基于改进FSVM的滚动轴承故障诊断研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:AsiaITt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
智能时代已悄然而至,各类机械设备的智能化程度也越来越高。大众在享受设备智能化给生活带来高效、便捷的同时,也要面临因设备出现故障而带来的各种损失。滚动轴承是机械设备中普遍存在且非常容易发生故障的器件,据统计由滚动轴承损伤而引起的故障占比大约是30%。因此对机械设备滚动轴承各种故障状态进行精准的分类预测具有不容忽视的现实意义和工程价值。基于此,本文通过对采集到的轴承数据进行分解处理,并将提取到的信号特征用于轴承的故障预测分类,由此展开一系列的研究分析。主要研究内容如下:(1)采用一种基于希尔伯特振动分解(Hilbert Vibration Decomposition,HVD)的滚动轴承信号分析方法。首先介绍了经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法的思想,然后针对EMD方法容易出现模态混叠现象这一缺点,引入HVD方法对故障信号进行分解处理。HVD方法把原始的故障信号分解为若干个幅值不同的分量,具有较高的分解精度,有效地克服了EMD分解模态混叠的弊端。但是HVD方法在分解过程中由于要对数据进行截断处理,无法规避边界效应的出现。为了解决这一问题,本文采用一种新的自适应波形匹配的延拓方法,通过对比实验可以看出改进后的HVD相比较HVD和EMD而言,具有更好的分解性能。然后挑选出包含特征信息较多的几个分量并求得相应样本熵,把样本熵构造成机器可识别的特征向量为下面的工作做准备。(2)采用一种基于密度函数改进噪声聚类的隶属度计算方法。在分析了几种常见隶属度求解方法受噪声影响较大的基础之上,引入了模糊噪声聚类的概念。该方法将噪声视为独立的一类,所以在很大程度上降低了噪声对算法稳定性的影响。但是其初始聚类中心是随机初始化的,一旦误选噪声点作为初始聚类中心将导致聚类结果出现严重偏差。因此本文采用密度函数取代随机赋值来对聚类中心进行初始化,最终的实验结果很好地证明了该方法的有效性。(3)采用鲸鱼算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)对模糊支持向量机(Fuzzy Support Vector Machines,FSVM)进行参数优化。首先介绍了鲸鱼算法的原理,然后针对鲸鱼算法中存在的问题,比如种群随机初始化容易造成种群多样性缺失、收敛因子及权重因子的取值大小对算法性能的影响、算法后期容易陷入局部最优等问题做出相对应的优化方案,从而获得改进鲸鱼算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)。最终通过设计对比实验来验证本文所提的优化算法具有较好的鲁棒性。(4)采用一种新的改进鲸鱼算法优化模糊支持向量机(IWOA-FSVM)故障分类模型,结合特征提取工作,最终完成滚动轴承的故障诊断。
其他文献
随着我国新型城镇化的加速推进,越来越多的新城将选址郊区,而郊区用地的地基承载力和稳定性均不能满足新建项目的要求,因此需要对其软土地基进行加固和处理,水平加筋就是广泛
神经纤维瘤病是一常染色体显性遗传性疾病,临床上较为少见。本病例为位于臀部的巨大神经纤维瘤性象皮病,临床分型为5型。伴发臀部皮肤牛奶咖啡色斑50年,肿块进行性增大23年,体检
蓝藻治理一直是世界性难题,扬州大学环境科学与工程学院教授丛海兵团队近日研发出一种通过加压沉淀控制蓝藻生长的新技术,为解决蓝藻治理问题提供了新的方法.
供应链排序是研究供应链管理中加工、分批和运输集成的排序模型、复杂性及其算法。本文主要研究了单机和平行机上,运输机数量和容量有限制或不受限制的供应链排序问题。在单
本文主要研究了两阶段车间作业排序问题:第一类是两阶段自由作业排序问题,第二类是两阶段混合车间作业排序问题。研究的重点是,证明这些问题的计算复杂性,设计问题的近似算法
背景与目的: Survivin是一种新的凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein,IAP),是新近发现的IAP家族的又一种哺乳动物分子。主要作用于各个凋亡途径的汇集点,直接抑制终
本文以中厚板3#高炉配套动力设备为研究对象,介绍了150t/h高温高压燃气锅炉、250MW汽轮机、AV63鼓风机自动化控制系统的运行维护、自动化程序调试、控制系统开发和上下位机的编程,并对高炉配套动力设备在运行中出现的各类问题深入研究,使改造后的动力设备自动化控制系统更符合高炉生产需求,本文主要研究内容包括如下几个部分:1)中厚板3#高炉的工艺流程,高温高压燃气锅炉、汽轮机、鼓风机三个主要动力设备
三大攻坚战之一的防范化解重大风险的重点是防控系统性的金融风险,随着全球经济一体化和金融全球化的发展,中国由于金融市场对外开放程度不高和金融体系自身存在的一系列问题
<正>河北省建筑科学研究院有限公司举办国家装配式建筑质量监督检验中心揭牌仪式。这是国内首次设立专业从事装配式建筑质量监督检验的国家级第三方检验机构。目前通过资质认
为了避免造成经济损失、浪费资源,采用合理的方式加固建筑物尤为重要。采用高延性混凝土(HDC)加固受损混凝土结构将对混凝土加固领域产生巨大的影响。该加固方法利用其自身流动性好、可浇筑成任意形状及加固层与原构件表层粘结作用好等优势,使得加固层与原构件可以协调共同工作。混凝土结构除了会遭受到地震或其他外力导致结构受损之外,也会受到海水或者其他因素所带入的氯离子的侵蚀。为了使该加固方法广泛用于工程实际中,