基于混合算法优化的SVM多分类器齿轮故障诊断模型

为了提高支持向量机分类器的故障诊断精度,该文提出了一种基于混合算法优化支持向量机的故障诊断模型。首先,在混合算法中引入灰狼和金豺的夺食机制。其次,优化支持向量机,从而得到最优的支持向量机模型。最后,提高对齿轮故障模式的诊断精度。以某饲料生产企业采集到的数据为基础进行实例分析,结果表明,采用基于灰狼和金豺算法的混合算法优化支持向量机参数比标准的灰狼算法和金豺算法优化效果更好。在模型诊断精确度方面,混合算法优化的支持向量机诊断模型比未优化支持向量机、灰狼算法优化支持向量机和金豺算法优化支持向量机诊断模型分别提高了15.156 6%、4.913 3%和8.959 6%。     

基于最小二乘支持向量机的反向建模的铝合金变形抗力模型

根据某1+4铝热连轧厂现场采集的大量轧制数据对几种铝合金变形抗力利用最小二乘支持向量机进行了反向建模回归分析,用细菌觅食优化算法对支持向量机的参数进行了优化。将回归后的变形抗力模型用于二级设定计算中的轧制力预报,结果表明回归后的模型适用于轧制现场,精度优于传统模型。     

基于改进麻雀算法优化支持向量机的滚动轴承故障诊断研究

针对群智能算法优化支持向量机模型应用在滚动轴承故障诊断领域中易陷入局部最优、准确率较低的问题,提出了一种基于改进麻雀算法(sparrow search algorithm, SSA)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的滚动轴承故障诊断方法。首先引入均匀化分布Chebyshev混沌映射初始化麻雀种群,以提高种群空间分布均匀性,之后将自适应惯性权重融入麻雀算法的发现者位置更新,最后对更新位置后的最优麻雀进行随机游走扰动,提高算法的全局和局部搜索能力,避免算法陷入局部最优。将该算法用于支持向量机的参数优化,构建改进麻雀算法优化支持向量机故障诊断模型实现对轴承故障信号的分类诊断。滚动轴承故障诊断试验分析结果表明,该算法模型故障分类效果明显优于粒子群算法优化支持向量机模型、遗传算法优化支持向量机模型和麻雀算法优化支持向量机模型,能够有效识别滚动轴承各故障类型。     

基于支持向量机与粒子滤波的刀具磨损状态识别

为了提高小样本情况下刀具磨损量识别的精度,提出一种基于支持向量机和粒子滤波的刀具磨损量识别方法。针对支持向量机的输入特征选择和参数选择难题,建立支持向量机输入特征与参数优化双层规划模型,并组合遗传算法和人工蜂群算法进行求解。之后,利用粒子滤波方法对支持向量机回归得到的结果进行修正。实验结果表明,在小样本情况下,基于支持向量机和粒子滤波的刀具磨损量识别方法具备良好的学习能力,能够精确地识别刀具的磨损量。     

蚁群支持向量机在内燃机故障诊断中的应用研究

针对目前支持向量机参数选择时人为选择的盲目性,将具有良好优化性能的蚁群优化技术应用到支持向量机惩罚函数和核函数参数的优化,提出了蚁群优化支持向量机方法。根据内燃机气门振动信号实测数据,建立了基于蚁群优化支持向量机的内燃机气门间隙故障诊断模型,并与基于遗传支持向量机和反向传播神经网络算法的模型比较。结果表明：应用蚁群优化支持向量机建立的内燃机气门间隙故障诊断模型无论从学习效率还是故障识别准确性上都优于应用另外两种算法建立的模型,能够有效地进行内燃机的故障诊断。     

基于万有引力算法的铝热连轧规程优化设计

提出了以预防打滑和平衡4个机架功率为目的的多目标函数,建立了一种基于支持向量回归机的轧制力模型来取代传统数学模型,有效地提高了轧制力预报的精度。同时采用万有引力算法对轧制规程进行优化,该算法不仅能够防止陷入局部极值点而且避免了盲目搜索,大大提高了进化速度。该规程应用在河南某厂“1+4”铝热连轧改造现场的精轧部分,轧制规程效果理想。     

基于自由搜索算法和支持向量机的燃煤锅炉NOx 建模与优化

利用支持向量机（ SVM）建立锅炉NOx 排放模型,采用自由搜索（ FS）算法对支持向量机模型参数进行优化并对模型输入参数进行寻优。结果表明,FS-SVM模型能够较好地预测NOx 排放,且模型精度较高。通过优化输入参数,NOx 排放量有明显地降低,优化后的参数变化情况与有关文献中实验所得的结果一致。     

