基于粗糙集人工神经网络的锅炉故障诊断模型

针对锅炉这种大型特种设备,提出了一种基于粗糙集和人工神经网络集成的智能故障诊断方法.该方法先利用Rs理论建立故障决策表,对原始数据进行约简,并按照一定的原则选取多个约简;然后建立神经网络故障诊断子系统,使用粗糙集处理后的数据计算出故障发生程度,研究结果表明:该方法能够正确而且高效地诊断出锅炉中各种部件的故障发生的严重程度.     

基于粗糙集和贝叶斯分类器的变电站故障诊断

以变电站的开关继电保护信息为基础,提出了一种基于粗糙集理论和贝叶斯分类器的变电站故障诊断方法.首先利用粗糙集理论的知识约简和处理不确定信息的能力,对变电站的故障诊断知识进行挖掘,实行属性优选,再运用朴素贝叶斯分类器对故障诊断知识进行模式识别.将其应用于变电站故障诊断专家系统中,应用结果显示了该方法能有效地缩小问题求解规模和较强的抗干扰能力,是一种有效的变电站故障诊断方法.     

基于粗糙集遗传神经网络的柴油机故障诊断

提出一种基于粗糙集和遗传算法的BP神经网络故障诊断方法,解决基本BP网络收敛速度慢、精度低、易陷入局部极小值问题.运用粗糙集理论对训练样本进行属性约简,简化BP网络输入维数.设计2次遗传算法训练BP网络,第一次优化神经网络隐含层节点个数,第二次在神经网络结构确定的情况下,优化网络连接权值.以柴油机进、排气阀故障为例,应用提出的方法进行仿真,仿真结果证明了该方法能够优化神经网络结构,提高故障诊断速度和准确率.     

基于粗糙集的故障诊断特征提取

故障的特征提取对于进行准确可靠的诊断非常重要。而实际的故障诊断数据样本的分类边界常常是不确定的,并且故障与征兆之间的关系往往也是不确定的。粗糙集理论是处理模糊和不确定性问题的新的数学工具。论文将粗糙集理论引入到故障诊断特征提取,提出了一种基于粗糙集的故障诊断特征提取方法。并通过两个故障诊断实例对该方法进行了验证。结果表明:在有效地保持故障诊断分类结果的情况下,该方法可以提取出最能反映故障的特征,从而为粗糙集在故障诊断中的深入应用打下了基础。     

基于改进深度卷积神经网络的轴承故障诊断

轴承为风电机组的重要且故障频发部件,传统基于轴承振动数据的图像转换的卷积神经网络(CNN)的故障诊断技术存在一定局限性。提出了一种基于改进深度卷积神经网络(IDCNN)的直接时间序列特征提取方法,依据采样频率将原始振动数据划分为单个样本,构建诊断模型训练数据集。设计了一种新型的深度卷积神经网络(IDCNN),自动提取复杂样本数据的故障特征,提高DCNN的鲁棒性和泛化性,并将IDCNN提取的高维故障特征输入到分类器中,从而实现轴承故障的智能诊断。对比实验结果表明本方法有效提升了故障诊断精度。     

基于粗糙集和神经网络的柱塞泵故障诊断

针对轴向柱塞泵故障机理的复杂性和故障信息的不确定性,提出了基于粗糙集与神经网络相结合的故障诊断方法,并详细阐述了基于粗糙集与神经网络的轴向柱塞泵故障诊断系统的设计步骤和实现技术。实验结果表明,该方法不仅能优化神经网络的拓扑结构,同时能有效提高轴向柱塞泵故障诊断的精度和效率。     

基于EasyEnsemble的化工过程故障诊断性能改进

化工过程故障诊断中样本数据分布不均衡现象普遍存在.在使用不均衡样本作为训练集建立各类故障诊断分类器时,易出现分类器的识别率偏置于多数类样本的结果,由此产生虽正常状态易识别,但更受关注的故障状态却难以被诊断的现象.针对该问题,本文提出一种基于Easy Ensemble思想的主元分析–支持向量机(Easy Ensemble based principle component analysis–support vector machine,EEPS)故障诊断算法,通过欠采样方法抽取多数类样本子集组建多个新的均衡数据样本集,使用主元分析(principle component analysis,PCA)进行特征提取并使用支持向量机(support vector machine,SVM)算法进行训练,得到多个基于SVM的故障诊断分类器,然后使用Adaboost算法集成最终的分类,从而提高故障诊断准确性.所提方法被用于TE(Tenessee Eastman)化工过程,实验结果表明,EEPS算法能够有效提高分类器在不均衡数据集上的诊断性能和预报能力.     

