信息熵在导航传感器故障诊断中的应用研究

对组合导航系统中占主要地位的惯导系统进行故障诊断研究,给出了一种基于小波包能量熵的神经网络故障诊断方法。利用小波包分析原理对原始故障信号进行3层的小波包分解,并提取小波包能量熵,然后构造信号的小波包特征向量,以此向量作为故障样本对3层BP神经网络进行训练,实现智能化故障诊断。采用惯导系统中关键性器件陀螺仪进行仿真研究,仿真结果表明此方法可有效地检测故障且提高了精度。     

用小波包测量无功功率

介绍用小波包求基于Budeanu定义的无功功率的新算法。小波包可以对小波空间进一步分解,把给定信号分解到更多频段,从而提高频率分辨率,分解到各频段的信号是时域信号,可以求出给定信号在各频段的参数。小波包分解是一种比多分辨率分析更加精细的分解方法,通过小波包分解的信号具有更好的时频特性。将电压、电流和各次谐波分别移90的电压正交小波包分解,用分解系数可求出无功功率,以及电压有效值、电流有效值、有功功率等,还可以求出各子带上的有功功率及无功功率。对算法进行了仿真研究。     

基于小波包与Elman神经网络的整流电路故障诊断

引入了一种针对电励磁双凸极发电机的整流电路故障的小波和Elman神经网络相结合的诊断方法.根据整流电压波形的畸变规律,将2个以内的二极管故障分为7类共计22种故障元.选用Daubechies小波作为小波基,对实测的整流电压进行小波包分析,利用小波系数,在各个频带上进行小波信号重构.提取全频带能量特征值,并以此构造故障模式向量作为神经网络的输入,实现了故障的分类和定位.以一台840W、12/8极的电励磁双凸极发电机为实验样机,通过采集大量故障信号并进行信号处理,以故障特征值的容差范围作为误差判别标准,力求诊断误差最小化.实验结果表明,该方法对被分析信号的频率波动和幅值变化均具有良好的鲁棒性,是一种有效的故障诊断方法,具有较高的故障诊断正确率.     

基于小波包能量特征的滚动轴承故障监测方法

对滚动轴承的故障特点进行分析，根据小波包变换能将信号按任意时频分辨率分解到不同频段的特性，提出了小波包能量特征的概念及算法，并给出两个仿真算例，然后将小波包能量特征与径向基函数网络相结合，提出了一种新的滚动轴承故障诊断方法，数字仿真实验证实了该方法的正确性和有效性。     

基于动态电源电流测试的模拟电路故障诊断

动态电源电流测试对模拟集成电路故障诊断十分有效。采用斜坡电压源代替传统的恒定直流电压,从电源电流波形采样训练神经网络的数据并建立故障字典。利用小波变换具有同时在时-频域分析信号、大量压缩数据的属性,对采样信号进行小波包分解,提取故障特征来训练神经网络,简化了网络结构、提高了训练速度。实验结果表明,该方法能够实现快速故障检测及定位,具有准确率高的特点。     

WPA-IGA-BP神经网络的模拟电路故障诊断

针对模拟电路渐变性故障中的特征提取困难和故障信号无法进行有效分类的问题, 提出利用免疫遗传算法(immune genetic algorithm, IGA)优化反向传播(back propagation, BP)神经网络中参数寻优过程, 从而实现模拟电路故障诊断。首先, 采用小波包分析(wavelet package analysis, WPA), 对模拟电路输出响应进行4层小波分解和重构, 完成特征向量的提取。然后, 采用IGA优化BP神经网络进行训练及测试, 实现对不同故障进行故障诊断。最后, 通过两个模拟电路仿真实验对该方法进行实验验证。实验结果表明, 与优化前的BP神经网络相比, 所提方法提高故障诊断的准确率约15%。     

小波-神经网络在模拟电路故障诊断中的应用

小波变换具有时频局部化、多尺度分析等特性，而神经网络具有非线性映射、学习推理等优点，将二者结合起来，提出基于小波-神经网络的模拟电路故障诊断方法。采用正弦信号仿真模拟电路，应用小波变换对模拟电路响应的采样信号进行故障特征提取，建立故障字典，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：该方法能够实现故障检测及定位，具有准确率高的特点。     

小波变换基神经网络故障诊断系统及其应用

针对油田抽油机井故障诊断方法较落后和故障信息采集不充分的问题，提出一种小波变换基神经网络故障诊断系统。它先对输入信号进行离散小波变换，把由Mallat算法得到的多尺度下的离散细节信号作为故障特征，之后将其输入到神经网络进行故障模式分类。为了进一步提高诊断的正确率，一方面对神经网络的结构进行优化，另一方面采用学习率自适应调整的共轭梯度法训练神经网络的权值。对某油田32口故障油井进行诊断，正确率在95％以上，这表明该方法的有效性。     

矿下电缆故障诊断的能量熵和PSO-BP算法

针对煤矿井下配电网馈线发生单相接地等故障时难以解决故障类型辨识的问题,为了保障煤矿安全生产,给出一种基于小波包能量熵结合粒子群优化BP神经网络算法的矿下电缆故障诊断方法.通过Matlab对电缆故障进行了仿真,对采集到的故障电压暂态波形进行3层小波包分解,将故障特征信号按照频率分成8段,按照信息熵理论计算特征熵能量谱,构造子粒子群优化神经网络模型,以信号的能谱熵作为特征输入向量,实现特征熵向量的分类.实验结果表明,该方法用于煤矿井下的电缆故障诊断分析是可行的,能够快速有效的检测出电缆故障.     

