尚琳琳 楊博睿

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

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

引言

電機無傳感器驅(qū)動作為當(dāng)下一個十分熱門的新技術(shù)，在各行各業(yè)都有了廣泛的運用。小到人們?nèi)粘Ｉ钪械淖詣踊b生產(chǎn)線，大到各種高尖端行業(yè)中使用的自動化機械電子科技，都體現(xiàn)了電機無傳感器驅(qū)動在實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，但是由于自動化包裝生產(chǎn)線電機無傳感器驅(qū)動系統(tǒng)運行模式十分復(fù)雜，從而經(jīng)常會發(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)對其故障診斷進(jìn)行研究和分析。而在自動化包裝生產(chǎn)領(lǐng)域，同樣有很多場合與具體的工作需要用到電機無傳感器驅(qū)動，來對其生產(chǎn)運行水平進(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，對電機無傳感器驅(qū)動進(jìn)行更有深度的研究。但是從目前的狀況來看，我國在自動化領(lǐng)域當(dāng)中的電機無充感器驅(qū)動的應(yīng)用還有許多問題沒有解決，所以有的時候出現(xiàn)了故障，無法做出精確的診斷，因此要想達(dá)到更加良好的發(fā)展，我們可以通過XGBOOST來對電機無傳感器驅(qū)動的故障進(jìn)行研究和分析，這樣才可以被自動化包裝生產(chǎn)線創(chuàng)造一個健康平穩(wěn)的環(huán)境，幫助其更好的運行。

一、XGBoost 算法基本理論

XGBoost（Extreme Gradient Boosting）是由我國的研究團(tuán)隊以陳天琪為主導(dǎo)進(jìn)行開發(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，比較適用于電機無傳感器的驅(qū)動故障診斷，還可以利用BOOSTING算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)的合成與分類，尋找殘差擬合的多個分類器，最后，將眾多的分類器合成一個強學(xué)習(xí)器。這種系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的GBDT而言，僅僅是以第一階段的數(shù)據(jù)提取，還需要對函數(shù)進(jìn)行展開計算運用XGBOOST進(jìn)行泰勒計算，之后所形成的數(shù)據(jù)再加入二階導(dǎo)數(shù)信息，這種計算方式不僅提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，還是計算的速度加快，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，來控制模型的復(fù)雜程度降低，出現(xiàn)錯誤的概率。XGBOOST可以看成一個訓(xùn)練集D，在這其中，包含著無數(shù)個樣本N，每個樣本都有自身的特征，特征的數(shù)量為d，Xi作為無數(shù)樣本中的第I個樣本。Cart作為弱分類器，可以將二叉樹進(jìn)行分裂總結(jié)其特征，當(dāng)?shù)贘個特征進(jìn)行分裂之后，可以將s看做分裂閥值，小于s的歸類到左指樹大于s的歸類到右子樹，分裂完成后再利用cart進(jìn)行空間劃分，進(jìn)一步的減少錯誤發(fā)生的概率增加精確度。

二、如何減少自動化包裝生產(chǎn)線電機無傳感器驅(qū)動故障

目前，在自動化包裝生產(chǎn)線上，經(jīng)常會因為電機驅(qū)動故障診斷過于復(fù)雜化的問題導(dǎo)致每次診斷的精確度非常低，自動化包裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，在安全的環(huán)境中保持一定的生產(chǎn)效率，由此需要通過完善的管理體系和規(guī)章制度，保持電機無傳感器驅(qū)動平穩(wěn)運行。

1.完善管理體系

自動化包裝生產(chǎn)線管理的繁雜性、嚴(yán)謹(jǐn)性、及時性，要求管理人員依據(jù)管理條例和規(guī)章制度來開展工作。其中，電機無傳感器驅(qū)動故障的診斷，就要求在管理中需要有明確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系和制度，來要求相關(guān)工作人員及時的進(jìn)行處理，以減少對包裝生產(chǎn)線運行質(zhì)量的不利影響。完善管理體系，為了保障自動化包裝生產(chǎn)的正常運行，要積極建立良好的運行機制，使電機無傳感器驅(qū)動診斷工作更符合要求。因此，在自動化包裝生產(chǎn)線和管理的過程中，要時刻觀察著電機無傳感器的運行狀態(tài)，有問題及時發(fā)現(xiàn)，及時解決，避免對包裝生產(chǎn)線上工作人員的安全造成危害。

2.完善規(guī)章制度

在自動化包裝生產(chǎn)線電機無傳感器驅(qū)動故障診斷工作中要高度重視規(guī)章制度的建立與完善。對已有的規(guī)章制度進(jìn)行相應(yīng)的補充與完善，根據(jù)在實際工作中遇到的問題，提出相關(guān)舉措，列入到工作條例當(dāng)中，以規(guī)范工作。通過完善規(guī)章制度，使其高效發(fā)揮作用，促進(jìn)電機無傳感器驅(qū)動故障診斷技術(shù)人員工作的健康運轉(zhuǎn)。此外，要讓監(jiān)察和監(jiān)管機構(gòu)在電機無傳感器驅(qū)動故障診斷工作中發(fā)揮效用，對相關(guān)車門故障進(jìn)行及時的發(fā)現(xiàn)和處理，同時也要不斷對生產(chǎn)線故障監(jiān)管機構(gòu)的規(guī)章制度和工作條例進(jìn)行完善和補充。

3.加強電機無傳感器驅(qū)動故障診斷培訓(xùn)教育，引進(jìn)專業(yè)人才

電機無傳感器驅(qū)動正常平穩(wěn)運行，是自動化包裝生產(chǎn)線上重要的一環(huán)，這就要求電機無傳感器驅(qū)動故障診斷人員，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)無法滿足于現(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，提高在崗人員的專業(yè)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，通過創(chuàng)新提出優(yōu)化策略，進(jìn)一步提高電機無線傳感器驅(qū)動故障診斷技術(shù)水平。積極主動吸取各方優(yōu)良建議，打造高技術(shù)，高質(zhì)量的人才，為自動化包裝生產(chǎn)線電機無傳感器驅(qū)動故障診斷技術(shù)的提高奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語

文中提出了一種新型的技術(shù)方法XGBOOST，以這種計算方式來構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以自動的對電機驅(qū)動故障進(jìn)行診斷，大大的提高了診斷的精確度和自動化包裝生產(chǎn)線運行的穩(wěn)定性，并且通過ONE-HOT來進(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，相關(guān)的故障診斷人員還需要提高自己的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，更好地保障自動化包裝生產(chǎn)線的運行，減少因為電機無傳感器驅(qū)動故障而產(chǎn)生的危害。

參考文獻(xiàn)

[1]范勇， 王鵬. 基于改進(jìn) EMD 與 SOM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動機驅(qū)動機構(gòu)故障診斷研究[J]. 國外電子測量技術(shù)， 2020， 39（8）： 5—10.

[2]高佳豪， 郭瑜. 基于 SANC 和一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪箱軸承故障診斷[J]. 振動與沖擊， 2020， 39（19）： 204—209.

[3]朱浩， 寧芊. 基于注意力機制-Inception-CNN 模型的滾動軸承故障分類[J]. 振動與沖擊，2020， 39（19）： 84—93.