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印刷与数字媒体技术研究2025年第04期:基于改进GA-BP神经网络的FDM式3D打印机故障诊断

来源:期刊VIP网 时间:


作者:殷冬年;解乃军;纪有旺;

单位:南京工程学院机械工程学院;南京工程学院工业中心;

摘要:针对当前FDM(Fused Deposition Modeling)式3D打印机故障诊断方式存在精确度低、灵活性不足等缺陷,本研究提出了一种基于改进GA-BP神经网络的FDM式3D打印机故障诊断模型。通过分析影响打印故障的因素,得出故障诊断模型的输入变量,以此构建BP神经网络模型;针对BP学习算法易陷入局部最优解问题,利用遗传算法优化网络的初始权值和阈值,并进一步结合遗传进化原理,改进了遗传算法自适应交叉和变异概率策略。通过实验结果分析,本研究所提的基于改进GA-BP神经网络的3D打印机故障诊断模型的诊断准确率在97%以上,比基于BP神经网络的基础诊断模型的诊断准确率提升了12.9%,迭代次数减少了22次,比传统阈值检测法的诊断准确率提升了24.3%。

关键词:FDM式3D打印机;;故障诊断;;BP神经网络;;遗传算法;;自适应交叉和变异概率

基金资助:江苏省重点研发计划项目(No.3511113218038)