基于电流测试的混合信号电路故障检测和定位

针对集成电路测试中模拟和混合电路的测试问题,提出了一种基于小波分析的电流测试实现混合信号电路故障诊断的方法。该方法先测试电路在激励信号下的动态电流,再利用小波变换对采样动态电流信号进行小波分析来诊断电路是否存在故障,并进一步定位故障。对示例ADC电路仿真试验的结果表明该方法比积分法和傅立叶分析方法对故障有更高的灵敏度,不仅能够有效检测出电路中的各种故障,而且能对故障进行定位。     

Wavelet-Based Elman Neural Network with the Modified Differential Evolution Algorithm for Forecasting Foreign Exchange Rates

It is challenging to forecast foreign exchange rates due to the non-linear characters of the data. This paper applied a wavelet-based Elman neural network with the modified differential evolution algorithm to forecast foreign exchange rates. Elman neural network has dynamic characters because of the context layer in the structure. It makes Elman neural network suit for time series problems. The main factors, which affect the accuracy of the Elman neural network, included the transfer functions of the hidden layer and the parameters of the neural network. We applied the wavelet function to replace the sigmoid function in the hidden layer of the Elman neural network, and we found there was a "disruption problem" caused by the non-linear performance of the wavelet function. It didn't improve the performance of the Elman neural network, but made it get worse in reverse. Then, the modified differential evolution algorithm was applied to train the parameters of the Elman neural network. To improve the optimizing performance of the differential evolution algorithm, the crossover probability and crossover factor were modified with adaptive strategies, and the local enhanced operator was added to the algorithm. According to the experiment, the modified algorithm improved the performance of the Elman neural network, and it solved the "disruption problem" of applying the wavelet function.These results show that the performance of the Elman neural network would be improved if both of the wavelet function and the modified differential evolution algorithm were applied integratedly.     

基于系统参数估计时间序列的小波分析故障诊断方法

提出了一种失效性故障诊断的新方法.这种方法将基于解析模型的故障诊断技术和基于信号分析的故障诊断技术结合起来,对系统参数的递推最小二乘估计时间序列进行小波分析,得到故障特征值,兼有两种故障诊断技术的优点.本文还讨论了对于模型参数估计时间序列小波分析的基函数及尺度选取方法问题,仿真结果表明该方法的有效性和准确性非常明显,具有一定的实用价值.     

基于BP-ART混合神经网络的电路故障诊断新方法

建立了基于误差反向传播(back propagation, BP)神经网络和自适应共振理论(adaptive resonate theory, ART)神经网络的电路故障诊断模型,提出了BP神经网络和ART神经网络相结合的电路故障诊断方法,以ART网络为主,识别新故障,以BP网络为辅,识别多类故障,并对传统的ART神经网络竞争机制加以改进,有效地解决了复杂电路故障诊断的难题。实验表明,基于BP和改进ART神经网络相结合的电路故障诊断方法具有自适应性好、训练时间短、准确性高等特点。     

基于时频分析与神经网络的实时智能故障诊断系统的软件设计--数据格式转换与信号处理功能的开发

介绍了以振动/声响信号为传感器的采集对象,基于小波(包)及联合时频信号处理和模糊神经网络分类的多用途智能故障诊断系统中的实时数据采集、信号分析与识别诊断等模块的程序设计与实现.作者所开发的实用软件包在现代汽车实时故障诊断中的成功应用证明了其理论与软件开发的正确性和有效性.这里着重介绍智能故障诊断系统的数据格式转换与实时信号处理部分的设计、实现方法.     

基于时频分析与神经网络的实时智能故障诊断系统的软件设计--总体构架与实时数据采集功能的开发

介绍了以振动/声响信号为传感器的采集对象,基于小波(包)及联合时频信号处理和模糊神经网络分类的多用途智能故障诊断系统中的实时数据采集、信号分析与识别诊断等模块的程序设计与实现.作者所开发的实用软件包在现代汽车实时故障诊断中的成功应用证明了其理论与软件开发的正确性和有效性.这里着重介绍智能故障诊断系统的软件框架的设计以及实时数据采集部分的设计、实现方法.     

基于误差反传小波神经网络的船舶横摇时间序列预报

结合小波分析和神经网络的特点，建立了应用于船舶横摇运动时间序列预报的误差反传小波神经网络结构并给出了算法。作者利用多输入、单输出小波神经网络预报模型进行了仿真，取得了良好的仿真效果。此方法不仅可应用于横摇运动时间序列预报，亦可用于纵摇、艏摇的时间序列预报。     

基于EMD与关联维数的故障诊断AR模型

提出了一种基于EMD和关联维数的转子系统故障诊断方法。该方法用EMD将转子系统振动信号分解成若干个基本模式分量IMF,对包含主要故障信息的IMF分量建立AR模型,AR模型自回归参数的关联维数作为特征量神经网络识别转子系统的工作状态和故障类型。对实验数据分析的结果表明,该方法能有效地应用于转子系统的故障诊断。