基于小波神经网络的齿轮箱故障诊断研究

论述了小波神经网络的系统结构及算法,并根据齿轮振动信号的频域变化特征,提取特征向量作为输入,利用小波神经网络建立特征向量与故障模式之间的映射关系,建立了基于该算法的齿轮故障诊断模型。仿真结果表明：与传统的BP神经网络相比,该模型显著缩短了训练时间。该小波神经网络进行机械故障诊断是有效的。     

基于EMD和改进PSO-Elman神经网络的液压故障诊断

通过对工程机械液压系统各个元件的参数测量,提取包含故障信息的特征向量,并应用神经网络进行故障诊断。文中将经验模态分解（EMD）应用到故障特征向量提取中,结合压力、温度、流量等显性信号作为神经网络的输入,并对El-man神经网络的学习算法用PSO算法进行了改进,以提高网络的收敛率和计算能力。使用粒子群算法对Elman神经网络的权值和阈值进行优化,经过训练后即可应用到故障诊断系统中。仿真结果表明该方法提高了神经网络的收敛率,减小了诊断误差。     

基于 EMD 和改进 PSO-Elman 神经网络的液压故障诊断

通过对工程机械液压系统各个元件的参数测量,提取包含故障信息的特征向量,并应用神经网络进行故障诊断.文中将经验模态分解(EMD)应用到故障特征向量提取中,结合压力、温度、流量等显性信号作为神经网络的输入,并对 El-man 神经网络的学习算法用 PSO 算法进行了改进,以提高网络的收敛率和计算能力.使用粒子群算法对 Elman 神经网络的权值和阈值进行优化,经过训练后即可应用到故障诊断系统中.仿真结果表明该方法提高了神经网络的收敛率,减小了诊断误差     

小波神经网络在雷达故障诊断中的应用研究

根据某型雷达接收机的信号特点,提出了基于小波神经网络和专家知识相结合的雷达智能故障诊断方法,探讨了该方法在某型雷达接收机故障诊断中的应用,采样信号经过小波去噪和小波特征向量提取后再进行归一化处理,作为小波神经网络的输入向量,小波神经网络隐含层的激活函数选用小波函数,完成雷达接收机典型故障的诊断;MATLAB实例仿真结果表明,该方法诊断准确,智能化水平高,有很好的自学习能力,提高了故障诊断的正确性和效率。     

基于小波包和神经网络的瓦斯传感器故障诊断

针对瓦斯传感器常见的故障,提出了基于小波包和神经网络的故障诊断方法.通过对瓦斯传感器的输出信号进行三层小波包分解,得到8个不同频段的分解信号,再对其进行特征提取得到一个八维的特征向量,作为故障样本对三层神经网络进行训练,建立故障类型分类器,对瓦斯传感器故障进行诊断.仿真结果表明:该方法可以准确地诊断出故障类型.     

模拟电路故障诊断新方法

提出了一种新颖的基于多小波神经网络的模拟电路故障诊断方法。介绍了多小波的原理,分析了多小波神经网络的结构、逼近性质及多小波神经网络的算法,提出了用多小波来处理故障信号,提取故障特征向量输入给神经网络,从而进行模拟电路故障诊断。由于多小波函数具有连续、对称性及支撑集短等一系列优点,所以用多小波神经网络来进行模拟电路故障诊断比一般的小波神经网络具有诊断精度高、诊断速度快的优点。给出了仿真诊断实例,验证了该方法的有效性。     

基于自联想小波网络的汽轮发电机组故障诊断

针对电厂汽轮发电机组故障诊断问题,将小波变换和自联想神经网络结合构造了一个多层的自联想小波网络故障诊断系统。在输入层对振动信号进行二进离散小波变换,提取其在多尺度下的细节系数作为故障特征向量,根据这些特征向量进行自联想网络的学习,用学习过的自联想网络诊断故障。将该方法成功地应用于汽轮发电机组故障诊断,实验仿真结果表明,该方法优于常规的BP网络方法：某些单一故障的识别率提高了31.2%,综合故障的识别率提高了26.6%。     

基于小波包和CS-BP神经网络的矿用电力电缆故障诊断

针对矿用电力电缆故障类型诊断实时性和准确性不足等问题,提出一种基于小波包信息熵和布谷鸟搜索优化BP神经网络的方法对矿用电力电缆进行故障诊断.通过PSCAD对电缆故障进行仿真,将故障电压信号进行三层小波包分解和重构,再提取小波包信息熵构造特征向量.训练CS-BP神经网络使其输入特征向量后能够有效检测并输出电力电缆的故障类型,以实现对电力电缆的故障诊断.实验结果表明,该方法可以有效地诊断电力电缆的故障类型,并且优于同参数下的BP神经网络和PSO-BP神经网络模型.     

