混沌粒子群优化模糊聚类的旋转机械故障诊断

提出基于混沌粒子群优化加权模糊聚类的旋转机械故障诊断算法。该算法用混沌粒子群算法取代传统的梯度下降法,优化加权模糊C-均值算法的各个参数,并依据聚类有效性指标确定最优聚类数及聚类中心。应用表明,混沌粒子群算法有效提高了模糊聚类分析的收敛速度和精度,提高了旋转机械故障诊断的准确率。     

基于粒子群优化的核模糊属性c-均值聚类算法

为克服核模糊属性c-均值聚类算法易陷入局部最优解的缺点,提出一种新的基于粒子群优化的核模糊属性c-均值聚类算法.该算法根据核模糊属性c-均值聚类准则设计适应度函数,利用粒子群优化算法对聚类中心进行优化,在粒子迭代进化过程中采用动态调整学习因子,提高算法的优化性能.实验表明,本文算法优于单一使用核模糊属性c-均值聚类算法和基于粒子群优化的核模糊c-均值聚类算法,也优于目前常见的典型聚类算法.     

基于人工免疫粒子群优化算法的动态聚类分析

模糊C-均值聚类算法受初始化影响较大,在迭代时容易陷入局部极小值。将粒子群优化算法与模糊G-均值聚类算法相结合,提出一种新颖的动态聚类算法。该算法利用人工免疫思想改进粒子群优化过程,在很大程度上避免了粒子群算法和聚类算法早熟现象的发生,全局搜索能力和局部搜索能力优于同类算法。利用聚类理论中的经验规则kmax≤√n确定聚类数k的搜索范围,在最优粒子基础上进化新一级种群,该方案可有效提高算法的收敛速度。两组数据的仿真实验表明,新算法优于传统模糊C-均值聚类算法,具有收敛速度快和解的精度高的特点。     

基于粒子群优化的模糊核聚类方法

针对模糊核聚类对初始值敏感、易陷入局部最优的缺点,提出了基于粒子群优化的模糊核聚类方法.该方法根据聚类准则设计适应度函数,利用粒子群优化算法对聚类中心进行优化,在迭代优化过程中设计了梯度下降法加快算法的收敛速度,并引入变异机制增强粒子群的多样性.仿真实验及在水轮机转轮叶片裂纹源定位中的应用验证了算法的可行性和有效性.     

基于PSO-FCM的长输管道泄漏检测方法

为了提高长输管道泄漏检测的准确率,将改进模糊C均值算法应用于长输管道泄漏检测研究.在传统模糊C均值算法的基础上引入粒子群算法,对其寻找聚类中心的迭代过程进行优化,用粒子群算法替代模糊C均值的梯度下降法,以提高模糊C均值算法的聚类效率和准确率.然后分别用所得的基于粒子群优化的模糊C均值聚类模型、传统模糊C均值聚类模型以及3层BP(Back Propagation)神经网络分类模型对同一组管道泄漏检测实验数据进行处理.对比实验结果证明,基于粒子群优化的模糊C均值算法其性能优于传统的模糊C均值算法和3层BP神经网络,将其模型应用于长输管道泄漏检测的方案可行.     

基于粒子群优化与模糊聚类的社区发现算法

针对现有基于改进的K-means模糊聚类的社区发现算法(k-means algorithm for community structures detection based on fuzzy clustering,NKFCM)执行效率较差的问题,将粒子群算法与模糊聚类算法相结合提出了基于粒子群优化与模糊聚类的社区发现算法(community detection algorithm based on particle swarm optimization and fuzzy clustering,PFCM).该算法首先进行迭代运算,找出初始聚类核心,利用以云模型为运行条件的粒子群优化算法确定最优聚类核心与最佳社区个数,最后利用模糊聚类算法(fuzzy c-means algorithm,FCM)进行具体的社区划分.理论解析与测试结果表明:该算法发现网络社区的准确性较高,且与NKFCM算法相比,PFCM在处理网络数据时执行效率获得了极大地提升.     

基于粒子群聚类算法的大坝安全监控模型

将粒子群算法与模糊聚类算法相结合,建立了基于粒子群聚类算法的大坝安全监控模型.该算法将分类矩阵作为粒子的编码形式,依据粒子的个体极值和全局极值,充分利用正反馈计算信息,自适应性地确定模糊分类矩阵和聚类中心.工程算例表明:粒子群聚类算法进一步提高了聚类算法的区间预报能力;对于高维优化问题,粒子的搜索过程比较复杂,该算法的收敛速度较慢.     

