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《基于支持向量機的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)早期故障診斷方法-論文.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、·l8·《測控技術(shù)12014年第33卷第9期基于支持向量機的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)早期故障診斷方法牛偉’,成娟,毛寧,劉海堂,郭陽明。(1.中航工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所,陜西西安710068;2.西安應用光學研究所,陜西西安710065;3.西北工業(yè)大學計算機學院,陜西西安710072)摘要:轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的振動信號包含了很多狀態(tài)信息,運行過程中故障特征的有效提取和識別對于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)早期故障診斷非常關鍵。針對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障信息的復雜性,提出將小波包分析和支持向量機相結(jié)合的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)早期故障診斷方法。該方法首先利用改進的小波包方法提取早期故障特征;然后將提取的特征向
2、量輸入基于支持向量機的分類器進行故障識別。實驗分析結(jié)果表明,該方法在小樣本情況下,能夠有效識別轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的早期故障,具有很好的分類精度,而且能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)機械的多故障診斷。關鍵詞:故障診斷;小波包;支持向量機;粒子群算法中圖分類號:TP277文獻標識碼:A文章編號:1000—8829(2014)09—0018—04MethodofEarlyFaultDiagnosisforRotorSystemBasedonSupportVectorMachineNIUWei‘,CHENGJuan,MAONing,LIUHai—tang,GUOYang—ming
3、(1.AVICXi’anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute,Xi’an710068,China;2.Xi’anInstituteofAppliedOptics,Xi’an710065,China;3.SchoolofComputerScience,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:Thevibrationsignalsofrotorinoperationconsistofplentyofinfo
4、rmationaboutitsrunningcondi—tion,andextractionandidentificationoffaultsignalsintheprocessofspeedchangearenecessaryfortheearlyfaultdiagnosisofrotorsystem.Duetothecomplexityoffaultdiagnosisforrotor,anewmethodforearlyfaultdi—agnosisonrotorsystemisproposedwhichcombinesthewavele
5、tpacketandsuppo~vectormachine.Firstly,theimprovedwaveletpacketisusedtoextractearlyfaultfeaturesignals.Then,theearlyfaultfeaturevectorisin—puttedtotheclassifierbasedonthesuppo~vectormachine.Theresultsshowthattheproposedmethodcani—dentifytheearlyfaultofrotorsysteminsmallsampl
6、e,classificationprecisionissatisfactory,andthemulti—faultsdiagnosisofrotorsystemisrealized.Keywords:faultdiagnosis;waveletpacket;suppo~vectormachine;particleswarmalgorithm航空發(fā)動機是飛機的重要組成部分,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是絡、支持向量機(SVM,suppo~vectormachine)等,它發(fā)動機的核心部件。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)復雜、工作環(huán)們各自具有不同的優(yōu)缺點。專家系統(tǒng)方法可靠性高,境
7、惡劣,使得系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障越來越難以判斷適用廣泛,但是過度依賴專家領域的知識獲??;神經(jīng)網(wǎng)和預測,故障造成的影響和危害也越來越大。另外,故絡方法可解決專家系統(tǒng)存在的問題,但是要求具有足障信號發(fā)生初期非常微弱,且常被背景噪聲信號所淹夠多的故障樣本,且容易陷入局部最優(yōu);SVM方法是沒,因此從微弱信號或被噪聲淹沒的信號中提取早期針對小樣本情況產(chǎn)生的,但是單獨使用SVM,存在特故障特征,是進行準確故障診斷的關鍵。征參數(shù)選擇的問題。目前早期故障診斷方法如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)筆者在深入研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)早期故障特點的基礎上,提出將小波包分析與SVM相結(jié)合的早
8、期故障識別方法,建立了基于SVM的決策有向無環(huán)圖(DDAG,收稿日期:2013—08—17基金項目:中國博士后科學基金資助項目(2014M552504)decisi