基于多模式识别的FBGS故障诊断与预测研究
发布时间：2021-12-23 20:30
光纤光栅传感器是船体结构健康监测系统中的重要传感设备之一,它可以对船体结构应力进行监测,将屈服数据、疲劳数据传送给上位机,从而确保实时航行的安全。由于船舶长期航行于复杂恶劣的环境中,船体经常会受到海浪抨击、海水腐蚀,这会使传感器的性能下降,一旦结构损伤累积到一定程度就会影响货物运输,甚至威胁工作人员生命安全。因此我们有必要对传感器进行故障诊断研究。本文以船体结构健康监测系统为研究对象,把模式识别技术应用在故障诊断和故障预测中,给出了小波包和主元分析相结合的故障特征提取方法,然后分析了支持向量机、随机森林、极限学习机在解决故障识别问题的上的优劣,最后对故障信号进行预测弥合,实现了监测系统的高精度和高可靠性。首先,本文在阅读相关文献和实践分析的基础上,分析了国内外光纤光栅传感器在船舶监测方面的应用现状,介绍故障诊断技术的发展情况、任务及流程。然后对光纤光栅传感技术的适用性及优势进行了详述,分析船舶航行过程中可能出现的故障类型及成因,进行故障模拟实验,提出传感器的故障诊断及预测方法。其次,对船用光纤光栅应变传感器的故障信号特征提取进行了研究,介绍了小波包变换的基本原理及优势,然后分析了小波包...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速穿浪双体船HSV-2
10图 2.1 故障诊断方法的分类1. 定性分析方法定性分析方法[50]是能够分析对象历史和现今的逻辑关系和最新变化，依靠一些分析方法和研究员的经验来分析事物性质和发展趋势的一种方法。该方法是利用事件之间的逻辑关系、因果关系来进行推理的，在预测技术中是一种适用性较强、稳定性较好的预测分析方法。
哈尔滨工程大学硕士学位论文大优势，且其应用较广，在其数据处理的效率和精度上比神经网络等传统机器学习方法好很多。2.3.1.1 SVM 原理用支持向量机来解决分类问题的基本思想是：构造一个超平面作为分类判别平面，来使不同类别数据样本之间的间距最大。SVM 训练与分类过程如图 2.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包和RBF神经网络的瓦斯传感器故障诊断[J]. 单亚峰,孙璐,付华,訾海. 传感技术学报. 2015(02)
[2]改进自组织特征网络的医学图像分割算法[J]. 黄建灯. 激光杂志. 2015(01)
[3]基于支持向量机的模拟电路故障诊断[J]. 王旭婧,陈长兴,王明芳,任晓岳,屈坤. 计算机工程与设计. 2014(10)
[4]基于参数优化支持向量机的煤泥输送管道压力预测[J]. 杨学存,侯媛彬,洪卫林,王鑫照. 煤炭工程. 2013(12)
[5]大飞机机载设备的故障诊断方法[J]. 陈宁,邱岳恒,赵鹏轩,刘秉. 航空制造技术. 2013(19)
[6]船体结构应力监测点的选取方法研究[J]. 贾连徽,任慧龙,孙树政,李积德,唐浩云. 船舶力学. 2013(04)
[7]基于极限学习机的汽轮机故障诊断[J]. 陈立军,孙凯,侯媛媛,海冉冉. 化工自动化及仪表. 2013(04)
[8]随机森林理论浅析[J]. 董师师,黄哲学. 集成技术. 2013(01)
[9]基于改进的网格搜索法的SVM参数优化[J]. 王健峰,张磊,陈国兴,何学文. 应用科技. 2012(03)
[10]事故树分析法在脚手架坍塌事故中的应用[J]. 何光勇. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2012(04)
博士论文
[1]无线传感器网络性能测试与智能故障诊断技术研究[D]. 黄旭.山东大学 2014
[2]光纤光栅在船舶结构健康监测中的关键技术研究[D]. 王为.天津大学 2010
[3]航空发动机故障诊断的融合技术研究[D]. 鲁峰.南京航空航天大学 2009
[4]光线光栅传感器拓展应用研究[D]. 李红民.南开大学 2006
[5]基于多元统计分析的火电厂控制系统故障诊断研究[D]. 牛征.华北电力大学（河北） 2006
[6]中国实验快堆钠泵故障诊断系统的开发研究[D]. 冯俊婷.中国原子能科学研究院 2003
硕士论文
[1]基于主元分析与偏最小二乘的故障诊断方法研究[D]. 张泽宇.河北师范大学 2017
[2]船舶结构应力监测与评估系统设计与试验研究[D]. 周承明.哈尔滨工程大学 2017
[3]某型航空发动机中介轴承故障诊断技术研究[D]. 董欢.沈阳航空航天大学 2017
[4]基于全矢支持向量回归的机械故障预测研究[D]. 白鋆.郑州大学 2016
[5]基于最小二乘支持向量机的高炉铁水温度预测模型的研究[D]. 孙彤.内蒙古科技大学 2013
