基于PCA-KLFDA的小样本故障数据集降维方法

针对小样本故障数据集降维问题,提出一种基于主元分析(PCA)和核局部费歇尔判别分析相结合的子空间降维方法.该方法首先应用PCA提取数据集中的关键信息并实施降维,然后将该子空间通过高斯核方法映射至高维线性空间,并在高维空间基于局部费歇尔判别分析训练出一个最有辨别力的低维分类特征集.用双跨转子实验台的一组故障特征数据集进行验证,结果表明:该方法能有效应对小样本的降维问题,达到增大不同故障样本集合间距离、使同类故障样本间的类内距离减小的效果,为基于数据驱动途径实现智能故障辨识技术中涉及的小样本故障数据集类别划分问题提供了一种新方法.     

基于多尺度熵的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障振动信号具有不同复杂性的特点,提出了一种新的基于多尺度熵(multi-scale entropy,简称MSE)和支持向量机的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先利用MSE方法对滚动轴承不同类型振动信号进行故障特征提取,然后与样本熵方法对比说明MSE方法相对于样本熵方法的优势,最后通过适合小样本分类的支持向量机作为分类器来识别滚动轴承故障类型.对实验数据分析的结果表明,该方法能有效地实现滚动轴承故障类型的诊断.     

基于支持向量机的机械故障诊断方法研究

针对因缺少大量故障数据样本而制约机械故障智能诊断发展的问题，提出了一种基于支持向量机的机械故障诊断新方法，介绍了该方法的原理和算法，并利用模拟故障数据建立了多故障分类器。这种诊断方法只需要少量的时域故障数据样本来训练故障分类器，不必进行信号预处理以提取特征量，便可实现多故障的识别和诊断。测试结果表明，当数据样本中含有26％的噪声时，故障分类器仍然能正确分类多种故障。这种诊断方法具有算法简单、可对故障在张分类和故障分类能力强的优点。     

基于故障敏感分量和改进K近邻分类器的故障状态识别

针对故障状态下的滚动轴承振动信号非线性非平稳性强、噪声干扰大导致的故障敏感特征提取难的问题,在对轴承振动信号进行局域均值分解（local mean decomposition,LMD）的基础上,提出了一种基于故障敏感分量的特征提取与改进K近邻分类器（K-nearest neighbor classifier,KNNC）的故障状态辨识方法。该方法采用相关系数法对LMD分解出的振动分量进行故障敏感性的量化表征,然后对筛选出的信号分量进行时域/频域的特征提取,构建不同故障状态下的特征样本集。为加快故障状态识别速度,排除不良样本的影响,提出一种基于二分K均值聚类的改进KNNC算法,精简了大容量的训练样本,有效去除不良特征样本和干扰点。实验结果表明,以敏感分量特征作为输入的改进KNNC算法能够快速准确地识别轴承不同故障状态。     

神经网络在提升设备故障诊断的应用研究

首先,结合领域专家的经验知识,根据提升机制动系统故障树,完成了故障样本的收集与设计,再用SOM网络对制动系统的7种故障模式进行了分类,成功实现了第一层次的诊断;其次,总结了子系统-液压站故障树,完成了故障样本的收集与设计;最后,用BP、Elman网络对液压站的故障进行了第二层次的诊断,确定了故障原因、程度。神经网络的测试结果表明:网络结构、输入、输出能满足故障诊断与预测的要求。     

一种对称极坐标图像模糊C均值聚类的电主轴失衡故障诊断方法

为解决电主轴转子不平衡故障的可视化智能识别问题,提出了一种对称极坐标图像和模糊C均值(FCM)聚类相结合的失衡故障诊断新方法。首先对转子时域振动信号进行经验模态分解降噪,按对称极坐标方法将其转化为二维雪花图像,通过灰度共生矩阵,提取雪花图像二维特征参数;然后对已知样本信号的特征参数组建故障特征向量,标准化后作为FCM输入,得到分类矩阵和聚类中心;最后计算待测样本和已知故障样本聚类中心贴进度,实现失衡故障识别和分类。在某电主轴系统平台上完成了1 800 r/min时转子3种不同失衡状态的诊断试验,在对45组小样本识别中该方法的分类准确率达到73%。     

