基于改进灰色关联度的机械故障诊断

故障征兆和故障类型之间存在的非线性关系决定了传统的方法难以完全满足工程应用的要求。为此提出一种改进面积广义灰色关联度来分析序列之间的相似性与相近性,以期能有效诊断冷冻压缩机的故障类型。     

基于LCD与奇异值能量差分谱的齿轮故障诊断方法

齿轮是机械传动中的重要组成部分,其故障的发生已经成为影响设备可靠、稳定运行的主要因素。提出一种基于改进局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)与奇异值能量差分谱(Energy Difference Spectrum of Singular Value,EDSSV)的齿轮故障诊断方法。首先,利用支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)对信号进行延拓处理,抑制LCD分解过程中产生的端点效应,分析改进后LCD算法的精确性和可靠性;然后结合奇异值能量差分谱降噪理论,有效剔除各ISC中噪声成分,重构信号频谱,提高信噪比;最后计算分解得到的内禀尺度分量(Intrinsic Scale Component,ISC)模糊熵(Fuzzy Entropy,FE)特征集,利用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行分类。实验研究表明,提出的基于改进LCD与奇异值能量差分谱的齿轮故障诊断方法能有效诊断出齿轮故障类型。     

旅行社基于灰色关联度及熵权分析的聚类研究

提出以旅行社顾客满意度为依据的聚类方法。确定旅行社样本及评价指标体系,对满意度数据进行标准化处理,计算各指标熵权并归一确定权重,计算各旅行社样本的关联系数、关联度。由此,以离差平方和最小为聚类标准,对样本逐一聚类,得出一个动态聚类过程并用图表示。对确定的分类数,则得出确定分类。举出实例,得出分类为4类时,分为{x1,x3,x5,x6,x7,x8}{x2}{x4}{x9,x10}的结果。     

基于相对关联度的工程选材决策模型及应用

 根据灰色关联度反映候选材料的理想解之间曲线形状的相似性,在综合考虑正、负理想解影响的基础上,通过构造相对关联度,建立工程选材决策模型.以低温存储罐材料选择为例,根据专家评分得到所选8种评价指标的权重,确定理想解和负理想解,继而分别计算10种候选低温材料的相对关联度,进行选材决策.结果表明：全硬态301型不锈钢的相对关联度最高,是最佳的低温存储罐材料,这与实际应用和加权性质分析法得出的选择结果一致,而且所得其他候选材料的测评效果排序也更加合理.该模型同时反映候选材料的理想解和负理想解之间曲线的相似性,物理含义更加明确,分析问题更加全面、客观,是工程选材决策的有力工具.     

小波奇异熵在燃气轮机传感器周期故障检测中的应用

燃气轮机电厂实际运行中,利用传感器得到的数据来进行燃机的状态评估。而传感器的状态直接影响到各个热参数的观测值。常见传感器故障中的周期故障由于故障幅值较小,易被噪声掩盖而无法检测到。应用小波奇异熵(Wavelet Singular Entropy,WSE)构建传感器周期故障检测的方案。介绍小波奇异熵的定义和计算方法,并通过仿真的方法,比较小波奇异熵相对小波变换在周期故障检测方面的优势,并证明小波奇异熵与故障幅值无关。以实验室的小型燃机的燃烧室出口温度传感器为实例进行验证,证明该方法对燃机传感器的周期故障检测有较好的工程应用价值。     

基于Hilbert谱奇异值的滚动轴承故障诊断

提出一种基于Hilbert谱奇异值的故障特征提取方法,将其与支持向量机结合应用于轴承故障诊断。利用小波阈值降噪的方法对拾取的轴承故障振动信号进行滤波降噪,然后利用经验模式分解将降噪信号分解为若干个IMF分量之和,对每个IMF分量进行Hilbert变换得到振动信号的Hilbert谱,对Hilbert谱进行奇异值分解得到反映轴承状态特征的奇异值序列,再利用奇异值作为特征向量,应用支持向量机进行轴承故障诊断,并对不同核函数的诊断结果进行了分析比较。对正常轴承、内圈故障、外圈故障、滚动体故障的实际信号的诊断验证了该方法可的有效性。     

一种基于奇异谱熵和脉冲响应的结构损伤诊断方法

根据结构振动响应的行为会随结构状况的变化而改变的原理,提出了用奇异谱熵作为指标来评价结构状况的方法.采用脉冲响应序列重构相空间,在相空间中通过奇异值分解得到奇异谱熵,由熵的变化来判断结构损伤的发生.该方法直接利用结构响应,无需建立结构模型,减少了建模误差.为了抑制噪声对诊断结果的影响,引入循环移位树降噪技术进行降噪处理,分析了相空间维数、激励点和测点对奇异谱熵的影响.以ASCE学会提出的基准结构为对象,应用该方法对受脉冲激励的结构进行了损伤分析,结果表明该方法是有效的.     

