密封继电器多余物材质识别技术研究

发布时间：2023-03-23 18:32

　　密封继电器作为一种常用的航天元器件,其可靠性会直接影响到航天设备的可靠性。多余物问题严重影响密封继电器的可靠性。多余物的材质信息对改进密封继电器生产工艺、减少多余物产生具有重要参考价值。目前应用的多余物材质识别技术识别率较低,本文基于机器学习原理开展多余物材质识别技术的研究。首先搭建了多余物材质识别研究的实验平台,提出了多余物材质识别的研究方案。选择常见多余物种类作为研究对象,根据传感器灵敏度实验,设计多余物质量大小,并制作了多余物样本和含多余物的密封继电器样本。对多余物样本进行数据采集、脉冲提取和特征计算,建立了多余物材质识别数据集,解决了继电器多余物材质识别数据不足的问题。然后,针对多余物材质识别数据集不平衡的问题,本文对比分析了间接法和直接法这两种生成人工样本的方法。分析结果表明,直接法在相同模型参数下对数据集平衡效果更好,且具有运行速度快、在原样本空间生成人工样本等优点。故本文基于直接人工样本生成的方法平衡了多余物材质识别数据集。本文基于机器学习算法,分别在空壳数据集和继电器数据集上建立多余物材质识别模型。采用网格搜索算法和遗传算法对模型进行参数优化,得到的材质识别模型对金属、...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 多余物检测技术国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 材质识别技术研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 研究方案设计和材质识别数据集建立
    2.1 引言
    2.2 材质识别技术研究的方案设计
        2.2.1 多余物材质识别研究平台
        2.2.2 用于材质识别的机器学习算法
        2.2.3 模型性能的评估
        2.2.4 总体研究方案
    2.3 建立材质识别数据集
        2.3.1 样本制作
        2.3.2 多余物数据采集
        2.3.3 数据的初步处理
    2.4 本章小结
第3章 多余物材质识别的数据处理和特征选择
    3.1 引言
    3.2 数据清洗
    3.3 数据集不平衡处理
        3.3.1 材质识别数据不平衡现象
        3.3.2 间接法生成人工样本平衡数据集
        3.3.3 直接法生成人工样本平衡数据集
        3.3.4 数据集平衡效果
    3.4 特征选择
    3.5 本章小结
第4章 基于机器学习的多余物材质识别算法
    4.1 引言
    4.2 金属非金属材质识别模型
        4.2.1 决策树模型
        4.2.2 决策树参数调优
        4.2.3 随机森林模型
        4.2.4 材质识别模型建立过程
    4.3 其余多余物材质识别模型
        4.3.1 典型材质识别模型
        4.3.2 特定材质识别模型
        4.3.3 数据集和模型交叉测试
    4.4 本章小结
第5章 多余物材质识别方法的工程应用
    5.1 引言
    5.2 材质识别技术应用问题
        5.2.1 多脉冲处理和软件兼容性
        5.2.2 编程语言不统一
    5.3 多余物材质识别的应用
        5.3.1 材质识别技术的应用方法
        5.3.2 材质识别运行速度优化
    5.4 实验验证
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3768523