基于PCA和RBF神经网络的石化装置故障监测与诊断

为了从石化装置大量工艺监测数据中提取有效的故障特征信息,及时地发现故障并准确地识别故障原因,提出了一种基于PCA和RBF神经网络的故障监测与诊断方法。首先获取工况样本,建立PCA模型,降维提取统计特征;设定正常工况SPE统计量阈值,建立在线工况SPE统计量,由此进行故障监测。然后对故障样本进行PCA降维,构建多个RBF神经网络模型,用以实施在线故障诊断,识别故障原因。最后把某石化公司气体分馏装置脱异丁烷单元作为实例,采用Uni Sim Design软件对该单元进行过程动态模拟,获得工况监测样本,建立了故障监测与诊断模型。研究结果表明,所提出的方法不仅能有效地对工况进行状态监测,而且能快速和准确地诊断故障。     

多信息融合技术在发动机故障诊断中的应用

本文为了解决发动机喷油器故障诊断中基于单传感器信息的方法诊断精度低的缺点,应用神经网络原理,提出了一种基于气缸压和,缸盖振动信号和燃油压力等多传感器信息融合的喷油器故障诊断新方法,通过提取发动机工作过程故障三种信号的八个特征值,按正常和五种故障状态的构造学习样本文集和检验样本文集,对输入进行归一化处理,该方法能有效地提高其故障诊断精度。     

分级小波神经网络在故障诊断中的应用

提出一种分级小波神经网络结构,可实现单一故障样本训练的神经网络与组合神经网络相结合,对单一故障和多发故障都能做出正确的判断,诊断结果准确可靠.     

一种基于小波变换与神经网络的传感器故障诊断方法

传感器故障诊断在化工生产中有着重要地位。该文以小波变换与神经网络方法为基础,提出了一种传感器故障诊断的方法。该方法能够有效区分传感器故障造成的信号变化与过程本身正常波动造成的信号变化,同时在训练神经网络时只需要系统正常状态下的样本,克服了传感器故障样本稀少的困难。此外,该方法可以在传感器发生故障后估计出正常的模拟信号。实验证明,该方法能够有效完成故障诊断,并可以判断出传感器的故障类型。     

粗糙集与故障树理论的组合故障诊断

故障知识的获取以及故障树结构的确定一直是亟待解决的瓶颈问题.将粗糙集理论引入到故障树的故障诊断中,利用粗糙集对实例测得的故障信息进行知识约减和知识获取,寻找系统各个故障源信号之间的逻辑关系,并通过这些逻辑关系构造基于知识的故障树模型.故障实例分析表明,将粗糙集理论与故障树有机结合在一起进行故障诊断能有效地压缩故障特征空间,实现快速、准确的故障推理.     

基于粗糙集理论的贝叶斯网络分类算法

面对生活中数据信息量大的问题,常使用粗糙集对数据进行知识约简,消除数据中冗余的部分。但大多数研究没有考虑约简后对原有分类的影响;常使用的朴素贝叶斯算法又难以获得其先验概率。基于上述问题,本文提出了一种基于粗糙集的贝叶斯分类算法：首先利用粗糙集中决策属性和条件属性之间的依赖关系,进行属性约简,消除冗余的数据,然后通过贝叶斯算法对约简后的数据进行知识挖掘,最后通过对故障源数据的对比分析。该方法既避开了朴素贝叶斯算法对先验概率的要求,又使得数据分类和预测能力有了明显提升。     

