基于小波-神经网络技术的电机故障模式识别与诊断

针对电机震动信号的频谱特点,提出基于小波-神经网络技术的电机故障模式识别与诊断的新方法.利用小波包可进行多维多分辨率的特性,对电机振动信号进行分解与重构,获得震动信号的突变信息,实现电机状态的特征提取.对提取出的特征,用ART2神经网络进行状态分类,进而诊断故障类型,并利用这种方法进行仿真试验,通过对仿真结果的分析证实这种诊断的可行性.     

基于小波-神经网络的电机振动故障诊断

针对电机振动信号的频谱特点,提出基于小波-神经网络技术的电机故障模式识别与诊断的新方法。利用小波包的多维多分辨率特性,对电机振动信号进行分解与重构,获得振动信号的突变信息,提取与电机故障相关的特征信息,将其作为特征向量输入ART2神经网络,对其进行训练。经过训练后的神经网络可对电机工作状态进行在线监测和实时故障诊断,并在转子实验台上进行了模拟故障仿真试验。通过对仿真结果的分析,证实这种诊断方法的可行性。     

一种推挽式电路故障诊断方法的仿真研究

提出了基于小波变换和神经网络的推挽式电路故障诊断方法。先仿真得到各种故障状态下的输出电压信号,然后对输出电压信号进行Daubechies小波变换获取多尺度低频系数和高频系数,并对小波系数进行处理提取故障特征量,最后利用故障特征矢量训练神经网络确定了推挽式电路故障诊断的神经网络模型。仿真结果表明基于小波变换和神经网络的推挽式电路故障诊断方法取得了较好的效果。     

电机故障诊断的仿真研究

研究电机故障诊断问题.针对电机信号具有非平稳和随机性特点,为保证电机运行的安全性,准确进行故障诊断,传统方法不能有效识别故障信号特征,导致故障识别准确率低,现提出一种基于小波分析和神经网络相结合的电机故障诊断方法.采用小波包变换技术对电机故障振动信号进行去噪处理,然后利用小波包分解系数计算各子频带能量值,根据能量值的变化构建故障特征向量,利用将特征向量作为RBF神经网络的输入进行故障识别,并在Matlab仿真平台上进行仿真.仿真结果表明方法提高电机故障诊断的准确率,有效克服了传统方法存在不足,同时缩短了电机故障诊断的时间.     

基于小波-神经网络的汽轮机转子故障诊断

结合小波变换和神经网络技术,本文首先利用小波包对故障信号进行分解,然后将归一化后的数据用于RBF神经网络进行汽轮机转子故障分类.MATLAB实验仿真表明小波分析和RBF神经网络的结合在汽轮机转子常见故障的诊断中是很有效的.     

WPT-MSE结合PNN的电机轴承故障诊断方法

滚动轴承是电机的重要组成零部件,在实际运行工况条件下,背景噪声干扰严重,难以实现电机轴承特征的有效提取及故障的准确判别。为了解决这一问题,提出了一种基于小波包变换(UPT)、多尺度熵(MSE)和概率神经网络(PNN)的诊断方法。首先,利用小波包变换对拾取的信号样本进行处理,并将原始信号分解为相应的子带信号分量,以减少原始信号中复杂成分之间的交叉干扰;然后,计算所得子带信号分量的多尺度熵值,并利用提取出的多尺度熵值构造能够表征电机轴承运行状态的特征向量;最后,将特征向量输入概率神经网络中,实现对电机轴承不同故障类型及损伤程度的自动识别。实测数据分析结果表明,所述诊断方法能够有效识别电机轴承的不同工作状态,从而为电机轴承的故障诊断提供了参考,具有一定的工程应用价值。     

关于异步电机故障诊断分析与仿真

电机故障不仅会损坏电机本身,而且会影响整个系统的正常工作,甚至危及人身安全,造成巨大的经济损失.为了更好地对运行中的电机进行故障诊断.为了实时监测提供精确数据,提出了基于Elman神经网络模型和SCG权值优化算法的故障诊断新方法.以Y132S-4型感应电动机为研究对象,采集电机定子电流信号,通过功率谱估计获取故障特征频率,再利用神经网络作为故障识别装置来监测电机是否处于正常状态.用Elman诊断网络模型进行仿真,并与改进型BP网络的诊断结果进行比较,得到了更为理想的诊断效果.     

