基于粗糙集的轉(zhuǎn)子裂紋故障診斷研究.pdf

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1、第53卷第6期汽輪機(jī)技術(shù)V0I.53No.62011年l2月TURBINETECHNOLOGYDec.2011基于粗糙集的轉(zhuǎn)子裂紋故障診斷研究陳松平,宋光雄(華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京102206)摘要:針對診斷轉(zhuǎn)子裂紋故障時(shí)出現(xiàn)的許多不確定性的信息,信息的重要度不同以及冗余等問題,提出了一種基于粗糙集的裂紋故障診斷方法。利用粗糙集相對約簡的不唯一性和不確定知識的表達(dá)能力,將診斷轉(zhuǎn)子裂紋的相關(guān)特征參數(shù)進(jìn)行模糊化及離散化處理,構(gòu)建故障決策表。對故障征兆參數(shù)進(jìn)行約簡,去除冗余

2、信息,求出集合的正域。根據(jù)依賴度和重要度關(guān)系,求出集合的核,作為診斷轉(zhuǎn)子裂紋故障的規(guī)則,簡化了診斷過程。實(shí)例表明,該方法能較大的提高轉(zhuǎn)子裂紋故障診斷的效率和可靠性。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)子裂紋;粗糙集;正域i診斷規(guī)則分類號:TM311文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001-5884(2011)06-0462-03StudyofRotorCrackFaultDiagnosisBasedonRoughSetsCHENSong—ping,SONGGuang—xiong(SchoolofEnergy,PowerandMechanicalEngine

3、ering,KeyLaboratoryofConditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipmentofMinistryofEducation,NoAhChinaElectricPowerUniversity,Beijing,102206,China)Abstract:Inthelightoftheproblemsofuncertaintyinformation,importantdegreedifferentandinformationredundancy,relatingto

4、theRotorcrackfaultdiagnosis,proposedacrackfaultdiagnosismethodbasedonroughsets.Byutilizingthenon—uniquenessoftherelativereduction,andtheuncertaintyknowledgeexpressionabilityoftheroughsets,therelevantcharacteristicparametersofthecrackrotorwerediscreteandfuzzed,cons

5、tructingfaultdecisiontable.Thenreducingthescaleofthefaultcharacteristicparameter,removeredundantinformation,obtainpositiveregionofset.Accordingtothedependencyandimportancerelationship,obtainpositiveregionQ—core,astherotorcrackfaultdiagnosisrules,Simplifythediagnos

6、isofprocess.ApracticalexamplehasproventhattheefficiencyandreliabilityofcrackrotorfaultdiagnosisbasedOUroughsetsmethod.Keywords:rotorcrack;roughsets;positiveregi0n;diagnosisrule中,U為論域,是一個(gè)有限的非空集合;CuD=A是對象條件0前言屬性和決策屬性的集合;V是屬性值的集合,:U×A—是一個(gè)信息函數(shù),它指定U中每組對象的屬性值。K=(U,A)轉(zhuǎn)子裂

7、紋是汽輪發(fā)電機(jī)組常見的故障之一。上世紀(jì)70為一個(gè)知識表達(dá)系統(tǒng),CuD=A分別為條件屬性集合和決策年代以來,人們對轉(zhuǎn)子裂紋故障進(jìn)行了大量研究”。本文屬性集合。這樣就構(gòu)建了一個(gè)具有不同條件屬性和決策屬提出利用粗糙集的轉(zhuǎn)子裂紋故障診斷方法。根據(jù)轉(zhuǎn)子裂紋性的知識表達(dá)系統(tǒng),即決策表,定義為T=(U,C,D)。U/IND故障的特征參數(shù)和裂紋發(fā)展的不同時(shí)期,作為診斷決策的條(C)表示根據(jù)故障征兆屬性C將U上的對象進(jìn)行劃分而得件屬性和決策屬性。對條件屬性進(jìn)行模糊化和離散化的處到的所有等價(jià)類。關(guān)系IND(C)和關(guān)系IND(D)的等價(jià)類分理,

8、構(gòu)建故障決策表。利用粗糙集對決策表進(jìn)行約簡,降低別稱為條件類和決策類。決策表的維數(shù),求出條件屬性集的正域,根據(jù)依賴度和權(quán)重對于關(guān)系系統(tǒng),子集U且∈U,R為U上的一個(gè)關(guān)系,求出集合的核信息,作為診斷裂紋故障的規(guī)則,極大的等價(jià)關(guān)系,有簡化了診斷過程,提高了裂紋故障診斷的效率。的下近似為R(X)={:(∈U)

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