粗糙集神经网络理论在矿井通风系统评价中的应用

针对矿井通风系统神经网络评价法中建立样本的不稳定性问题,开展了基于粗糙集和BP神经网络理论的通风系统综合评价研究。以某矿井通风系统为研究对象,应用粗糙集数据分析系统对矿井通风系统评价指标的原始数据样本的分类质量进行了检验;在此基础上,基于人工神经网络理论,建立了矿井通风系统的粗糙集神经网络评价模型,从而形成了一种新的基于粗糙集神经网络理论的矿井通风系统评价方法。研究结果表明,经过模型的数据检验和应用性验证,其理论评价结果与实际情况相符,且网络总误差小于0.004;这说明基于粗糙集神经网络的综合评价方法在矿井通风系统评价中有很好的实际应用效果。     

多层次模糊综合评判法在矿井断层预测中的应用

本文针对影响煤矿生产最为严重的断裂构造,运用模糊综合评判思想,模拟了“专家”预测经验。首先指出断层形成和分布具有的模糊性,论证了模糊理论解决矿井断层的必要性和可行性;其次以白皎井田为例,讨论了模糊论域、权重及评语集等参数的选择,并得出矿井断裂预测中隶属函数的建立方法以及断裂构造的模糊综合评判模型;最后在矿井内进行了复杂程度等级的块段划分,取得较好成果。该方法也可推广到综采地质条件分类中。     

基于粗糙集的模糊神经网络在故障诊断中的应用

文章将粗糙集理论、模糊逻辑推理和神经网络等方法相结合,提出一种基于粗糙集的模糊神经网络理论的复杂机械的故障诊断方法。该方法应用模糊逻辑推理建立故障诊断决策表,采用粗糙集理论对故障样本数据属性约简,将获取的主要特征属性输入到神经网络中进行训练学习,然后把检测数据输入到诊断系统中进行检测。检测结果表明,该方法在船舶柴油机的故障诊断中是有效的。     

粗糙集理论在机械故障诊断中的应用研究

为了对诊断过程中大量的宙余特征进行压缩或约简,将粗糙集理论引入到机械故障诊断过程中,提出了一种特征约简的算法,通过2个典型诊断实例对该算法进行了验证,结果表明：在保证故障分类结果基本不变的情况下,该算法可以查找出对故障分类起主作用的特征,从而达到了特征约简的目的,为粗糙集理论在机械故障诊断中的深入应用打下了基础。     

基于灰色粗集模型的汽车变速箱故障诊断方法

进一步提高灰色门限关联分析方法在汽车变速箱故障诊断中的精度并改善其决策中的不协调性。将粗集理论处理决策规则的方法与灰色系统理论在机械故障诊断决策中的应用结合起来,找出各故障的最优参数,理论分析及试验结果表明,灰色粗集模型突出了各特征参数对不同故障的作用,因而该方法提高了诊断的精度,也改善了诊断的协调性。对灰色粗集模型基于规则的故障普遍存在的诊断精度不高和决策不协调问题有所改进。     

基于模糊集和粗糙集理论的故障诊断方法的研究

概括介绍了模糊集粗糙集的基本理论,对基于它们的故障诊断方法进行比较,并提出在故障诊断方法中一些可能的研究方向。     

基于粗糙集理论的低压电器故障诊断方法研究

通过分析低压电器的故障,提出一种基于粗糙集理论的故障诊断方法。根据故障历史样本,确定样本的条件属性集合和相应决策属性集合。对条件属性集合进行约简,实现不确定数据的简化,得到相应的规则集合,并将其应用于低压电器常见故障的诊断。     

Application of Rough Set Theory in Fault Diagnostic Rules Acquisition

Rough set theory is a new mathematical tool to deal with vagneness and uncertainty. But original rough sets theory only generates deterministic rules and deals with data sets in which there is no noise. The variable precision rough set model （VPRSM） is presented to handle uncertain and noisy information. A method based on VPRSM is proposed to apply to fault diagnosis feature extraction and rules acquisition for industrial applications. An example for fault diagnosis of rotary machinery is given to show that the method is very effective.