自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷研究

尚琳琳 楊博睿

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線產(chǎn)業(yè)的水平不斷提升，電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)不斷運(yùn)用在自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線當(dāng)中，推動(dòng)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率不斷提高，推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不斷發(fā)展。因此，本文將針對(duì)自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷，進(jìn)行淺要的研究，并提出具體解決故障的方法，以保障我國(guó)自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線的平穩(wěn)健康運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;包裝生產(chǎn)線;故障診斷;電機(jī)驅(qū)動(dòng);XGBoost;特征構(gòu)建;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

引言

電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)作為當(dāng)下一個(gè)十分熱門(mén)的新技術(shù)，在各行各業(yè)都有了廣泛的運(yùn)用。小到人們?nèi)粘Ｉ钪械淖詣?dòng)化包裝生產(chǎn)線，大到各種高尖端行業(yè)中使用的自動(dòng)化機(jī)械電子科技，都體現(xiàn)了電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)在實(shí)踐中的普及程度十分廣泛。并且在當(dāng)今的技術(shù)水平之下，但是由于自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行模式十分復(fù)雜，從而經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些故障，導(dǎo)致生產(chǎn)線上安全事故頻發(fā)，所以應(yīng)當(dāng)對(duì)其故障診斷進(jìn)行研究和分析。而在自動(dòng)化包裝生產(chǎn)領(lǐng)域，同樣有很多場(chǎng)合與具體的工作需要用到電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)，來(lái)對(duì)其生產(chǎn)運(yùn)行水平進(jìn)行整體的提升。在這種狀況下，便應(yīng)該加大科研投資力度，對(duì)電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)進(jìn)行更有深度的研究。但是從目前的狀況來(lái)看，我國(guó)在自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中的電機(jī)無(wú)充感器驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用還有許多問(wèn)題沒(méi)有解決，所以有的時(shí)候出現(xiàn)了故障，無(wú)法做出精確的診斷，因此要想達(dá)到更加良好的發(fā)展，我們可以通過(guò)XGBOOST來(lái)對(duì)電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的故障進(jìn)行研究和分析，這樣才可以被自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線創(chuàng)造一個(gè)健康平穩(wěn)的環(huán)境，幫助其更好的運(yùn)行。

一、XGBoost 算法基本理論

XGBoost（Extreme Gradient Boosting）是由我國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)以陳天琪為主導(dǎo)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的算法，這種算法具有非常高的效率，并且有很高的精確度，比較適用于電機(jī)無(wú)傳感器的驅(qū)動(dòng)故障診斷，還可以利用BOOSTING算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)的合成與分類(lèi)，尋找殘差擬合的多個(gè)分類(lèi)器，最后，將眾多的分類(lèi)器合成一個(gè)強(qiáng)學(xué)習(xí)器。這種系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的GBDT而言，僅僅是以第一階段的數(shù)據(jù)提取，還需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行展開(kāi)計(jì)算運(yùn)用XGBOOST進(jìn)行泰勒計(jì)算，之后所形成的數(shù)據(jù)再加入二階導(dǎo)數(shù)信息，這種計(jì)算方式不僅提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，還是計(jì)算的速度加快，精確度也有了提高。XGBOOST可以在已經(jīng)有損失的函數(shù)上進(jìn)行添加修改，來(lái)控制模型的復(fù)雜程度降低，出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。XGBOOST可以看成一個(gè)訓(xùn)練集D，在這其中，包含著無(wú)數(shù)個(gè)樣本N，每個(gè)樣本都有自身的特征，特征的數(shù)量為d，Xi作為無(wú)數(shù)樣本中的第I個(gè)樣本。Cart作為弱分類(lèi)器，可以將二叉樹(shù)進(jìn)行分裂總結(jié)其特征，當(dāng)?shù)贘個(gè)特征進(jìn)行分裂之后，可以將s看做分裂閥值，小于s的歸類(lèi)到左指樹(shù)大于s的歸類(lèi)到右子樹(shù)，分裂完成后再利用cart進(jìn)行空間劃分，進(jìn)一步的減少錯(cuò)誤發(fā)生的概率增加精確度。

