基于深度学习和经验模态分解的 双列圆锥滚动轴承故障诊断

双列圆锥滚动轴承在列车走行部应用广泛,由于该类轴承结构比较复杂,传统的故障诊断方法难以识别该类轴承的早期微弱故障.为此,提出基于深度学习的双列圆锥滚动轴承早期微弱故障诊断方法.首先,对轴承的振动信号进行经验模态分解,提取信号的瞬时能量构造特征向量;最后,利用深度学习方法对特征向量进行无监督学习,生成故障诊断分类器,完成故障的分类识别.实验中对某型号双列圆锥滚动轴承的正常状态、内圈故障和外圈故障进行信号分析与故障识别.结果表明,所提方法能有效识别双列圆锥滚动轴承的早期微弱故障,分类准确率达到98%.     

基于VMD-TEO窗和DBiLSTM的早期轴承故障诊断

针对现代滚动轴承早期故障监测因数据量增大所带来的诊断困难问题,提出了基于变分模态分解(VMD)与TEO窗特征提取的深层双向长短记忆神经网络(DBiLSTM)轴承故障诊断方法。首先,利用改进果蝇算法优化的VMD-TEO窗函数,提取轴承振动信号的瞬时能量特征,构造具有时序特性的特征矩阵;其次,利用训练集对DBiLSTM模型进行学习以确定模型参数;最后,用测试集对模型进行验证,输出轴承状态识别结果。试验采用凯西西楚大学轴承故障数据集,结果表明:该方法在处理数据量较大的滚动轴承故障诊断问题时,能有效地对多种故障类型,不同损伤等级的滚动轴承振动信号进行识别。     

S变换与Elman网络的滚动轴承故障诊断

轴承故障诊断研究是机械设备故障诊断研究的重要组成部分.为了提高轴承诊断系统的实时性与准确性,提出一种基于S变换和Elman神经网络的轴承故障诊断方法.算法的有效性通过深沟球滚动轴承故障诊断得到验证,系统能够辨识出轴承内圈、外圈和滚动体故障,平均识别精度较高.     

基于混沌分形理论的滚动轴承微小故障诊断

为提取轴承微小故障的故障特征,提出一种基于混沌分形理论的滚动轴承故障诊断方法。通过计算滚动轴承振动信号的最大Lyapunov指数,进行轴承运动的混沌识别;然后,对具有混沌特性的振动信号,计算关联维数和盒维数作为故障诊断的状态特征量。当关联维数不能明显区别轴承故障时,利用关联维数与盒维数相结合的方法判别故障;最后,选取滚动轴承滚动体、内圈、外圈存在微小故障和较明显故障以及正常状态7种工况的振动信号进行实验。研究结果表明:该方法能准确提取故障特征并完成滚动轴承的微小故障诊断。该方法为滚动轴承故障诊断提供了新的有效途径。     

采用深度迁移学习与自适应加权的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承目标域数据中额外故障状态样本影响其故障诊断精度的问题，提出了采用深度迁移学习与自适应加权的滚动轴承故障诊断方法。建立特征提取模块，利用深度卷积神经网络将轴承样本映射到高维特征空间；利用迁移学习思想设计加权领域鉴别器，对样本进行自适应加权，并通过在特征空间的对抗训练，增大目标域与源域共有健康状态样本的领域相似性，抑制目标域额外故障状态样本与源域样本的领域相似性增强；依据样本权重，度量目标域与源域样本的相似性，设定阈值将目标域额外故障状态样本标记为未知故障；将源域故障诊断知识迁移到目标域共有健康状态样本的故障识别中。利用齿轮箱轴承数据、凯斯西储大学滚动轴承数据和机车轮对轴承数据对提出的方法进行验证，结果表明：所提方法在3个数据集上均达到89%以上的诊断精度，而对比方法的诊断精度均低于80%。所提方法能够克服额外故障状态样本的影响，有效实现滚动轴承故障诊断。     