支持向量机的涡扇发动机试车故障诊断

针对涡扇发动机在试车过程中缺少有效诊断气路故障方法的问题,为某型涡扇发动机建立了基于支持向量机的气路故障诊断系统.支持向量机算法专门针对小样本集合设计,能够在小样本情况下获得较大的推广能力.该系统建立了发动机非线性稳态模型,生成包含八种典型气路故障的故障样本库,采用支持向量机对故障特征和故障模式进行关联,并用训练好的向量机网络对故障分类.利用该型涡扇发动机试车数据对该系统进行的验证,诊断正确率在80%以上.研究表明该方法能基本满足该涡扇发动机地面试车故障诊断的要求,具有较好的工程应用前景.     

基于粗糙集理论的电力变压器故障诊断方法研究

为了能从完备信息中得出正确的诊断结论,并能从不完整的信息中得出满意的诊断结果,提高故障识别率,提出一种基于粗糙集理论的电力变压器故障诊断方法,给出了粗糙集的基本概念、约简计算方法和约简过程,并给出了故障诊断原理和诊断实例．实验结果表明,该方法是有效的,达到了预期目的,为电力变压器故障诊断提供了新的思路,对其他电气设备的故障诊断具有参考价值。     

基于RSPNN的制粉系统故障诊断

针对发电厂制粉系统故障与征兆对应关系复杂及过程信息的不确定性及传统BP神经网络故障诊断的缺点,提出了基于粗糙集概率神经网络(RSPNN)的制粉系统故障诊断方法,以改善传统BP神经网络初始值敏感、易使学习过程陷入局部极小值以及样本数据过大时训练速度慢等问题。首先采用自组织映射神经网络(SOMNN)对连续样本数据进行离散化;再利用基于区分矩阵的HORAFA算法对离散化样本数据进行RS属性约简,并将约简结果作为概率神经网络(PNN)的输入;最后利用PNN作为诊断决策分类器,输出故障模式,并进行了仿真研究。仿真结果表明,该方法不仅优化神经网络的拓扑结构,降低神经网络的训练时间,而且能准确、快速地诊断制粉系统故障类型,同时对发电厂制粉系统及其相关设备的在线故障诊断问题有一定启发性。     

基于深度置信网络风电机组变桨系统的故障诊断

针对风电机组变桨系统常见故障,提出一种基于深度置信网络(DBN)的故障诊断方法。设计出基于DBN的变桨系统故障诊断框架;通过堆叠多层受限玻尔兹曼机(RBM),对比重构数据与原始输入数据差异,研究了DBN故障特征自提取能力;将堆叠RBM提取的故障特征输入到顶层分类器中进行训练,得到故障诊断模型;最后采用风场真实故障数据集进行了验证测试。实验结果表明,采用该方法进行风电机组变桨系统故障诊断相比其他方法具有更高的准确率。     

基于R-NN的可控硅励磁系统故障诊断

基于同步发电机可控硅励磁系统经常发生故障,提出一种基于粗糙集—神经网络(Roughset-NeuralNetwork)相结合的故障诊断方法。以励磁系统中三相桥式可控硅整流回路为核心进行故障诊断研究,对整流回路故障波形的采样数据样本信息进行预处理,通过运用粗糙集理论的知识约简方法形成故障诊断的确定性规则,从而实现故障分类;然后将其结果与故障信息中的输出样本值作为神经网络的输入,实现故障元的定位。通过计算机仿真,结果表明:该方法对三相桥式可控硅整流回路故障诊断简便准确,诊断速度快。     

基于粗糙集与支持向量机的故障智能分类方法

结合粗糙集的属性约简与支持向量机的分类功能,提出一种应用粗糙集与支持向量机的故障分类方法。该方法应用粗糙集理论属性约简作为诊断数据预处理器,可将冗余属性从诊断决策表中删除,而不损失有效信息,然后基于支持向量机进行故障分类建模和预测。谊方法可降低故障诊断数据维数及支持向量机在故障分类过程中的复杂度,但不会降低分类性能。将方法应用于某柴油机故障诊断数据的测试分类,结果表明该方法可快速正确的从数据获得故障类剐。     