基于模糊聚类的粒子群优化算法

粒子群优化算法(PSO)的基础上,提出了基于模糊C-均值聚类(FCM)算法的粒子群优化算法.该算法在每次迭代过程中首先通过FCM算法把粒子群体分成若干个子群体,然后粒子群中的粒子根据其个体极值和子群中的最优粒子更新自己的速度和位置值.通过典型复杂函数测试表明,基于模糊C-均值(FCM)的粒子群优化算法的优化性能和效率远远超过基本粒子群优化算法.     

基于PSO-FCM算法的同调发电机识别

针对同调动态等值法中的同调发电机分群问题,提出了基于粒子群优化(PSO)的模糊c均值聚类(FCM)算法来识别同调发电机.该算法将聚类中心数作为粒子进行编码,利用粒子群优化的并行性和全局搜索能力,通过不断更新粒子的速度和位置实现寻优,克服了模糊c均值聚类对初值的依赖和易陷入局部极值的缺点.文中还构造了聚类有效性函数来进行聚类效果的评价.IEEE10机39节点系统仿真表明,该算法具有快速、准确、简单、易实现的特点,有效解决了同调发电机的识别问题,可用于电力系统不同运行方式下同调发电机的分群.     

一种改进粒子群优化算法在入侵检测中的应用

针对现有的粒子群优化(PSO)算法大多存在早熟收敛、容易陷入局部最优值的问题,提出了一种新的协同粒子群优化(CPSO)算法。该算法拥有两个子群,一个用于全局搜索始终保持粒子多样性,另一个用于局部搜索保证搜索精度,通过相互协同合作在全局最优值附近实现精确搜索。最后把该算法应用到动态聚类入侵检测,通过优化聚类半径和聚类阈值,对训练数据进行正、异常类聚类,然后用测试数据进行攻击检测。试验结果表明该算法较粒子群和突变粒子群(MPSO)算法性能明显提高。     

一种混合智能故障诊断方法及柴油机故障诊断

提出了一种模糊聚类、粗糙集理论与神经网络集成的混合智能故障诊断方法。引入聚类有效性函数和点分布密度函数。对模糊c-均值聚类算法进行改进,形成了自适应模糊聚类算法并依据该算法将连续的故障特征值离散化。应用粗糙集理论处理离散化的故障诊断数据。采用基于信息熵的方法,约简冗余的故障特征。依据约简结果构建神经网络,采用遗传算法优化网络的权值和阈值。将该方法用于柴油机气门故障诊断,并与普通神经网络进行对比。结果表明,该方法提高了故障诊断的正确率。     

基于自适应动态时间规整(DTW)的GA-FCM多阶段间歇过程故障诊断

多时段是间歇过程的固有特征,对间歇过程划分阶段可以提高故障诊断的精度。采用模糊C-均值聚类（FCM）算法划分阶段存在对初始聚类中心敏感、易于陷入局部极优值的问题。提出遗传算法与FCM算法相结合的方法（GA-FCM）,用于克服FCM易于陷入局部极优值的问题,以达到全局最优。同时,针对间歇过程数据不等长问题,提出自适应动态时间规整（DTW）算法。随后,用GA-FCM方法完成阶段划分,再建立多向核主元分析（MKPCA）模型完成故障检测。最后将此算法应用于青霉素发酵过程,仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

复杂系统故障诊断中的模糊聚类方法

为了提高复杂系统故障的诊断能力,采用模糊Ｃ－均值聚类算法对原始采样数据进行聚类,并通过模糊传递闭包法和绝对值指数法得到模糊Ｃ－均值法的初始迭代矩阵．用划分系数、划分熵和分离系数来评价聚类的结果是否最佳．采用模糊聚类方法可避免研究复杂系统的内部特性,比仅依据其外部输出的数据进行故障诊断方法简便．通过某飞行器测试系统的应用,表明采用模糊聚类方法后,提高了判别故障的准确率．     