[6]基于光纤光栅传感器的油船结构状态监测研究[D]. 赵彦文.武汉理工大学 2013
[7]基于逆系统方法的非线性系统故障调节研究[D]. 任波.兰州理工大学 2012
[8]基于光纤光栅的船舶结构健康监测技术研究[D]. 梁文彬.天津大学 2012
[9]基于观测器的故障诊断方法及应用研究[D]. 黄宜山.湖南工业大学 2011
[10]支持向量机在阵列电磁传播测井资料处理中的应用[D]. 王彦霞.燕山大学 2011
本文编号：3549138
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速穿浪双体船HSV-2
10图 2.1 故障诊断方法的分类1. 定性分析方法定性分析方法[50]是能够分析对象历史和现今的逻辑关系和最新变化，依靠一些分析方法和研究员的经验来分析事物性质和发展趋势的一种方法。该方法是利用事件之间的逻辑关系、因果关系来进行推理的，在预测技术中是一种适用性较强、稳定性较好的预测分析方法。
哈尔滨工程大学硕士学位论文大优势，且其应用较广，在其数据处理的效率和精度上比神经网络等传统机器学习方法好很多。2.3.1.1 SVM 原理用支持向量机来解决分类问题的基本思想是：构造一个超平面作为分类判别平面，来使不同类别数据样本之间的间距最大。SVM 训练与分类过程如图 2.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包和RBF神经网络的瓦斯传感器故障诊断[J]. 单亚峰,孙璐,付华,訾海. 传感技术学报. 2015(02)
[2]改进自组织特征网络的医学图像分割算法[J]. 黄建灯. 激光杂志. 2015(01)
[3]基于支持向量机的模拟电路故障诊断[J]. 王旭婧,陈长兴,王明芳,任晓岳,屈坤. 计算机工程与设计. 2014(10)
[4]基于参数优化支持向量机的煤泥输送管道压力预测[J]. 杨学存,侯媛彬,洪卫林,王鑫照. 煤炭工程. 2013(12)
[5]大飞机机载设备的故障诊断方法[J]. 陈宁,邱岳恒,赵鹏轩,刘秉. 航空制造技术. 2013(19)
[6]船体结构应力监测点的选取方法研究[J]. 贾连徽,任慧龙,孙树政,李积德,唐浩云. 船舶力学. 2013(04)
[7]基于极限学习机的汽轮机故障诊断[J]. 陈立军,孙凯,侯媛媛,海冉冉. 化工自动化及仪表. 2013(04)
[8]随机森林理论浅析[J]. 董师师,黄哲学. 集成技术. 2013(01)
[9]基于改进的网格搜索法的SVM参数优化[J]. 王健峰,张磊,陈国兴,何学文. 应用科技. 2012(03)
[10]事故树分析法在脚手架坍塌事故中的应用[J]. 何光勇. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2012(04)
博士论文
[1]无线传感器网络性能测试与智能故障诊断技术研究[D]. 黄旭.山东大学 2014
[2]光纤光栅在船舶结构健康监测中的关键技术研究[D]. 王为.天津大学 2010
[3]航空发动机故障诊断的融合技术研究[D]. 鲁峰.南京航空航天大学 2009
[4]光线光栅传感器拓展应用研究[D]. 李红民.南开大学 2006
[5]基于多元统计分析的火电厂控制系统故障诊断研究[D]. 牛征.华北电力大学（河北） 2006
[6]中国实验快堆钠泵故障诊断系统的开发研究[D]. 冯俊婷.中国原子能科学研究院 2003
硕士论文
[1]基于主元分析与偏最小二乘的故障诊断方法研究[D]. 张泽宇.河北师范大学 2017
[2]船舶结构应力监测与评估系统设计与试验研究[D]. 周承明.哈尔滨工程大学 2017
[3]某型航空发动机中介轴承故障诊断技术研究[D]. 董欢.沈阳航空航天大学 2017
[4]基于全矢支持向量回归的机械故障预测研究[D]. 白鋆.郑州大学 2016
[5]基于最小二乘支持向量机的高炉铁水温度预测模型的研究[D]. 孙彤.内蒙古科技大学 2013
[6]基于光纤光栅传感器的油船结构状态监测研究[D]. 赵彦文.武汉理工大学 2013
[7]基于逆系统方法的非线性系统故障调节研究[D]. 任波.兰州理工大学 2012
[8]基于光纤光栅的船舶结构健康监测技术研究[D]. 梁文彬.天津大学 2012
[9]基于观测器的故障诊断方法及应用研究[D]. 黄宜山.湖南工业大学 2011
[10]支持向量机在阵列电磁传播测井资料处理中的应用[D]. 王彦霞.燕山大学 2011
本文编号：3549138
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