基于IPSO-SVR的水泥窑尾分解率软测量研究

为实现水泥窑尾分解率的实时在线检测,利用软测量技术在解决工业在线测量问题中的优势,提出一种改进的粒子群参数优化的支持向量回归机算法(IPSO-SVR),即通过粒子群算法对支持向量机模型核心参数进行优化选择,并在粒子群算法中引入自适应惯性权重的思想,克服粒子群算法容易出现早熟收敛、陷入局部极值的缺点,最终建立起基于IPSO-SVR的窑尾分解率软测量模型。将其与基于交叉验证法(CV)和未改进粒子群算法优化SVR参数的软测量模型进行仿真对比实验,实验表明:该IPSO-SVR模型具有更佳的预测能力,窑尾分解率预测相关系数达0.857 5,预测最大相对误差不超过1.14%,平均相对误差为0.75%,可进一步运用到诸如水泥生产等大型工业的产品分解率预测中。     

电动剃须刀刀片旋转异响的声学检测方法研究

为解决目前电动剃须刀刀片旋转异响声人工检测效率低、经验要求高的问题,提出一种将小波变换和人工鱼群算法优化的支持向量机相结合的声学检测方法。该方法首先通过离散小波变换对电动剃须刀刀片旋转声信号进行小波分解和重构,将获得的各层相对小波能量作为样本特征参量,然后采用人工鱼群算法对支持向量机进行优化,最后使用优化后的模型对样本进行训练和分类识别。研究结果表明,人工鱼群算法优化的支持向量机在识别率方面优于传统支持向量机,样本识别率可达95%以上。     

基于支持向量机的激光甲烷浓度量化研究

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对甲烷气体探测及甲烷浓度的准确量化具有重要意义。由于激光甲烷信号较为微弱，传统甲烷浓度量化模型在复杂工况下存在量化误差大的问题。针对此问题，基于径向基核nu-支持向量回归机(RBF-nu-SVR)构建了激光甲烷遥测浓度量化回归模型，并与传统模型、多项式核及线性核的nu-支持向量回归机、BP神经网络等模型进行了对比研究。结果表明：所构建的RBF-nu-SVR模型在测试集上展现了较强的泛化性能，平均绝对百分比误差(MAPE)和皮尔逊相关系数(R²)分别为9.155和0.99947,提升了TDLAS对甲烷气体的探测精度。且由于采用的是原始数据，不需要进行二次谐波提取，简化了结构。     

基于MSSA-SVM的电缆隧道故障预警系统设计

为了实现电缆隧道环境的在线监测和故障报警,提高电缆隧道监测系统的智能化水平,提出了一种基于多特征麻雀搜索算法（multi-feature modified sparrow search algorithm, MSSA）优化支持向量机（support vector machines, SVM）的故障预警系统。首先,对故障数据集进行归一化预处理;其次,建立多分类SVM模型,用MSSA对SVM进行参数寻优,从而建立MSSA-SVM模型,并将训练好的MSSA-SVM模型嵌入故障预警系统的数据库服务器中,对实时采集的数据进行在线监测、诊断,并及时报警;最后,通过实验验证了MSSA-SVM模型的有效性,并将其与麻雀搜索算法（sparrow search algorithm, SSA）、灰狼优化算法（grey wolf optimization, GWO）和粒子群算法（particle swarm optimization, PSO）进行对照实验,实验结果表明,MSSA-SVM模型的故障识别准确率最高,其识别准确率可达95%。研究结果为有效提高电缆隧道在线监测的智能性和准确性提供了参考。     

基于ISSA⁃SVM的露点测量系统电路故障诊断方法研究

针对高精度谐振式露点测量系统中电路故障诊断问题,提出了一种基于改进的麻雀搜索算法（Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA）优化智能分类器参数的电路故障诊断模型,采用测前仿真故障诊断方法中的智能诊断方法,选择适用于小样本、非线性问题的支持向量机（Support Vector Machine, SVM）作为智能分类器,针对麻雀搜索算法中收敛速度慢、易陷入局部最优等问题进行改进,并将改进后的优化算法用于SVM参数寻优,构建ISSA?SVM故障诊断模型用于谐振电路故障诊断。实验结果显示,ISSA?SVM模型在建立的电路上能够达到88.9%的故障诊断率,可靠性较强,能够作为高精度谐振式露点传感器电路的故障诊断方法。     

基于GSA-SVM的循环流化床锅炉NOx排放特性模型

为了准确地预测循环流化床锅炉NOx排放量,以某热电厂循环流化床锅炉燃烧数据为样本,提出了基于支持向量机（SVM）的循环流化床锅炉NOx排放特性GSA-SVM模型。由于SVM精度及泛化能力依赖于参数选择,故将万有引力搜索算法（GSA）运用到模型参数寻优过程中,利用不同工况下的样本数据检验了模型的预测性能,并将该模型分别与BP神经网络、粒子群(PSO)和遗传算法(GA)优化的SVM模型进行比较,仿真实验证明GSA-SVM模型具有很好的辨识能力及良好的泛化能力。     

面向阀门内漏声发射检测的支持向量机分类建模

针对阀门泄漏声发射检测的研究中存在回归建模不准确的问题,综合考虑实际应用需要,开展了阀门液体泄漏的分类建模研究。分析了阀门泄漏声发射的机理和基本特征,建立了阀门泄漏声发射信号特征量与泄漏等级的支持向量机分类模型。在工业生产现场进行阀门泄漏声发射信号采集实验,对采集到的信号进行预处理和特征提取。采用网格搜索法寻找最优训练参数,建立最优的支持向量机分类模型,模型预测结果表明:阀门泄漏预测模型识别准确率在93%以上。     