极限学习机在电机故障智能诊断中的应用

针对传统的电机故障诊断方法往往采用单一信号作为诊断依据,以及利用传统的BP神经网络进行故障诊断时存在的训练速度慢、易陷入局部极小值的缺点,提出了一种基于极限学习机和多源信息融合的电机故障诊断方法.首先将定子电流信号做陷波处理,滤除基波分量;然后对电流及振动信号进行小波包分解和重构,以各频带的小波包能量谱作为故障特征向量训练极限学习机模型;最后将训练好的极限学习机模型作为诊断决策分类器来判断电机的运行状态.实验结果表明,此方法能够准确地诊断电机的故障类型,具有运行速度快、故障诊断准确率高的特点,满足了系统在线实时诊断的要求.     

小波神经网络在模拟电路故障诊断中的应用

研究模拟电路优化问题,电路系统存在非线性和漂移会引起系统故障.针对BP神经网络在模拟电路故障诊断上存在的收敛速度慢、易陷入局部最小等不足,为解决上述问题,提出基于小波神经网络的模拟电路故障诊断方法.采用正弦信号仿真模拟电路,应用小波变换对模拟电路响应的采样信号进行故障特征提取,建立故障字典,利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类决策,实现模拟电路的故障诊断.故障诊断仿真表明,保证较高故障诊断正确率RBF网络的训练次数得到了极大地缩小,极大地提高了模拟电路故障诊断的效率,为设计提供了依据.     

基于小波包的频带能量特征提取及智能诊断

提出一种基于小波包和BRF神经网络的智能故障诊断方法。对滚动轴承故障信号进行小波包分解,选择合适的小波基函数和尺度,将故障信号分解到八个不同的频段上,提取这八个频段上的能量信息,组成特征问量,作为RBF神经网络的输入;建立RBF神经网络模型并进行训练,对三种滚动轴承故障信号进行智能分类与识别。实验结果表明这种智能诊断方法有效可行。     

小波包特征熵在级联式变频器故障诊断中的应用

为精确诊断级联式变频器功率器件开路故障,提出了一种基于小波包特征熵的故障信号提取方法.对采集到的级联式变频器相电压信号进行三层小波包分解,提取特征熵构造电压信号的特征熵向量,并以此作为故障诊断样本,利用概率神经网络进行故障诊断.仿真结果表明,基于小波包特征熵的信号提取方法在级联式变频器故障诊断的应用中具有较高的有效性与可行性.     

Application of an intelligent classification method to mechanical fault diagnosis

A new method for intelligent fault diagnosis of rotating machinery based on wavelet packet transform (WPT), empirical mode decomposition (EMD), dimensionless parameters, a distance evaluation technique and radial basis function (RBF) network is proposed in this paper. In this method, WPT and EMD are, respectively, used to preprocess vibration signals to mine fault characteristic information more accurately. Then, dimensionless parameters in time domain are extracted from each of the original vibration signals and preprocessed signals to form a combined feature set. Moreover, the distance evaluation technique is utilised to calculate evaluation factors of the combined feature set. Finally, according to the evaluation factors, the corresponding sensitive features are selected and input into the RBF network to automatically identify different machine operation conditions. An experiment of rolling element bearings is carried out to test the performance of the proposed method. The experimental result demonstrates that the method combining WPT, EMD, the distance evaluation technique and the RBF network may accurately extract fault information and select sensitive features, and therefore it may correctly diagnose the different fault categories occurring in the bearings. Furthermore, this method is applied to slight rub fault diagnosis of a heavy oil catalytic cracking unit, the actual result shows the method may be applied to fault diagnosis of rotating machinery effectively.     

Intelligent diagnosis method for a centrifugal pump using features of vibration signals

In the field of machinery diagnosis, the utilization of vibration signals is effective in the detection of fault, because the signals carry dynamic information about the machine state. However, knowledge of a distinguishing fault is ambiguous because definite relationships between symptoms and fault types cannot be easily identified. This paper presents an intelligent diagnosis method for a centrifugal pump system using features of vibration signals at an early stage. The diagnosis algorithm is derived using wavelet transform, rough sets and a partially linearized neural network (PNN). ReverseBior wavelet function is used to extract fault features from measured vibration signals and to capture hidden fault information across optimum frequency regions. As the input parameters for the neural network, the non-dimensional symptom parameters that can reflect the characteristics of a signal are defined in the amplitude domain. The diagnosis knowledge for the training of the PNN can be acquired by using the rough sets. We also propose a diagnosis method based on the PNN, one which can deal with the ambiguity problem of condition diagnosis, and distinguish fault types on the basis of the possibility distributions of symptom parameters automatically. The decision method of optimum frequency region for extracting feature signals is also discussed using real plant data. Practical examples of diagnosis for a centrifugal pump system are shown in order to verify the efficiency of the method.     