小波包结合支持向量机的故障诊断方法

提出一种结合小波包分析（WPA）理论和支持向量机（SVM）分类器的机械故障诊断方法。该方法具有重复训练样本少,简单、直观的优点,具有很高的分类性能。利用获得的机械故障数据建立故障分类器,对不同测试集条件下的3种SVM核函数、SVM方法与神经网络方法的比较结果证明,基于小波包和支持向量机的故障诊断方法是机械故障诊断的发展方向。并对实验的最佳训练样本集进行讨论。     

基于数值型属性约简的SVM网络故障诊断

网络故障的关联性传播可能导致网络故障数据包含大量冗余信息,影响诊断精度和处理效能。该文根据故障数据的特点,将粗糙集理论与支持向量机（SVM）相结合,采用基于邻域粗糙逼近的数值型属性约简算法进行快速高效的故障诊断,避免经典粗糙集理论中离散化误差的影响,缩减数据存储空间,降低SVM训练模型的复杂度,提高训练速度。ROC性能曲线分析结果表明,该方法具有良好的泛化能力。     

基于极限学习机的船舶柴油机故障诊断

针对传统深度核极限学习机网络仅利用端层特征进行分类导致特征不全面，以及故障诊断分类器中核函数选择不恰当等问题，提出基于多层特征表达和多核极限学习机的船舶柴油机故障诊断方法。利用深度极限学习机网络提取故障数据的多层特征；将提取出的各层特征级联为一个具有多属性特征的故障数据特征向量；使用多核极限学习机分类器准确地实现柴油机的故障诊断。在标准分类数据集和船舶柴油机仿真故障数据集上的实验结果表明，与其他极限学习机算法相比，该方法能够有效提高故障诊断的准确率和稳定性，且具有较好的泛化性能，是柴油机故障诊断一个更为优秀实用的工具。     

基于AGA-RS的故障特征参数提取方法研究

在故障诊断中,将高维特征空间压缩到低维特征空间可以简化故障分类器设计,提高运算效率。研究了自适应遗传算法（AGA）和粗糙集（RS）理论在特征选择和特征约简中的应用,并针对柴油机燃油喷射系统故障提取了简化特征,建立了神经网络模型。试验结果表明,基于AGA-RS的故障特征参数提取方法可使故障分类器输入参数同时具有有效性和简约性,提高了神经网络的运算效率。     

Model-based fault diagnosis using fuzzy matching

A new fuzzy-model-based approach to fault detection and diagnosis is proposed. The scheme uses a set of fuzzy reference models which describe faulty and fault-free operation, and a classifier based on fuzzy matching for fault diagnosis. The reference models are obtained off-line from simulation data. A fuzzy model which describes the actual behavior of the plant is identified online from normal operating data and compared to each of the reference models. A degree of similarity is evaluated every time the online fuzzy model is identified. Dempster's rule of combination is used to combine new evidence with that already collected. The method of diagnosis accounts for any ambiguity (which may result from fault-free and faulty operation, or different faults, having similar symptoms at a given operating point) by comparing the fuzzy reference models with each other. Results are presented which demonstrate the effectiveness of the scheme when it is used to detect and identify faults in the cooling coil subsystem of the air-handling unit of both simulated and experimental air-conditioning plant     

基于粗糙神经网络的传感器网络故障诊断

为了克服大量信息冗余和能量有限给无线传感器网络故障诊断带来的困难,提出一种将粗糙集与神经网络集成相结合的智能故障诊断方法(RS-ANNE)。该方法首先利用粗糙集理论的属性约简技术,提取诊断故障贡献最大的最小故障诊断特征集合,然后根据最小故障诊断特征确定神经网络的初始拓扑结构,建立故障特征与故障之间的映射关系,最后通过子网表决得到最终诊断结果。实验结果表明,RS-ANNE诊断方法诊断正确率为95.67%,与ANNE方法相比计算量减小22.98%,诊断正确率提高13.88%。