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针对神经网络极易陷入局部极小的问题,提出变尺度混沌优化方法与神经网络相结合的变尺度混沌神经网络综合模型,讨论变尺度混沌神经网络模型的建模思路及其算法实现;介绍球磨机常见的故障类型,建立球磨机故障诊断的变尺度混沌神经网络模型,并进行仿真试验,结果表明:该模型具有较高的预测精度,可以有效地运用于球磨机诊断中的故障预测.