基于小波包-Elman神经网络的电机轴承故障诊断

根据电机滚动轴承振动信号的频域变化特征,通过小波包分析将轴承振动信号分解在不同的频带之内,以频带能量作为识别故障的特征向量,应用容错性强、动态性能良好的Elman神经网络建立从特征向量到故障模式之间的映射,实现电机轴承故障分类。仿真结果表明,采用小波包和Elman神经网络相结合的方法能更加有效地实现电机轴承的故障诊断。     

基于小波包-Elman神经网络的电机轴承故障诊断

根据电机滚动轴承振动信号的频域变化特征,通过小波包分析将轴承振动信号分解在不同的频带之内,以频带能量作为识别故障的特征向量,应用容错性强、动态性能良好的Elman神经网络建立从特征向量到故障模式之间的映射,实现电机轴承故障分类。仿真结果表明,采用小波包和Elman神经网络相结合的方法能更加有效地实现电机轴承的故障诊断。     

经验模态分解(EMD)在滚动轴承故障诊断中的应用

针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征，提出了基于经验模态分解(Empiri-cal Mode Decomposition，简称EMD)和神经网络的滚葡轴承故障诊断方法，首先对原始信号进行了经验模态分解，将其分解为多个平稳的固有模态函数(Intrinsic Mode functioll，简称IMF)之和，再选取若干个包含主要故障信息的IMF分量，并从中提取时城特征措标——峭度或裕度因子作为神经网络的输入参数来识别滚动轴承的故障模式，对滚动轴承的内圈、外圈故障信号的分析结果表明，以EMD为预处理器提取时域特征参数的神经网络诊断方法比直接从原信号中提取时域特征参数的诊断方法有更高的故障识剐率，可以准确、有效地识别滚动轴承的工作状态和故障类别。     

高密度小波变换在滚动轴承复合故障诊断中的应用

针对目前滚动轴承中多种微弱故障难以准确识别的难题,提出基于高密度离散小波变换和包络谱的滚动轴承复合故障诊断方法.首先对采集的轴承振动信号进行高密度离散小波变换;然后对各尺度上的小波系数和尺度系数进行单子带重构,以消除频率混叠的影响;最后对各子带信号分量进行包络谱分析,并通过滚动轴承各典型故障的特征频率,识别滚动轴承存在的各种故障.将所提方法应用于具有复合故障的滚动轴承的诊断,并与其他常用的诊断方法进行对比,结果表明该方法能有效地实现滚动轴承早期复合故障诊断.     

基于WPD和模糊神经网络的轴承故障诊断

提出一种结合小波包分解和模糊神经网络的故障诊断方法,采用小波包分解与重构提取各频带的能量作为故障特征向量,并以此为学习样本,再利用正交最小二乘学习算法训练模糊神经网络,确定故障诊断系统模型,对轴承故障进行诊断和识别.仿真结果及与其它一些方法比较表明:该轴承故障诊断方法可以有效识别和预测轴承的状态,且学习效率、准确性和可靠性等方面均有较大提高.     

电控柴油机故障诊断系统研究

应用Ｗｉｎｄｏｗｓ下可视化的软件开发工具Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ＾＋＋ Ｂｕｉｌｅｒ和ＢＰ网络设计电控柴油机故障诊断系统。采用多线程技术将监控模块与故障诊断模块溶为一体,实现对电控柴油机的故障诊断,系统性能台架实验结果表明,该方法能够对柴油机的常见故障进行诊断,工作可靠,在电控柴油机系统中运用神经网络进行故障诊断是可行的。     

BP算法在旋转机械故障诊断中的应用

分析了旋转机械故障的特性,在此基础上对基于BP算法的诊断方法进行了研究,建立了旋转机械故障诊断的神经网络模型,对基于BP网络的汽轮发电机组的故障进行了诊断。实验证明,基于BP网络的旋转机械故障诊断方法具有较高的使用价值。     

模拟电路故障诊断字典法的前向多层神经网络实现

讨论了一种利用ＢＰ算法的前向多层神经网络，建立并可快速查找电路故障字典的方法，该方法对单硬故障的识别与定位快捷而有效，同时利用了神经网络的联想功能和鲁棒性，有效地克服了容差因素对故障定位的影响。     

