学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

RBF在钢铁材质缺陷检测中的应用研究

作　者: 杜卓奇
导　师: 何云斌
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 钢铁缺陷裂纹检测神经网络径向基函数
分类号: TP183
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 49次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来我国工业规模和水平正处于高速发展期,而钢铁行业作为传统的重型工业在其中占据着十分重要的地位。钢铁件的质量好坏对钢铁加工制品的质量、使用寿命和可靠性等方面起着决定性的作用。对钢铁件的质量检测主要采用电磁无损检测方法,现存的钢铁质量检测仪器对一些钢铁材料的性能检测已经取得了较好的效果。然而在某些钢铁件缺陷,如裂纹检测方面仍然存在检测准确度不高、检测稳定性较低的问题。其原因一般是所用芯片不够先进或者检测算法不理想,所以急需对现存检测仪器进行改进,设计新型钢铁件裂纹电磁无损检测系统,提高裂纹检测的准确度和效率。本文针对快速电磁无损检测技术,在FPGA芯片上采用径向基函数神经网络算法和片上可编程系统相结合的思路,对新型的裂纹无损检测系统进行了应用研究。文中使用电磁无损检测中的初始磁导率法对被测对象进行特征信号提取,通过钢铁检测设备对该信号量去噪,得到有效检测参数后送入所建立的RBF神经网络模型进行处理得出结果。在裂纹检测模型建立过程中,本文对RBF网络的结构设计、参数选择、训练样本的处理、激活函数和权值的选择进行了详细分析。通过裂纹工件样品的测试验证,本文所设计的新型钢铁件裂纹缺陷检测系统准确率达到百分之九十,较常规检测模型有了一定的提高。本文所用思路在钢铁缺陷检测领域中值得进行更深入的研究。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 课题来源及研究目的  10-11
  1.2 电磁无损检测技术的发展历史及现状  11-13
  1.3 神经网络  13-15
  1.4 本课题研究的主要内容  15-17
第2章相关理论基础  17-32
  2.1 电磁无损检测技术  17-20
    2.1.1 电磁无损检测概述  17
    2.1.2 电磁无损检测技术原理  17-18
    2.1.3 初始幅值磁导率法检测  18-20
  2.2 可编程逻辑器件  20-27
    2.2.1 FPGA 和CPLD 概述  21
    2.2.2 FPGA/CPLD 的基本结构  21-24
    2.2.3 NiosⅡ软核处理器  24-25
    2.2.4 Avalon 总线架构  25-27
  2.3 SOPC 片上系统  27-28
  2.4 RBF 神经网络  28-31
    2.4.1 神经元模型  28-29
    2.4.2 RBF 神经网络原理  29-30
    2.4.3 RBF 神经网络训练方法  30-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章钢铁材质分选系统的组成  32-38
  3.1 钢铁材质分选系统的总体结构  32-33
  3.2 芯片选择和设计原理图  33-37
    3.2.1 可编程逻辑芯片  33-35
    3.2.2 存储芯片  35
    3.2.3 数模与模数转换芯片  35-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章 RBF 网络检测模型的实现  38-54
  4.1 RBF 网络的结构设计  38-43
    4.1.1 RBF 神经网络的层数  38-39
    4.1.2 RBF 网络输入层节点数的确定原则  39-40
    4.1.3 RBF 网络输出层节点数的确定原则  40
    4.1.4 裂纹检测参数和输入层神经元数  40-42
    4.1.5 隐节点数和输出节点数  42-43
  4.2 RBF 网络训练样本的处理  43-45
    4.2.1 样本的选择  43-44
    4.2.2 样本的数据标准化处理  44-45
  4.3 神经网络的参数确定  45-47
    4.3.1 隐层神经元个数L  46-47
    4.3.2 确定中心和宽度  47
    4.3.3 权值的选择  47
  4.4 RBF 的软件实现  47-51
    4.4.1 软件实现的功能  47-48
    4.4.2 具体实现函数  48-51
  4.5 RBF 检测模型加入SOPC 系统  51-53
  4.6 本章小结  53-54
第5章对RBF 网络的测试和验证  54-58
  5.1 测试仿真的工具函数  54-55
  5.2 网络测试  55-57
  5.3 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间发表的学术论文  63-64
致谢  64

RBF在钢铁材质缺陷检测中的应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文