В контексте задачи
Эти изменения связаны с наличием в обучающей выборке помимо спектрального представления акустического сигнала от станка ещё и значений параметров качества обрабатываемой детали, которые добавляются в виде ещё трёх компонент входного вектора. При обучении вектор, содержащий спектр акустического сигнала и значения параметров качества детали, подаётся и как входной вектор сети и как желаемый выходной вектор. При использовании обученной нейросети на вход вместо полного входного вектора подаётся входной вектор, содержащий только спектр акустического сигнала. Сеть встречного распространения благодаря свойству восстановления информации на выходе дает полный вектор, содержащий помимо усреднённого энергетического спектра акустического сигнала ещё и искомые параметры качества детали.
Обучение разработанной ИНС для задач распознавания качества, проводилось в несколько этапов:
1. Составление базы данных, характерных для данной задачи.
2. Разбиение всей совокупности данных на два подмножества: обучающее и тестовое.
3. Оптимизация архитектуры сети с целью выбора наилучшей для решения задачи классификации виброакустических сигналов.
4. Оценивание качества работы сети на основе подтверждающего множества.
На основе изложенного подхода был создан программный продукт, работающий под управлением Microsoft Windows для IBM-совместимого компьютера. Программа содержит все необходимые для проведения исследований инструменты, обладает удобным интерфейсом пользователя, средствами для визуализации входных сигналов и их спектрального представления, возможностью сохранения результатов обучения на жесткий диск и документирования. Интерфейс пользователя программы представлен на рис. 2.8.
Рис.2.8. Окно программы определения показателей качества
2.6.1 Формирование обучающей и тестовой выборки
Для формирования обучающей выборки был проведен эксперимент на внутришлифовальном станке SIW4 при обработке колец подшипников на операции окончательного шлифования с кругами различной структуры. Показатели качества колец замерялись в лаборатории с применением аттестованных измерительных приборов Talyrond 73 System. Сигналы о виброколебаниях станка были записаны в полосе частот 2…1000 Гц пьезодатчиком, установленным на магнитной опоре кольца по горизонтальной координате. Общее количество исходных данных для обучения составило порядка 200 выборок. После анализа полученных данных они были разбиты на два подмножества: обучающее и тестовое. На рис.2.9 и 2.10 представлены значения параметра шероховатости и волнистости для 70 колец из обучающей выборки. Шероховатость колец на графике представлена по мере ее возрастания.