基于谐波小波包的旋转机械故障诊断新方法

针对旋转机械的故障振动信号通常为复杂的动态非平稳信号,提出一种基于谐波小波包和Elman神经网络的故障诊断新方法。应用谐波小波包对信号进行分解,提取倍频能量特征向量,代入Elman神经网络,实现故障分类。通过试验分析及与BP网络的诊断结果对比,表明该方法在旋转机械的故障诊断方面具有显著优势。     

基于小波变换多分辨率特征提取的模拟电路故障诊断方法研究

提出一种基于小波变换多分辨率特征提取的模拟电路故障诊断的方法。该方法先对采样后的故障信号进行小波分解,提取各频段系数作为特征向量输入到神经网络进行训练。通过带通滤波器电路诊断的实例,阐述该方法的具体实现,验证该方法可以有效地简化神经网络结构和减少它的训练时间,快速高效地进行模拟电路故障的诊断和定位。     

基于傅里叶描述子RBFNN有杆泵井故障诊断

在对有杆泵井进行故障诊断过程中,采用了具有很强轮廓形状识别能力的傅里叶描述子作为RBFNN（径向基函数神经网络）的输入向量特征提取,通过分析比较基于梯度下降法和遗传算法的RBF网络各自特点,提出了一种基于傅里叶描述子的分层循环学习RBFNN算法。通过对非线性函数逼近的仿真实验证明了所提算法是准确有效的,最后利用MATLAB神经网络工具箱,建立分层学习算法的网络模型实现对有杆泵井的故障诊断,通过仿真测试验证了所提出的故障诊断方法能够准确地判断出有杆泵井故障类型。     

一种异步电动机故障诊断新方法

针对基于RBF神经网络的异步电动机故障诊断方法存在参数确定较困难的问题,提出了一种基于差分进化算法优化RBF神经网络的异步电动机故障诊断方法。首先采用小波变换对异步电动机运行状态信号进行消噪处理,然后采用主元分析法与小波包分析法相结合方式提取消噪后的异步电动机运行状态信号特征,最后采用差分进化算法优化后的RBF神经网络对异步电动机运行状态信号特征进行诊断。实验结果表明,与未优化的RBF神经网络相比,采用差分进化算法优化后的RBF神经网络可有效识别出异步电动机故障。     

基于局部线性嵌入算法的柴油机故障诊断研究

为提高柴油机故障诊断准确率和效率,提出了改进局部线性嵌入算法的柴油机诊断系统。应用小波包能量谱分析方法提取某柴油机振动信号的特征值,将提取的高维特征向量映射到低维空间上,能将高维特征向量进行优化,即特征值的二次提取。该改进算法可模糊化近邻点k的选择,从而提高计算的速度,并应用SOM-BP神经网络进行故障识别。实验表明,经过局部线性嵌入算法的特征值优化,能减少SOM-BP神经网络的输入节点,可在一定程度上提高故障识别的效率和准确率。     

基于T-S模糊神经网络的抽油机井故障诊断

针对油田抽油机井故障的特点,提出了基于T-S模糊神经网络的抽油机井故障诊断方法。即将神经网络的学习能力引入到模糊系统中,将模糊系统的模糊化处理、模糊推理、精确化计算通过分布式的神经网络来表示,从而提高系统的学习能力和表达能力。提出了基于LM优化的BP算法以提高网络收敛速度,利用MATLAB神经网络工具箱建立模糊神经网络诊断模型,经仿真测试表明,所提出的故障诊断方法能有效地对抽油机故障识别,正确率较高、效果较稳定,可提高网络训练及诊断速度。     