基于混合鸡群算法和核极端学习机的锅炉NOx排放的预测

以某300MW亚临界循环流化床锅炉为研究对象,对锅炉的NOx排放量进行预测。利用模拟退火混合鸡群算法(SACSO)和核极端学习机(KELM)对不同工况下NOx的排放量进行建模;对比了差分进化算法,粒子群算法和原始鸡群算法,证明了改进后算法的优越性;之后,又对传统BP算法,支持向量机,极端学习机和核极端学习机模型进行对比;最终确定的SACSO-KELM模型具有更高的预测精度和稳定性以及更好的泛化能力,可选择将此模型用于锅炉NOx排放的建模预测。     

基于佳点集粒子群算法的SVM参数优化方法

针对传统的粒子群算法（PSO）初始种群随机生成而导致的算法稳定性差和易出现早熟等问题,提出了基于佳点集改进的粒子群算法（GSPSO）,并将其优化支持向量机（SVM）,构建一种高效的预测评估模型（GSPSO-SVM）。首先采用佳点集方法使PSO中初始粒子均匀分布,然后利用GSPSO优化SVM的惩罚因子C和径向基核函数参数g以获取最佳参数值,提高SVM分类性和稳定性,最后将模型应用于旱情数据的评估预测。仿真实验结果表明：本模型在平均准确率和方差方面的准确都取得了很好的效果;对比分别用PSO和遗传算法（GA）优化的SVM模型,本模型的性能更好。     

基于CSO-SVM的数控机床主轴热误差建模

针对数控机床多热源所致的温升与主轴热误差之间复杂的非线性关系问题,提出一种鸡群优化（chicken swarm optimization, CSO）算法与支持向量机（support vector machines, SVM）相结合的主轴热误差预测模型（以下简称热误差模型）。以某精密数控机床的主轴单元为研究对象,采用五点法对其在空转状态下的轴向热变形进行测量,并借助热电偶传感器对机床的4个关键温度测点的温度进行采集。以SVM为理论基础,随机选取75%的数据样本进行训练,进而构建主轴热误差模型。其中,利用CSO算法优化SVM模型的惩罚参数c和核参数g,以提升热误差模型的预测能力及鲁棒性。以余下的25%的样本作为测试数据集,对所得热误差模型进行验证。利用CSO-SVM模型对不同工况下主轴的热误差进行预测,并将预测结果与测量结果进行对比。结果表明：当主轴转速为3 000 r/min时,CSO-SVM模型的平均预测精度高达97.32%,相较于多元线性回归模型和基于粒子群优化的SVM模型分别提升了6.53%和4.68%;当主轴转速为2 000, 4 000 r/min时,CSO-SVM模型的平均预测精度分别为92.53%、91.82%,表明该模型具有较高的预测能力和良好的鲁棒性。CSO-SVM模型具有较强的实用性和工程应用价值。     

基于分形维数和GA-SVM的风电机组齿轮箱轴承故障诊断

对风机齿轮箱轴承故障诊断进行了研究,提出一种基于分形维数和遗传算法支持向量机(GA-SVM)相结合的故障诊断算法。基于常用的时域特征参数作为支持向量机的识别参数,引入分形维数特征参数来提升支持向量机的识别精度。提出了基于遗传算法(GA)的支持向量机参数优化的模型,通过GA的寻优自动获得最优的支持向量机参数。采用某风场的风电机组齿轮箱轴承数据进行故障诊断,实验表明,所提出的GA-SVM模型很好地解决了参数选择的问题,同时基于分形维数的特征参数也提高了风电机组轴承故障的识别准确率。     

支持向量机集成和特征选择联合算法

提出了两种基于支持向量机集成和特征选择联合算法。联合算法的核心思想是在构建基础分类器的同时选择有效特征。通过对实测舰船数据和公共数据的识别实验,证明了两种算法都可以用于舰船目标识别。算法一更适用于冗余特征较多的情况。算法二在对舰船目标识别时,选择的特征数目降低为原来特征数目的30%,正确分类率比单个支持向量机高近10%。     

基于改进灰狼算法的啤酒灌装PID液位控制

目的 针对啤酒罐装液位控制存在的变负荷、多模态、PID参数整定难的问题,提出一种基于改进灰狼算法的PID参数整定方法,以提高啤酒生产的工作效率。方法 对灰狼算法进行改进,使用欧式距离变化率动态调整收敛因子,平衡算法的全局搜索能力;引入动态自适应权重因子,提高算法的优化速度和精度;与基本灰狼算法比较并用测试函数验证改进算法的性能。结果 仿真结果表明,改进后的灰狼算法在收敛速度和精度上提升效果显著;改进灰狼算法整定的PID参数的上升时间为1.9s,调节时间为5.12 s,超调量为3.78%。结论 与基本灰狼算法对比,改进灰狼算法对啤酒灌装液位PID参数进行整定,调节时间快,超调较小,可以更好地满足啤酒生产的控制要求。