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对离心式空气压缩机动不平衡的故障问题，采用神经网络的BP(Back Propagation)算法进行故障模式识别和诊断，并针对传统BP算法收敛速度慢，宜陷入局部最小的情况，从以下方面进行处理：其一，使用带动量改进型反向传播BP算法加快了收敛速度；其二，训练过程中对隐层和输出层采用了双曲正切阈值激励函数进行训练，解决了Sigmoid函数在0和1附近易陷入平坦区的情况。成功实现了故障样本空间到诊断数据空间的影射，并立在理论上给出了数学推导。