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基于改进GARBFNN的水泵全特性预测及其软件开发

作　者: 宋梓鹏
导　师: 王彤
学　校: 长安大学
专　业: 市政工程
关键词: 全特性预测 RBF神经网络水泵 MATLAB 参数
分类号: TU991.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 33次
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内容摘要

为了使水泵能可靠高效的运行,人们在预测它的性能方面做了大量的研究工作,但由于影响水泵性能的因素很多,使得其性能参数之间的关系呈现出一个典型的非线性关系,用传统的方法很难建立统一的数学模型来分析。泵性能预测是根据叶轮、蜗壳、导叶等过流部件的几何参数和内部流动特征预测泵的性能,它具有缩短产品研发周期和降低开发设计成本等优点,一直都是泵领域十分重要的研究课题,很多专家学者都对此进行过大量的研究。但到目前为止,泵性能预测的结果还不够精确,不能满足某些实际工程的需要,国内尚没有实用的泵性能预测软件。因此水泵性能预测的理论研究及其软件开发具有重要的学术价值和经济效益。本文的主要研究内容和成果有：(1)简单论述了以往水泵性能预测发展的趋势,较系统地总结了国内水泵性能预测研究的现状,讨论了传统的水泵性能预测方式的优点和不足,提出了水泵全面性能预测的新方法。(2)本文针对各种水泵的特点,综合考虑泵特性参数的分布特点、参数之间的关系等因素,运用神经网络的相关理论,建立了基于改进遗传算法的径向基函数神经网络模型,实现了水泵全特性的预测。(3)以多种泵的特性参数为研究对象,在前人进行相关研究的基础上,应用数学分析软件MATLAB系列产品对某些具体型号的水泵的特性参数进行预测分析。最后,本文对所做的工作进行了总结,并对以后的研究内容进行了展望。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-16
  1.1 课题来源及研究意义  11-12
  1.2 国内外研究现状及发展  12-14
  1.3 主要研究内容及意义  14-16
第二章水泵性能参数  16-30
  2.1 水泵常规参数及含义  16
  2.2 水泵相似理论  16-21
    2.2.1 泵输系统的流动相似条件  17-18
    2.2.2 水泵相似换算公式  18-21
  2.3 相对参数和单位参数  21-22
    2.3.1 相对参数  21-22
    2.3.2 单位参数  22
  2.4 水泵的比转速  22-27
    2.4.1 比转速的定义  22-24
    2.4.2 比转速的计算  24-27
  2.5 水泵特性参数及特性曲线  27-29
    2.5.1 水泵特性参数  27
    2.5.2 水泵特性曲线  27-29
  2.6 本章小结  29-30
第三章水泵全特性预测理论  30-45
  3.1 常用的两种泵特性曲线  30-33
    3.1.1 水泵四象限特性曲线  31
    3.1.2 水泵全面特性曲线  31-33
  3.2 水泵特性的曲线表示方法  33-38
    3.2.1 α-q坐标与q-h坐标水泵全特性曲线  34-35
    3.2.2 X～WH及X～WB坐标水泵全面特性曲线  35-38
    3.2.3 水泵通用全面特性曲线  38
  3.3 水泵全特性曲线预测理论及方法  38-44
    3.3.1 水泵全特性与比转速的关系  38-40
    3.3.2 水泵参数预测方法  40-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章神经网络理论及应用  45-56
  4.1 人工神经网络  45-51
    4.1.1 人工神经网络  45-46
    4.1.2 神经元理论模型  46-49
    4.1.3 神经网络结构  49-50
    4.1.4 神经网络的学习过程  50-51
  4.2 神经网络与感知器  51-52
  4.3 各种神经网络模型及比较  52-55
    4.3.1 常见的神经网络模型  52-54
    4.3.2 神经网络的特征  54-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章改进遗传算法的RBFNN预测水泵全特性  56-70
  5.1 径向基函数神经网络  57-60
    5.1.1 RBF网络结构  57-58
    5.1.2 RBFNN学习算法  58-60
  5.2 遗传算法  60-63
    5.2.1 遗传算法概述  60
    5.2.2 遗传算法实现过程  60-63
  5.3 改进遗传算法的径向基函数网络  63-69
    5.3.1 自适应遗传算法  63-64
    5.3.2 改进遗传算法的RBFNN模型提出  64-65
    5.3.3 网络参数有关计算  65-67
    5.3.4 改进遗传算法的RBFNN预测水泵全特性参数  67-69
  5.4 本章小结  69-70
第六章水泵特性参数预测软件开发与工程应用  70-90
  6.1 预测软件开发  70-80
    6.1.1 MATLAB介绍  70-71
    6.1.2 MATLAB神经网络工具箱  71-73
    6.1.3 程序开发平台、算法流程图及软件界面  73-77
    6.1.4 软件运行结果  77-80
  6.2 结果分析  80-85
  6.3 工程应用  85-89
  6.4 本章小结  89-90
总结与展望  90-92
  总结  90-91
  展望  91-92
参考文献  92-95
附录  95-107
攻读硕士学位期间所做的研究及取得学术成果  107-108
致谢  108

基于改进GARBFNN的水泵全特性预测及其软件开发

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