基于RST改进NN模型的高压输电线系统故障诊断

为了克服实时诊断信息在形成和传递过程中的畸变而导致故障诊断结果的错误，在基于粗糙集理论(Rough Set Theory，简称RST)的高压输电线系统故障诊断模型的研究基础上，充分利用神经网络(Neural Networks，简称NN)的泛化能力和粗糙集理论强大的定性分析能力，构造了RST与NN相结合的故障诊断模型。首先利用RST从诊断样本中提取领域知识，然后利用所提取的诊断对象知识属性形成诊断NN的初始结构，进而增强诊断NN的智能性和容错性。通过高压输电线系统故障诊断的仿真结果比较，证明了该模型的有效性和通用性。该模型即使在诊断信息不完整的情况下，也具有高的诊断容错性能，因此在电力系统实时故障诊断方面具有广阔的应用前景。     

基于PCA与神经网络的雷达故障组合诊断方法

针对目前单一诊断方法的缺陷,提出了一种基于主元分析方法(PCA)和神经网络的组合故障诊断方法.利用多PCA来监测雷达状态,在雷达状态异常时再通过分析变量贡献率来确定故障部位,最终采用神经网络进行故障诊断.仿真实验了该方法的有效性.     

基于压力信号的小波神经网络往复泵故障诊断

为有效提取往复泵工作时非平稳时变信号中的故障特征和将故障特征准确分类,提出以泵缸内的压力作为系统特征信号来提取故障特征向量的方法.将小波包分解的"频率-能量-故障识别"模式诊断方法引入泵阀工作状态监测中,通过改进的BP神经网络进行故障诊断.试验确定了网络的初始值,即选择学习率初始值为1.5、惯性因子为0.6、网络结构为3层的BP网络,其中隐含层的节点数为19个,即网络的结构是8-19-3.结果表明,该法降低了对原始信号处理的难度,且各阀箱内的压力之间无相互影响.该技术已应用于某船载系统的往复泵实时故障诊断中,实验验证了其有效性.     

免疫遗传算法在BP神经网络中的应用

提出了一种基于免疫遗传算法(IGA)的BP神经网络设计方法.该算法在遗传算法(GA)的基础上引入生物免疫系统中的多样性保持机制和抗体浓度调节机制,有效地克服了GA算法的搜索效率低、个体多样性差及早熟现象,提高了算法的收敛性能.为了解决BP神经网络权值随机初始化带来的问题,用多样性模拟退火算法(SAND)进行神经网络权值初始化,并给出了算法详细的设计步骤.仿真结果表明,同混合遗传算法相比,该算法设计的BP神经网络具有较快的收敛速度和较强的全局收敛性能.     

基于压力信号的循环泵故障诊断小波神经网络技术

以泵缸内的压力信号作为系统特征信号,将小波包分解的"频率-能量-故障识别"的模式识别故障诊断方法引入泵阀工作状态监测技术,通过改进的BP神经网络进行故障诊断.此技术已应用于循环泵实时故障诊断系统中.     

一种基于综合智能计算的模拟电路故障诊断方法

文章针对目前模拟电路故障诊断中存在的容差和非线性特性所带来的诊断难点,提出了一种基于粗集-主成分分析的模拟电路故障诊断的方法。这种方法利用粗集理论属性约简、数据归一化、主成分分析对输入数据进行预处理,提取主要参数,然后利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类决策,实现模拟电路的故障诊断。对标准电路仿真结果表明:该方法能够实现快速故障检测与定位,具有准确率高的特点。     

一种基于综合智能计算的模拟电路故障诊断方法

文章针对目前模拟电路故障诊断中存在的容差和非线性特性所带来的诊断难点,提出了一种基于粗集-主成分分析的模拟电路故障诊断的方法。这种方法利用粗集理论属性约简、数据归一化、主成分分析对输入数据进行预处理,提取主要参数,然后利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类决策,实现模拟电路的故障诊断。对标准电路仿真结果表明:该方法能够实现快速故障检测与定位,具有准确率高的特点。