动态故障树分析方法[J];兵工学报;2008年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张雷;基于神经网络技术的结构可靠性分析与优化设计[D];吉林大学;2004年
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3 高仕斌;高速铁路牵引供电系统新型保护原理研究[D];西南交通大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李怀林;用雨流法计算核电站部件材料在随机载荷下的疲劳损伤[D];中国原子能科学研究院;2001年
2 刘长庆;沙尘暴中沙粒跃移和悬移的数值模拟[D];国防科学技术大学;2002年
3 韩正庆;牵引变电所自动化系统与牵引供电MIS的信息交换与实现[D];西南交通大学;2003年
4 庄慧敏;PSMIS的保护信息管理与保护动作行为分析子系统[D];西南交通大学;2003年
5 黄标;基于虚拟样机技术的受电弓/接触网系统的研究[D];西南交通大学;2004年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 叶峰;苗彦英;;关于我国城市轨道交通工程RAMS流程的探索[J];都市快轨交通;2010年05期
2 丁雪成;胡海涛;何正友;于敏;;计及维修因素的牵引变电站电气主接线可靠性分析[J];电网技术;2011年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 卢西伟;城市轨道交通能馈式牵引供电系统可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究[D];北京交通大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王勇喆;考虑恶劣天气影响的铁路牵引供电系统风险评估[D];北京交通大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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8 宋太春;朱江;李忠;;继电保护检验过程中造成6KV母联开关误动的原因分析与处理[J];内江科技;2011年06期
9 刘欣然;苏希杰;乔芊;鲍宇辰;;“中国高铁综合技术不成熟”[J];南方人物周刊;2011年26期
10 张世明;;采煤机故障分析与诊断[J];企业技术开发;2011年13期
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3 戚广枫;;可靠性理论在接触网领域的初步应用研究[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
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6 刘实;;高速客运专线接触网施工方案探讨[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
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8 王果;李森林;;接触网上行波信号提取的Matlab仿真[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
9 吴亚飞;;西宝客运专线接触网悬挂类型研究[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
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4 本报通讯员 刘强 金振华;优化生产组织 推进机制创新[N];人民铁道;2009年
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7 孔玮;城市轨道交通直流牵引系统故障分析及若干问题的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
8 罗红霞;地学知识辅助遥感进行山地丘陵区基于系统分类标准的土壤自动分类方法研究[D];武汉大学;2005年
9 郭京波;高速机车受电弓稳定受流与控制研究[D];北京交通大学;2006年
10 叶光;基于VV&A的船舶运动控制系统仿真的研究[D];大连海事大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴飞跃;基于统计学习理论的故障分析与可靠度预测技术研究[D];华中科技大学;2007年
2 黄健煜;高速接触网参数检测系统的设计与实现[D];西南交通大学;2003年
3 高波;基于GPS的接触网检测车杆位组合测试系统研究[D];西南交通大学;2003年
4 唐金成;基于Smart Client高速铁路接触网计算系统的研究[D];西南交通大学;2006年
5 代伯寿;高速铁路接触网关键施工技术探讨[D];西南交通大学;2004年
6 黄艺丹;接触网几何参数的非接触检测系统研究[D];西南交通大学;2006年
7 韩峰;接触网参数小型检测系统的设计与开发[D];西南交通大学;2004年
8 谢煜;基于B/S模式的接触网参数检测装置数据分析系统的设计与实现[D];西南交通大学;2004年
9 杨志军;接触网系统中间支柱零件强度分析[D];西南交通大学;2006年
10 卢爱国;弓网故障检测系统的设计[D];西南交通大学;2003年
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