PSO高斯诱导核模糊c均值聚类算法*

为了避免陷入梯度法局部极值以提升模糊聚类算法聚类性能,提出PSO高斯诱导核模糊c均值聚类算法(PSO Gauss-induced kernel fuzzy c-means clustering algorithm, PSO-GIKFCM)。首先将高斯核函数应用于模糊c聚类算法(FCM)目标函数,得到高斯核模糊聚类目标函数。然后在高斯核特征空间和输入空间利用梯度法得到两空间聚类中心,将特征空间聚类中心与样本的内积核矩阵代入输入空间聚类中心,从而得到高斯诱导核的聚类中心。最后在解空间利用粒子群算法(PSO)对模糊隶属度进行寻优估计,并结合目标函数和聚类中心构成PSO-GIKFCM参数估计迭代流程。PSO-GIKFCM算法基于粒子群算法保证其收敛性,聚类中心仅为模糊隶属度的函数,PSO生物进化算法在解空间全局寻找优解,且将模糊指标扩展为大于0的情况。通过仿真实验验证了所提出算法的有效性。     

基于改进自组织映射聚类算法的连锁故障预测模型

为提高电力系统连锁故障预测的快速性和全面性,提出一种基于改进自组织映射聚类算法的连锁故障预测模型.针对事故链预测模型的故障指标模糊、事故链模型过于庞大等问题,该模型首先设计了初始故障集评价指标、上下级支路间关联性指标.其次改进自组织映射聚类算法,对关联性指标进行聚类分类,并在上下级支路关联性确定中,设定适当阈值.最后,利用IEEE36节点系统进行仿真验证.结果 显示:本文方法在3.245 s时可预测到6级总计37条故障线路,故障预测范围达到97％.可见,本文方法与传统方法相比能有效缩短预测时间,扩大预测范围.     

基于模糊聚类算法的精炼过程真空系统故障诊断

针对大型真空冶金系统(DVMS)的故障点多、故障征兆不明显且要求其故障诊断快速、准确的特点,提出了一种基于模糊聚类算法的智能诊断模型·该模型具有很强的自学习、自组织能力适用于大型复杂真空系统的故障诊断·在介绍了模糊聚类算法的理论同时,给出了模糊故障诊断的步骤·以RH KTB真空冶金系统的智能故障诊断为例给出了模糊诊断的实际过程·通过分析证实了该算法对大型复杂真空冶金系统智能故障诊断的有效性·     

一种柴油机燃油系统故障诊断的新方法

提出一种基于小波变换和模糊C-均值聚类分析的柴油机燃油系统故障诊断方法.对测得的柴油机高压油管压力波形进行小波变换,提取了反映故障状态的5个特征参数.给出了模糊C-均值聚类算法的原理及一般步骤,指出用划分系数、划分熵和分离系数可以评价模糊聚类的有效性.利用模糊C-均值聚类算法建立标准故障特征模式,通过待识样本与标准模式的贴近度计算和比较,可以完成故障模式的模式识别.该方法应用于柴油机燃油系统的典型故障诊断中,测试表明采用小波分析和模糊C-均值聚类分析后,提高了判别故障的准确性.     

改进测度下的模糊C均值三元催化器故障诊断方法

针对采用物理建模刻画三元催化器故障演化精确性不足问题,提出一种基于尾气大数据的改进测度模糊C均值(FCM,fuzzy c-means),故障诊断方法。该方法包括分数阶傅里叶变换(FRFT,fractional fourier transform)下的故障特征提取与优化、核熵成分分析(KECA,kernel entropy component analysis)下的分形故障特征降维以及改进相似测度下的FCM故障特征聚类。首先,对不同工况的尾气数据进行FRFT处理,获取三元催化器从时域到频域的精细故障信息,同时利用粒子群算法(PSO,paticle swarm optimization)选取最优的FRFT特征,并由分形算子给出相应精细特征的分形维数;其次,借助KECA对候选的高维分形特征进行维数约简;最后,将获得的故障特征提交给改进测度的FCM故障分类器完成故障诊断。数值实验结果表明,较之采用欧式距离或余弦距离的FCM方法,研究方法的故障诊断精确度更高。     

模糊综合评判的系统聚类算法研究

对于数量较大、维度较多、较为复杂的聚类对象,系统聚类较为复杂; 而模糊综合评判聚类方法聚类结果不够准确,其个数难以控制。为此,提出基于模糊综合评判的系统聚类算法,该方法对较为复杂的、由多种因素制约的事物或对象进行模糊综合评判处理,提取对象的整体特征,运用系统聚类对其进行聚类分析。最后通过对5 个班级的多次考试成绩进行了聚类分析,验证了该算法的有效性。实验结果表明,该方法具有准确性、整体性、可操作性以及简略性等。