二、如何減少自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障

目前，在自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線上，經(jīng)常會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)故障診斷過(guò)于復(fù)雜化的問(wèn)題導(dǎo)致每次診斷的精確度非常低，自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，在安全的環(huán)境中保持一定的生產(chǎn)效率，由此需要通過(guò)完善的管理體系和規(guī)章制度，保持電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行。

1.完善管理體系

自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線管理的繁雜性、嚴(yán)謹(jǐn)性、及時(shí)性，要求管理人員依據(jù)管理?xiàng)l例和規(guī)章制度來(lái)開(kāi)展工作。其中，電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障的診斷，就要求在管理中需要有明確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系和制度，來(lái)要求相關(guān)工作人員及時(shí)的進(jìn)行處理，以減少對(duì)包裝生產(chǎn)線運(yùn)行質(zhì)量的不利影響。完善管理體系，為了保障自動(dòng)化包裝生產(chǎn)的正常運(yùn)行，要積極建立良好的運(yùn)行機(jī)制，使電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)診斷工作更符合要求。因此，在自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線和管理的過(guò)程中，要時(shí)刻觀察著電機(jī)無(wú)傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，有問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)解決，避免對(duì)包裝生產(chǎn)線上工作人員的安全造成危害。

2.完善規(guī)章制度

在自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷工作中要高度重視規(guī)章制度的建立與完善。對(duì)已有的規(guī)章制度進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充與完善，根據(jù)在實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題，提出相關(guān)舉措，列入到工作條例當(dāng)中，以規(guī)范工作。通過(guò)完善規(guī)章制度，使其高效發(fā)揮作用，促進(jìn)電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷技術(shù)人員工作的健康運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，要讓監(jiān)察和監(jiān)管機(jī)構(gòu)在電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷工作中發(fā)揮效用，對(duì)相關(guān)車(chē)門(mén)故障進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理，同時(shí)也要不斷對(duì)生產(chǎn)線故障監(jiān)管機(jī)構(gòu)的規(guī)章制度和工作條例進(jìn)行完善和補(bǔ)充。

3.加強(qiáng)電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷培訓(xùn)教育，引進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才

電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)正常平穩(wěn)運(yùn)行，是自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線上重要的一環(huán)，這就要求電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷人員，具有高質(zhì)量的系統(tǒng)故障診斷技術(shù)，傳統(tǒng)的GBDT故障診斷技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足于現(xiàn)在的要求，這就需要相關(guān)故障診斷技術(shù)人員不斷的提高自己的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和綜合技術(shù)水平，積極響應(yīng)政策引進(jìn)人才，提高在崗人員的專(zhuān)業(yè)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，通過(guò)創(chuàng)新提出優(yōu)化策略，進(jìn)一步提高電機(jī)無(wú)線傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷技術(shù)水平。積極主動(dòng)吸取各方優(yōu)良建議，打造高技術(shù)，高質(zhì)量的人才，為自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障診斷技術(shù)的提高奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

文中提出了一種新型的技術(shù)方法XGBOOST，以這種計(jì)算方式來(lái)構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以自動(dòng)的對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障進(jìn)行診斷，大大的提高了診斷的精確度和自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且通過(guò)ONE-HOT來(lái)進(jìn)行了數(shù)據(jù)的二次編碼，將重新排列組合的特征投射到了歐式空間中，放大了數(shù)據(jù)之間的差異，更有利于發(fā)現(xiàn)故障，同時(shí)，相關(guān)的故障診斷人員還需要提高自己的專(zhuān)業(yè)能力和綜合素質(zhì)，更好地保障自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線的運(yùn)行，減少因?yàn)殡姍C(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)故障而產(chǎn)生的危害。

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