基于自组织映射网络的齿轮故障分类识别

分析了自组织映射网络算法，在U-矩阵方法基础上提出了一种改进的可视化训练结果方法，并应用于齿轮故障的模式识别，研究表明，自组织映射网络能对齿轮状态进行正确分类，有效识别故障模式，改进的可视化方法能更加清楚地显示网络训练结果，两者结合可以扩展应用于机械设备的状态监测和故障识别。     

一种自适应局部线性嵌入与谱聚类融合的故障诊断方法

针对数据维数高、非线性且从高维观测空间分析数据模式困难的问题,将改进的流形学习算法引入到数据聚类中,提出了一种结合自适应局部线性嵌入和递归调用规范切融合的新方法.采用自适应局部线性嵌入对原始数据进行非线性降维,应用递归调用规范切对低维空间数据进行聚类,通过对3组UCI标准测试数据集的仿真实验表明,新方法能够将高维数据有效地映射到低维本质空间,克服了传统方法对数据集结构的依赖性,从而显著提高了谱聚类算法分类的准确性和稳定性.同时,对于田纳西-伊斯曼过程的数据实验,表明了该方法对故障模式识别的可行性和有效性.     

基于改进LLE算法的机械故障特征压缩与诊断

局部线性嵌入法(locally linear embedding,LLE)是一种典型的流形学习算法。在分析LLE算法的基本计算思路的基础上,提出了一种基于最佳分类效果的k和d综合参数选择方法。此方法综合考虑了故障类内和类间的离散度,并以此作为LLE算法特征压缩效果的评价依据。根据LLE算法的局部线性特征保持的基本特点,提出了一种增量式LLE算法用于柴油机机械故障特征压缩与诊断中。以平均子带能量法构造特征向量空间,子带数目的确定以同种故障类型特征参数间方差最小为准则。实验中,分别使用基于最佳参数选择的LLE算法、传统的主成分分析(principal component analysis,PCA)、增量式LLE算法对柴油机特征向量进行压缩,并对这三种算法的特征压缩结果运用K近邻算法(K-nearest neighborm,KNN)进行故障诊断与分类。结果表明基于最佳参数选择的LLE算法的诊断分类效果要优于传统的PCA方法,增量式LLE算法也取得良好的分类效果。实验表明,对LLE算法进行有关改进可以很好地应用到机械故障特征压缩与诊断中。     

基于局部线性嵌入的多流形学习故障诊断方法

故障样本具有复杂多样性,而不同故障类型存在于不同维数的多流形子空间中,将样本统一降维到同一维数的单流形上则不能进行高效的特征提取.提出了一种基于局部线性嵌入(Local Linear Embedding,LLE)的多流形学习(Multi-LLE)故障诊断方法,将单流形故障诊断方法扩展到多流形,首先利用Multi-LLE分别提取各故障数据集在其本征维数流形上的特征,再通过各特征向量的聚类中心与故障新样本在不同维数下的嵌入向量的距离比较,将距离最近者归为一类实现分类识别.利用转子实验故障数据对算法进行了验证,并将Multi-LLE方法与LLE和海赛局部线性嵌入(HLLE)方法进行了比较,结果表明该方法能够有效的实现故障诊断.     

基于WLLE和SVM的植物叶片图像识别方法

针对局部线性嵌入(LLE)算法易受噪声影响,以及最近邻分类器不能有效识别植物叶片图像,提出一种基于加权局部线性嵌入(WLLE)和支持向量机(SVM)的植物叶片图像识别方法.首先利用WLLE算法对预处理后的含有高斯噪声叶片图像进行特征提取,然后采用SVM分类机制对叶片图像进行训练和识别,最后在真实的植物叶片图像数据库中提取植物叶片图像进行分类实验.实验结果表明该方法能提高叶片图像的分类率.     

基于WLLE和SVM的植物叶片图像识别方法

针对局部线性嵌入(LLE)算法易受噪声影响,以及最近邻分类器不能有效识别植物叶片图像,提出一种基于加权局部线性嵌入(WLLE)和支持向量机(SVM)的植物叶片图像识别方法.首先利用WLLE算法对预处理后的含有高斯噪声叶片图像进行特征提取,然后采用SVM分类机制对叶片图像进行训练和识别,最后在真实的植物叶片图像数据库中提取植物叶片图像进行分类实验.实验结果表明该方法能提高叶片图像的分类率.     

流形学习方法及其在头部姿势估计中的应用

流行学习是一种新的数据降维方法,能揭示数据的内在变化规律,其目标是发现嵌入在高维数据空间中的低维流形结构,并给出一个有效的低维表示。目前流形学习以其出色的数据约简与可视化能力得到了越来越多模式识别与机器学习工作者的重视。本文介绍了一些常用的流形学习算法,分析了这些算法的优缺点,并利用流形学习中的局部线性嵌入(LLE)算法于头部姿势估计,取得了较好的识别效果。     

齿轮局部损伤振动信号的循环平稳性分析

针对齿轮局部损伤故障振动信号的特点,在对其数学模型进行循环平稳性理论分析的基础上,定义并解释了幅值调制能量比系数概念及其算法.通过仿真分析,基于信号累积量的循环相关分析算法不仅能完整地保留信号中的周期成分,还具有较好地抑制加性平稳噪声的优点,利于幅值调制能量比系数指标的提取.实验表明,结合齿轮运转的样本数据,幅值调制能量比系数值随着齿轮局部损伤程度的加大而增大.该方法可以发现齿轮在运转中某轮齿发生的局部损伤故障及损伤程度.     

一种线性局部切空间判别分析算法

为了在保持数据局部几何结构不变的同时使数据分类边界最大化,提出了一种用于分类的线性局部切空间判别分析算法.该算法是改进的流形学习算法的监督版,样本的局部切空间排列矩阵确保样本低维嵌入的局部几何结构不变;基于最大边界准则的数据散度矩阵确保数据分类的类内散度最小和类间散度最大;对上述2个矩阵和进行特征分解,获得平衡的投影向量基,使样本投影后的子空间被优化.对Yale,UMIST与MIT这3个人脸数据库的实验结果表明,与现有多种经典分类方法相比,提出的算法在降维的同时提取了用于人脸识别的更有效特征,识别性能较好,具有较高的判别分析能力.     

电机故障模式识别与诊断

为了实现对电机故障模式的自动识别与诊断,通过对人工神经网络分类功能及传统电机故障诊断技术的分析,提出了一种利用人工神经网络进行模式识别的方法.针对电机故障特征在实际中可能是非线性可分的情况,利用φ函数可以将非线性可分的模式转化到线性空间并实现分类,基于这种思想提出了利用径向基函数(RBF)网络实现对这种复杂故障模式的分类.以感应电机转子故障分类的实验结果表明,这种神经网络模式识别方法是有效的,并且可以通过自动调节径向基函数中心提高网络分类的正确率.