机械故障诊断中的流形学习方法研究

发布时间：2017-12-29 06:24

  本文关键词：机械故障诊断中的流形学习方法研究　出处：《西安石油大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：机械故障诊断的方法很多,其实质是模式识别和分类问题。机械故障诊断的关键技术是信号的特征提取和压缩。目前常用的线性信号分析方法对于机械设备运行中的非线性信号处理有很大的局限性。流形学习是一种良好的处理非线性高维数据的机器学习算法。将流形学习应用到机械故障诊断中,可以较好的解决高维信号特征空间的特征压缩问题,为故障分类提供良好的依据。论文在分析几种流形学习算法在经典数据中降维效果的基础上,选择局部线性嵌入法(LLE)作为研究的重点。针对流形学习在机械故障诊断中应用存在的一些问题,结合机械故障诊断信号处理的特点,提出了基于最佳分类效果的参数综合选择方法,此方法可以将邻域因子k和嵌入维数d同时进行最佳选择。为了准确快速的对新增样本进行特征压缩与诊断,提出了基于局部拓扑保持的改进LLE算法,此方法充分利用LLE降维后保留的原始特征空间中的局部拓扑结构信息,避免对所有数据重复计算。讨论改进LLE算法在机械故障诊断中应用的过程和注意事项,选择K最近邻分类器(KNN)作为LLE算法特征压缩后故障诊断的分类准则。论文将改进的LLE算法应用到齿轮箱故障、柴油机油路故障、柴油机机械故障的诊断中。对齿轮箱和柴油机运转振动信号,采用基于子带能量的方法构造信号特征空间,子带数目通过同种故障类型特征参数间方差最小择优选择法确定。对柴油机燃油系统的油压信号,采用基于油压波形参数的方法构造信号特征空间。通过对齿轮箱振动信号、柴油机振动信号、柴油机油压信号分别进行特征压缩和故障诊断的结果可以看出:论文提出的改进LLE算法在信号的特征压缩和分类上应用效果良好,为机械故障诊断提出了一种新的解决问题的思路。
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【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH17

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙美玲;朱春吉;岳晓峰;谷文超;;时域同步平均在振动信号分析中的应用[J];长春工业大学学报(自然科学版);2014年04期

2 向丹;葛爽;;一种基于小波包样本熵和流形学习的故障特征提取模型[J];振动与冲击;2014年11期

3 何清;李宁;罗文娟;史忠植;;大数据下的机器学习算法综述[J];模式识别与人工智能;2014年04期

4 张强;蔡云泽;许晓鸣;;Orthogonal Discriminant Improved Local Tangent Space Alignment Based Feature Fusion for Face Recognition[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2013年04期

5 Min DU;Xing-shu CHEN;;Accelerated k-nearest neighbors algorithm based on principal component analysis for text categorization[J];Journal of Zhejiang University-Science C(Computers & Electronics);2013年06期

6 蒋全胜;李华荣;黄鹏;;一种基于非线性流形学习的故障特征提取模型[J];振动与冲击;2012年23期

7 刘嘉敏;周晓莉;朱晟君;王会岩;罗甫林;;基于LLE及其改进算法的人耳识别[J];光电工程;2012年12期

8 刘海红;周聪辉;;半监督拉普拉斯特征映射算法[J];计算机工程与设计;2012年02期

9 栗茂林;梁霖;王孙安;庄健;;基于连续小波系数非线性流形学习的冲击特征提取方法[J];振动与冲击;2012年01期

10 郝智勇;贺明科;谭文堂;张健东;;基于多维标度法的专利文本可视化聚类研究[J];计算机应用研究;2010年12期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 雷迎科;流形学习算法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 刘丽娟;基于流形学习与一类分类的故障诊断方法及其应用研究[D];南京航空航天大学;2012年

2 孙丽萍;流形学习算法ISOMAP的改进与实现[D];大连理工大学;2010年

3 陆捷荣;基于流形学习与D-S证据理论的语音情感识别研究[D];江苏大学;2010年

4 张晓丽;基于自组织映射网络的旋转机械故障诊断研究[D];山东科技大学;2008年

5 刘建;高维数据的本征维数估计方法研究[D];国防科学技术大学;2005年

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本文编号：1349178