基于改进自适应多元变分模态分解的轴承故障诊断方法研究

为解决多元变分模态分解(MVMD)经验参数设置对分解结果的影响,提出一种新的自适应多元变分模态分解(AMVMD)方法并将其应用于轴承的故障诊断方面.首先,将最小平均包络熵(MAEE)作为适应度函数,采用灰狼算法(GWO)寻求MVMD参数的最优解,并按照最优参数对原始信号进行分解.然后,计算各本征模态分量(IMF分量)的...     

基于变分模态分解与优化支持向量机的滚动轴承故障诊断

基于经验模态分解(EMD)算法的递归特性提出优化变分模态分解(VMD)算法,结合能量熵方法构建多模态特征矩阵,通过鲸鱼算法优化的支持向量机技术(OSVM)实现轴承的故障诊断,并验证所提算法的有效性.结果 表明:基于VMD算法和能量熵构建的多模态特征矩阵对故障的区分度优于EMD算法和能量熵方法;与现有方法相比,所提VMD...     

基于优化变分模态分解及分形理论的风力机轴承故障诊断研究

为实现强非线性特征风力机轴承振动信号的故障诊断,基于能量残差及粒子群优化算法提出优化变分模态分解方法(OVMD),通过峭度与相关系数对分解所获各模态进行筛选以剔除无效分量后重塑振动信号。引入分形理论,分别计算滤除无关模态前后轴承不同工作状态随负载变化时分形盒维数。结果表明:经OVMD分解后未滤除无关模态的信号在区分轴承不同工况时,各电机负载下盒维数出现混叠现象,干扰对轴承故障状态的判别与分类;而采用OVMD分解滤除无关模态后重组的信号,其分形盒维数在各种负载下均可实现对轴承工作状态的识别。     

基于变分模态分解与卷积神经网络的轴承故障诊断

为解决滚动轴承在变载荷、大噪声背景下故障诊断困难及所建立智能模型泛化能力不足的问题,基于变分模态分解算法(Variational Mode Decomposition,VMD)及卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)技术提出VMD-CNN故障诊断模型.以标准轴承实验数据为研究对...     

基于工况辨识和变分模态分解的风电机组滚动轴承故障诊断

针对风电机组运行工况变化导致滚动轴承故障分类性能降低的问题,采用模糊C均值聚类进行运行工况识别,在子工况下进行相应的滚动轴承故障诊断.提出了基于变分模态分解(VMD)、AR模型以及奇异值分解的特征提取方法,将滚动轴承振动信号分解成若干个模态,采用每个模态AR模型参数、模型方差以及模态矩阵的奇异值作为特征向量,建立欧氏距离判别函数,来识别滚动轴承状态和故障类型.结果表明:该方法可以成功提取滚动轴承故障特征信息并正确判断出滚动轴承故障类型,对工况变化有更强的适应能力.     

基于变分模态分解和改进鲸鱼算法优化的模糊神经网络风速预测模型

风速预测在风电场安全并网和智能化管理中起着决定性作用,针对风速的非线性和不稳定等特点,提出了一种基于变分模态分解(VMD)和改进鲸鱼算法优化的模糊神经网络(VMD-CGWOA-ANFIS)的混合预测模型。该模型首先使用变分模态分解技术将原始风速序列分解为一系列子序列,而后对各子序列分别采用模糊神经网络(ANFIS)建立预测模型。为进一步提高预测精度,同时克服鲸鱼(WOA)算法容易陷入局部最优和收敛过早的缺点,引入共轭梯度算法(CG)对WOA进行改进,利用改进的CGWOA算法对ANFIS参数进行优化。使用优化后的ANFIS分别对变分模态分解后的各子序列进行预测,最后将预测后的各子序列叠加得到最终预测结果。为测试模型的有效性,选择宁夏地区3组实际风电数据进行模拟试验,将ANFIS,VMD-ANFIS,VMD-WOA-ANFIS与提出模型进行对比,结果表明所提出的混合模型预测精度明显高于其他对比模型。     

基于变分模态分解和改进鲸鱼算法优化的模糊神经网络风速预测模型

风速预测在风电场安全并网和智能化管理中起着决定性作用,针对风速的非线性和不稳定等特点,提出了一种基于变分模态分解(VMD)和改进鲸鱼算法优化的模糊神经网络(VMD-CGWOA-ANFIS)的混合预测模型。该模型首先使用变分模态分解技术将原始风速序列分解为一系列子序列,而后对各子序列分别采用模糊神经网络(ANFIS)建立预测模型。为进一步提高预测精度,同时克服鲸鱼(WOA)算法容易陷入局部最优和收敛过早的缺点,引入共轭梯度算法(CG)对WOA进行改进,利用改进的CGWOA算法对ANFIS参数进行优化。使用优化后的ANFIS分别对变分模态分解后的各子序列进行预测,最后将预测后的各子序列叠加得到最终预测结果。为测试模型的有效性,选择宁夏地区3组实际风电数据进行模拟试验,将ANFIS,VMD-ANFIS,VMD-WOA-ANFIS与提出模型进行对比,结果表明所提出的混合模型预测精度明显高于其他对比模型。     

基于改进变分模态分解与支持向量机的风力机轴承故障诊断

为研究风力机齿轮箱轴承振动信号非线性及故障诊断问题,采用改进变分模态分解方法对四种状态轴承振动信号进行处理,提出无量纲参数多重分形谱值因子,联合峭度值对分解所得模态分量进行选取,剔除无效信息分量并进行信号重组,采用分形维数研究重组信号的分形特征,并通过支持向量机进行模式识别。结果表明：基于样本熵优化的改进变分模态分解方法可获得高质量的模态信息;通过多重分形谱值因子及峭度选取并重组的信号具有良好的振动特性,其分形维数可通过信号非线性程度定量区分轴承工作状态;采用支持向量机对不同轴承工作状态的重组信号进行分类,结果具有较高的准确度。     