基于RBF神经网络和小波包的电动机故障诊断研究

针对传统的电动机故障诊断存在很难准确提取故障时的特征信号及对故障作出准确预测的问题,提出了一种基于RBF神经网络和小波包的电动机故障诊断的方法。该方法采用小波包分析技术提取电动机典型轴承故障、转子故障和绝缘故障振动信号的特征频段能量并组成向量作为RBF神经网络的输入,用于诊断电动机的故障。实验和仿真结果表明,使用RBF神经网络对电动机故障诊断是非常有效的,对电动机早期故障的发现及维修有积极意义。     

基于小波包分形的瓦斯传感器故障诊断方法

针对瓦斯传感器的故障诊断问题,提出一种基于小波包分形的瓦斯传感器故障诊断方法。使用3层小波包对故障信号进行分解和重构,获得不同频带的重构信号,计算各个重构信号的分形维度,并构成对应的故障特征向量。以此作为输入向量来训练支持向量机（SVM）,完成故障的诊断。实验结果表明：该方法能有效地提取传感器的故障特征,提高了传感器故障诊断的准确率,可有效地应用于瓦斯传感器的故障诊断。     

基于小波分析的故障系统在旋转机械中的应用

就小波分析技术在旋转机械故障诊断应用中的故障特征提取问题进行了深入研究,提出了基于小波奇异性及小波变换模极大值的故障特征提取方法,通过对故障信号与小波变换的多分辨率方法以及奇异性理论相结合进行研究,发现小波分析便于对信号的总体和局部进行刻画;利用小波变换对信号的分解和重构特性,可有针对性地选取有关频带的信息以及降低噪声干扰,通过对重构信号的频谱分析能更有效地提取裂纹故障的典型特征。结果表明,对于旋转机械的非平稳信号来说,利用小波变换方法进行故障诊断是行之有效的。     

An intelligent fault diagnosis method based on wavelet packer analysis and hybrid support vector machines

In this paper, a new intelligent method for the fault diagnosis of the rotating machinery is proposed based on wavelet packet analysis (WPA) and hybrid support machine (hybrid SVM). In fault diagnosis for mechanical systems, information about stability and mutability can be further acquired through WPA from original signal. The faulty vibration signals obtained from a rotating machinery are decomposed by WPA via Dmeyer wavelet. A new multi-class fault diagnosis algorithm based on 1-v-r SVM approach is proposed and applied to rotating machinery. The extracted features are applied to hybrid SVM for estimating fault type. Compared to conventional back-propagation network (BPN), the superiority of the hybrid SVM method is shown in the success of fault diagnosis. The test results of hybrid SVM demonstrate that the applying of energy criterion to vibration signals after WPA is a very powerful and reliable method and hence estimating fault type on rotating machinery accurately and quickly.     

基于小波包分析的滚动轴承故障特征提取

简述了小波包分析的基本原理及其用于特征提取的机理,利用小波包对滚动轴承振动加速度信号进行分解,求出各频率段的能量,并以此作为滚动轴承所发生故障的特征向量进行提取,从而识别出滚动轴承的故障,通过对于实测信号的分析证明了该方法的有效性,体现了小波包分析的优良性。     

基于粒子群优化支持向量机的电梯故障诊断

电梯故障时,具有故障特征提取困难和故障类型识别率低的问题。因此,拟提取其振动信号并进行分析,找到故障特征。然而,鉴于其振动信号为非平稳、非高斯且背景噪声较大的信号,给有效辨识造成很大困难,所以,提出应用最优小波包分解和最小二乘支持向量机相结合进行电梯智能故障诊断的方法。借助最优小波包理论,首先提取电梯故障振动信号的能量分布;然后将其能量分布与时域指标相结合,构造故障特征向量;最后,将故障特征向量作为粒子群算法优化最小二乘支持向量机的输入对电梯故障类型进行识别。仿真结果表明,最优小波包理论与最小二乘支持向量机相结合的故障诊断技术发挥了两者的优势,证明了该方法的有效性和实用性。