An improved convolutional neural network with an adaptable learning rate towards multi-signal fault diagnosis of hydraulic piston pump

Hydraulic piston pump is a vital component of hydraulic transmission system and plays a critical role in some modern industrials. On account of the deficiencies of traditional fault diagnosis in preprocessing of original data and feature extraction, the intelligent methods based on deep learning accomplish the automatic learning of fault information by integrating feature extraction and classification. As a popular deep learning model, convolutional neural network (CNN) has been demonstrated to be potent and effective in image classification. In this research, an improved intelligent method based on CNN with adapting learning rate is constructed for fault diagnosis of a hydraulic piston pump. Firstly, three raw signals are converted into two dimensional time–frequency images by continuous wavelet transform, including vibration signal, pressure signal and sound signal. Secondly, an improved deep CNN model is built with an adaptive learning rate strategy for identifying the different fault types. Moreover, t-distributed stochastic neighbor embedding is employed to visualize the distribution of features learned by the main layers of CNN model. Confusion matrix is used to analyze the classification accuracy of each fault type. Compared with the CNN model without adapting learning rate, the improved model achieves a higher accuracy based on the selected three kinds of signals. Experiments indicate that the improved CNN model can effectively and accurately identify various faults for a hydraulic piston pump.     

基于狼群算法的RBF神经网络模拟电路故障诊断

提出了一种新的方法来进行模拟电路故障诊断。该方法包括Haar的小波分解,对数据的归一化处理,以及用狼群算法优化RBF神经网络。用Haar小波对所得的电路原始故障数据集进行变换,然后对变换后的数据进行归一化处理,最终得出RBF神经网络训练所需的输入数据。针对RBF神经网络中隐层节点中心、基函数宽度及权值选取困难问题,使用狼群算法来优化训练RBF神经网络,以提高网络训练稳定性与诊断成功率。通过两个电路的诊断实例,来论述这些方法的具体实现过程,验证用该方法进行模拟电路故障诊断的可行性。     

基于小波包能量谱的往复式隔膜泵故障诊断研究

针对往复式隔膜泵故障的多元性、不确定性和并发性的特点,提出了基于小波包能量谱的往复式隔膜泵故障诊断方法。小波包能将振动信号分解到不同子频带,通过各子频带信号的能量变化反映设备运行状况。通过采集往复式隔膜泵振动信号,进行小波包分解为多个子频带,求出各频带的能量和能量比例,然后对比故障振动信号和正常振动信号的频带能量谱比例图,找出发生故障的频带,进而找出往复式隔膜泵的故障特征频率,诊断出故障。实验表明:通过小波包能量谱对往复式隔膜泵进行故障诊断是有效可行的。     

改进型小波包算法在变频调速系统故障诊断中的应用

在目前交-交变频调速系统故障诊断方法的研究基础上,文章提出了一种采用改进的小波包算法对交-交变频调速系统进行故障诊断的方法。文章在分析了标准的小波包算法原理及缺点的基础上,阐述了改进的小波包算法原理,并详细介绍了采用改进的小波包算法提取变频器故障信号特征量的方法。仿真结果表明:改进的小波包算法的计算量和占用的存储空间较标准的小波包算法少;与常规的诊断方法相比,基于改进型小波包算法的变频调速系统故障诊断方法具有准确度高、诊断速度快等优点。     

基于小波包和RBF神经网络的瓦斯传感器故障诊断

针对瓦斯传感器故障诊断速度慢、诊断精度不高的问题,以常见的冲击型、漂移型、偏置型和周期型传感器输出故障为研究对象,提出了一种基于减聚类( SCM)与粒子群( PSO)算法优化的RBF神经网络进行模式分类与辨识的瓦斯传感器故障诊断方法。首先,利用三层小波包分解得到各个节点的分解系数,采用一定的削减算法使故障的瞬态信号特征得到加强,获取最优的特征能量谱。再利用SCM￣PSO算法优化RBF神经网络,使粒子的搜索速度更快,更有利于发现全局最优解。最后通过实验对比分析,该方法具有训练速度快、分类精度高的特点,辨识正确率在95％以上,能够显著提高故障诊断的速度和准确性。