环境激励下基于奇异谱互熵的结构损伤诊断方法

环境激励下的结构响应是一个随机过程,结构发生破损时其响应将随之变化,因而可将描述随机过程特性的参数作为评判结构状况的指标。熵是测量随机过程不确定性的一个比较方便的方法,能够用于高斯及非高斯分布的情况。在相空间重构与奇异值分解的基础上建立了奇异谱互熵的概念,提出了一种环境激励下用奇异谱互熵诊断结构损伤的方法。以ASCE学会提出的基准结构为对象进行研究,利用NExT技术获得响应,采用伪邻近法确定相空间的嵌入维数,讨论了不同工况及噪声对诊断结果的影响,分析结果验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

基于局部均值分解多尺度模糊熵和灰色相似关联度的滚动轴承故障诊断

提出了一种基于局部均值分解多尺度模糊熵和灰色相似关联度相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法将故障信号自适应地分解为若干乘积函数,并从中选取包含主要故障信息的PF分量计算多尺度模糊熵作为特征向量,通过计算待识别样本与标准故障模式的灰色相似关联度,对滚动轴承故障类型和损伤程度进行判断。将该方法与LMD模糊熵和灰色相似关联度相结合的方法进行了对比,实验表明,基于LMD多尺度模糊熵和灰色相似关联度的滚动轴承故障诊断方法,能够有效地识别滚动轴承运行状态,实现对滚动轴承的故障诊断。     

匹配追踪过程复合熵矩转子故障诊断研究

转子系统作为大型机械的核心部件工作环境十分复杂,故障种类多样且其振动信号包含大量噪声,所以特征向量难以有效提取。为此,利用匹配追踪分解对信号进行降噪,然后提取信号的奇异谱熵和功率谱熵作为故障特征,并提出复合熵矩的概念,最终利用复合熵差矩的均值和方差实现对转子故障的诊断和识别。在试验台上模拟并采集四种转子常见的有效故障信号,并以不平衡故障作为目标故障为例进行验证,根据均值和方差最小实现准确诊断,实验结果证明该方法的有效性和实用性。     

基于多尺度高阶奇异谱熵的信号特征提取方法

提出了基于变分模态分解(VMD)的高阶奇异谱熵的特征提取方法,并应用在滚动轴承故障诊断中。首先,使用4阶累积量切片代替奇异谱熵分析(SSEA)的协方差矩阵,引入VMD分解实现方法多尺度化,提出信号多分辨高阶奇异谱熵分析(M-HSSEA)方法;通过信号分析,VMD解决了模态混叠的问题,且能够实现信号滤波,同时该方法提取的熵特征向量增强了相空间重构参数鲁棒性;通过和小波奇异谱提取特征的方法对比,结果表明所提出的方法在克服频率混叠现象,提取的特征点总体离散度小等方面更具优势;最后,结合深度信念网络分类器实现了对故障的分类,实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于奇异熵的钢球表面缺陷特征提取研究

为评价钢球表面缺陷,应用小波分析、奇异值分解和信息熵相结合的方法提取钢球表面特征,基于奇异熵定义钢球表面图像特征参数,计算4种典型钢球表面缺陷图像的特征参数.结果表明:特征参数能反映图像的纹理特征,钢球表面损伤愈大,纹理愈复杂,其特征参数也愈大,特征参数可用于钢球表面缺陷的识别.     

基于熵权和灰关联的老年人信息终端界面布局评价研究

目的 为了优化现有信息终端界面设计,提升老年用户的体验。方法 首先运用基本用例对信息终端的任务过程进行描述;接着以老年人自身需求为出发点,从结构、任务、认知3个层面构建老年人信息终端界面布局评价体系;其次通过设计调研制作出实验样本,邀请老年人进行界面布局评价实验;然后根据评价实验结果,采用熵权法对评价体系中每个评价指标进行权重分配;最后结合灰色关联分析法将实验结果转化为灰色关联度,通过比较灰色关联度的大小,从而确定最优方案。以银行ATM机作为研究案例,结果表明所提出的方法具有较高适用性。结论 通过基于熵权法和灰色关联分析法的信息终端界面布局评价模型,可以量化老年人的用户偏好,有效地对老年人信息终端界面布局进行评价,对界面布局优化有一定指导意义。     