基于改进变分模态分解与流形学习的滚动轴承故障诊断

滚动轴承早期损伤信号特征量缺失且易被环境噪声掩盖,根据分形理论,结合灰狼优化算法(GWO)提出改进变分模态分解方法(Improved Variational Mode Decomposition, IVMD),求解各模态多种非线性特征量,并采用随机近邻嵌入理论(t-distributed Stochastic Neighbor Embedding, t-SNE)进行降维分类,以实现无监督故障诊断。基于轴承损伤实验数据,验证所提方法的可靠性。结果表明：采用IVMD所获模态与多种非线性值构建的特征矩阵更具代表性,可诊断轴承微弱故障;与现有方法相比,所提方法聚类表现更清晰,分类准确率更高,且具有良好的鲁棒性。     

基于变分模态分解和交叉小波变换的柴油机失火故障诊断

针对强噪声干扰下柴油机失火故障难以诊断的问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与交叉小波变换(cross wavelet transform,XWT)的柴油机失火故障诊断方法。该方法首先通过VMD将缸盖振动信号进行分解、自适应消噪及信号重构,再利用XWT对任意两个连续工作循环信号进行时频相关分析,进一步消除振动信号中的干扰噪声以提取柴油机燃烧特征,最后通过计算时频空间各缸能量占比进行柴油机失火故障诊断。通过对仿真信号分析及柴油机失火故障诊断,结果表明:该方法可以消除强噪声干扰,提取柴油机燃烧周期瞬态振动冲击特征,有效地识别柴油机失火故障。     

基于支持向量机的汽轮机振动故障诊断系统

以MATLAB为开发平台构建了一套汽轮机振动故障诊断系统.该系统以支持向量机算法为核心,并通过建立支持向量机多分类模型对汽轮机常见故障进行了精确的诊断.     

汽轮机故障诊断技术的发展与展望

回顾和总结了国内外汽轮机故障诊断技术的发展情况,指出了目前在汽轮机故障诊断研究中存在的问题,并从检测技术、故障机理等７个方面分析了今后可能取得进展的研究方向。     

汽轮机故障诊断技术的发展与展望

回顾和总结了国内外汽轮机故障诊断技术的发展情况,指出了目前在汽轮机故障诊断研究中存在的问题,并从检测技术、故障机理等7个方面分析了今后可能取得进展的研究方向。     

基于粒子群优化神经网络的水轮机振动故障诊断

为了提高水轮机振动故障诊断正判率,提出粒子群算法优化BP神经网络的水轮机振动故障诊断方法,即把通过特征提取获得的机组故障特征量作为神经网络的输入,然后利用训练好的粒子群算法优化后的神经网络进行水轮机振动故障类型诊断。诊断结果表明,该方法具有良好的分类效果,比BP神经网络诊断模型诊断精度高。     

汽轮机振动分析及故障诊断

采用状态监测技术和信号分析的手段对汽轮机机组进行了振动分析和故障诊断。通过实验和对现场测试信号的频谱分析，确定了故障的类型和振动异常的主要原因。结合工程实际提出了大修方案。方案实施后，振动大大减小振幅符合国家标准。     

水轮机空化声发射信号的优化VMD特征提取

针对变分模态分解(VMD)算法中分解层数和惩罚因子2个参数对分解结果有着显著影响且不易确定的问题,提出了灰狼和布谷鸟混合优化VMD算法(简称优化VMD算法).该方法以包络熵差异互相关系数作为适应度函数,以全局最小适应度值为优化目标,筛选出最佳的VMD参数组合.将优化VMD算法用于水轮机空化声发射信号的特征分析,通过分解...     

YLII-4000J烟气轮机的振动监测与故障诊断

利用状态监测与故障诊断技术对YLII-4000J型烟气轮机的振动超标问题进行了研究。用CAMD6100动态监测系统对机组的振动进行了测试,并对测试数据、振动频谱和轴心轨迹等进行了全面分析;结合机组的历史状况和结构,找出了故障的原因,提出了相应的改造措施。机组改造后振动有较大幅度的降低,符合国家标准。研究结果为大型旋转机械的状态监测与故障诊断提供了有用的实践经验。图8表2参7     

YLⅡ-4000J烟气轮机的振动监测与故障诊断

利用状态监测与故障诊断技术对YLⅡ-4000J型烟气轮机的振动超标问题进行了研究。用CAMD6100动态监测系统对机组的振动进行了测试，并对测试数据、振动频谱和轴心轨迹等进行了全面分析；结合机组的历史状况和结构，找出了故障的原因，提出了相应的改造措施。机组改造后振动有较大幅度的降低，符合国家标准。研究结果为大型旋转机械的状态监测与故障诊断提供了有用的实践经验。图8表2参7     

基于优化VMD的有载分接开关振动信号降噪研究

为了有效降低噪声对换流变压器有载分接开关(OLTC)故障特征提取的不利影响,提出了一种基于优化变分模态分解(VMD)的有载分接开关振动信号降噪算法。首先,利用人工鱼群仿生算法(AFSA)结合整体正交系数对VMD的参数k、α进行自适应优化处理;然后,利用优化VMD算法将有载分接开关振动信号分解为有限个窄带、准正交的模态函数;再采用峭度指标对模态函数进行选择,将所选模态叠加进行重构,进而得到降噪后的信号;最后引入三种评价指标进行降噪效果评价,通过与其他算法的对比试验得出,优化后的VMD算法降噪效果更佳。