基于感性工学的飞桥游艇造型灰关联度研究

目的 为探究飞桥游艇造型演变趋势及各造型要素的重要度排序,提高产品造型设计的效率。方法 提出1种基于感性工学(Kansei Engineering)及灰关联模型的游艇造型设计方法。通过收集飞桥游艇样本及感性语汇,应用因子分析及聚类分析对飞桥游艇造型演变的阶段进行划分,提取其中1个阶段较新的27个样本的结构线并归纳总结,应用灰关联模型得到不同感性语汇下飞桥游艇各造型要素的重要度排序。结果 设计师可以根据所得的各造型要素重要度决定不同感性语汇下设计的优先度。结论 以用户需求为导向的产品设计可以依据该方法为设计师提供可参考的数据,同时以感性工学为基础的游艇造型演变阶段划分,可以避免已不被用户所接受的造型对后续结果的影响,在提高飞桥游艇造型设计效率的同时能更好地贴合用户心理需求。     

基于PCCS色彩体系和灰色关联分析的产品色彩设计方法

目的 旨在帮助设计人员把握产品色彩属性与用户意象感知间潜在联系,提高产品色彩设计效率。方法 采用多维统计及聚类分析获取PCCS色彩体系下的代表性色彩样本与语汇样本,并设置色彩语义量化实验获取色彩在各语汇尺度上的意象评值。以获取的评值量化数据为基础结合灰色关联分析,通过色彩转置在Lab均匀色彩空间中建立产品的色彩设计评价模型。结果 以双色儿童玩具车为对象进行产品色彩设计实践,构建的色彩设计评价模型良好达成了产品色彩方案的用色筛选、确认及评价优选等目标。结论 结合灰色关联分析,在PCCS色彩体系下构建的产品色彩设计评价模型能够有效提升产品方案的色彩设计效率,并对产品色彩方案的优选给出直观准确的参考标准。     

一种改进的Roberts和灰色关联分析的边缘检测算法

针对Roberts算子容易漏检及对噪声较敏感的问题,提出一种改进的基于灰色关联分析方法的边缘检测算法GRA-Roberts.通过改进Roberts算子提高其检测精度和抗噪性能,结合灰色关联分析方法,将改进后的Roberts算子作为参考序列,通过计算灰色关联度来检测图像边缘.实验结果表明,GRA-Roberts算法能有效克服Roberts算子算法易漏检和对噪声敏感的问题,且比其他灰色关联结合算法具有更好的检测效果.     

灰色关联分析法在交通噪声影响因素分析中的应用

交通噪声污染已成为现代城市严重的环境污染问题之一。利用灰色关联分析方法,对南方某城市的交通噪声和其影响因子进行分析,得出各影响因子与该城市交通噪声的关联度,找出了对该城市交通噪声影响较大的影响因子。并对研究结果进行了阐述。     

基于灰色关联分析与回归分析WC-12Co涂层工艺参数的多目标优化

以Q235钢为基体,采用等离子喷涂法制备了高质量WC-12Co涂层,对WC-12Co涂层显微硬度、沉积厚度和结合强度进行综合评价。基于主气流量、电流和喷涂距离工艺参数设计了Box-Behnken实验模型,利用层次分析确定评价指标的权重,用灰色关联分析和回归分析对工艺参数进行优化。研究结果表明,层次分析后评价指标的权重矩阵为W_j=[0.44,0.17,0.39]。通过灰色关联分析法得到最优参数为气流量2 500L/h、电流350A、喷涂距离130mm,回归分析得到最优参数为主气流量2 500L/h、电流349.08A、喷涂距离129.18mm。两种方法优化结果基本一致,可以应用于工艺参数的多目标优化。     

基于AHP和加权灰色关联分析的并条机设计评价研究

目的 为客观评价定性指标因素对并条机设计的影响,降低人在决策设计方案过程中的主观性偏差,建立将并条机定性指标转换为定量指标,并得出最佳设计方案的评价模型。方法 采用层次分析法（Analysic Hierarchy Process,AHP）和改进的加权灰色关联分析模型（Grey Relational Analysis,GRA）相结合的方法,综合2种方法的各自优势,以灰色关联分析为中心模型,以AHP模型为辅助模型,从造型、结构、体验3个方面综合考虑影响并条机的设计因素,通过AHP模型和Matlab辅助计算来确定并条机基准层中每一个因素各关联系数的权重向量,从而结合GRA计算出3个设计备选方案与最优方案的关联度,实现对各方案的优先排序。结论 通过实例分析表明,该方法可以评估并得出最佳的并条机设计方案,其评估过程也更具客观性和准确性,为制定后期其他设计方案提供量化分析参考。     

基于灰色关联分析的空调工程设计方缘的综合评价及优化选择

利用灰色关联分析方法建立了空调工程设计方案优化选择的数学模型,同时进行了实例的研究工作.该方法简便易行,评价较全面、准确,是一种较理想、有效的决策方法.