基于PCA与SVM的振动传感器故障诊断方法

为加快振动传感器故障诊断速度、提高诊断的准确率,提出了基于支持向量机(SVM)和主元分析法(PCA)特征信息提取相结合的故障诊断方法。首先进行诊断方法的调查,将振动传感器输出的时序电信号通过小波包分解得到频域领域的原始数据;然后经过PCA的特征信息提取得到原始数据的特征向量,加强振动传感器工作状态的可分性;最后进行二叉树与SVM结合的多分类算法,实现振动传感器运行故障的诊断。为提高分类速度,引入最小二支持向量机(LS_SVM)算法,并应用到多分类器中。仿真试验表明,改进后的方法提高了诊断准确率、加快了故障分类速度,优于单一方法进行故障诊断的情况,为其他种类传感器(如温度、瓦斯等)的故障诊断提供了参考。对传感器故障诊断方法的研究,为传感器的正常运行提供了保证,降低了因传感器故障而造成应用设备的损失。     

PCA-SVM在模拟电路故障诊断中的应用

主元分析法(PCA)通过提取故障样本集的主元得到降维的特征空间,利于故障特征提取;支持向量机(SVM)应用于故障诊断时具有良好分类性能;结合两者优点,提出了基于PCA特征提取和SVM相结合的模拟电路故障诊断识别新方法:对电路输出响应信号进行PCA处理,提取故障特征的主成分,然后利用多类SVM对故障模式进行分类决策,实现故障诊断;仿真实验结果表明,该方法能够实现模拟电路故障的快速检测与故障定位,具有速度快、精度高、鲁棒性好的特点。     

支持向量机及其在密闭鼓风炉故障诊断中的应用

针对密闭鼓风炉故障诊断中难以获得大量故障数据样本以及特征提取和诊断知识获取困难等不足,提出了应用支持向量机(SVM)进行故障诊断的新方法.采用改进"1对其余"算法构建多个SVM,利用可靠性数据分析技术中一些基本概念处理原始样本数据作为特征向量,输入到由多个SVM构成的多类分类器中进行故障分类.经实验证明,该方法简单,重复训练量少,训练、分类速度快,准确度高.     

基于梯度提升决策树的电力电子电路故障诊断

针对电力电子电路的常见故障类型,提出一种利用主元分析(PCA)提取电路状态的故障信息特征和基于梯度提升决策树(GBDT)分类的电力电子电路故障诊断方法.首先讨论利用PCA进行特征提取的步骤以及GBDT的分类原理;然后研究了基于PCA特征提取以及GBDT分类的电力电子电路故障诊断流程;最后利用三相桥式整流电路进行了建模、仿真、验证,实验结果表明,采用该方法进行电力电子电路故障诊断相比其他方法在低维空间具有更高的诊断准确率和更佳的样本泛化能力.     

基于SVDD和D-S理论的模拟电路故障诊断

为解决模拟电路故障诊断复杂多样难于辨识的问题和有效提高诊断准确度及速度,提出了一种融合支持向量数据描述(SVDD)算法和D-S证据理论的故障诊断方法。首先,对采集信号进行基于局部判别基的Haar小波包变换,依据判别测度选取判别能力强的前5个节点的标准能量构成特征集。然后利用SVDD算法求出特征集对于不同类别的基本信任分配函数,最后利用证据理论对不同基本信任分配函数进行组合得到最终故障诊断决策。将该方法应用于两级四运放双二次低通滤波器电路进行故障诊断,实验结果表明该方法能够准确迅速诊断出模拟电路中的故障;与基于SVDD多分类算法、一对一(o-v-o)SVM和一对多(o-v-a)SVM分类算法的故障诊断方法进行比较,本方法能够提高模拟电路故障诊断的精度;比采用o-v-o SVM和o-v-a SVM分类算法的故障诊断方法有更快的诊断速度。     

多切面分类改进独立成份与支持向量机集成故障诊断方法

本文采用多切面分类方法改进独立成份(ICA)与支持向量机(SVM)集成诊断方法. 在高维独立成份特征空间中采用多切面分类方法在不同切面上分别建立SVM故障分类模型. 对不同切面的分类情况进行故障识别, 改善ICA--SVM集成故障诊断性能. 将ICA--MSVM集成故障诊断方法对动态执行器基准平台(DAMADICS)的19种阀门故障模式进行仿真验证, 结果表明改进的ICA--MSVM方法有效地提高了故障诊断精度.     

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.     

遗传算法优化支持向量机的道岔控制电路故障诊断

针对目前我国道岔控制电路故障后难以快速准确诊断的现状,采用遗传算法优化支持向量机的参数从而完成对道岔控制电路的故障诊断;特别是采用遗传算法对参数C,g寻优后的SVM显著提高了道岔控制电路故障诊断的准确率。仿真结果表明在相同样本测试条件下,该方法与普通SVM、BP(Back propagation)神经网络和最小二乘支持向量机(LS-SVM)相比,有较高的分类准确率;从而验证了该方法在道岔控制电路故障诊断的可行性。     

基于PCA与改进的最近邻法则的异常检测

提出一种新颖的基于特征抽取的异常检测方法,先对预处理数据进行标准化变换,然后应用主成份分析(PCA)抽取入侵特征,最后应用一种改进的最近邻分类方法--基于中心的最近邻分类法(CNN)检测入侵.利用KDD Cup'99数据集,将PCA删与PCA NN、PCA SVM、标准SVM进行比较,结果显示,在不降低分类器性能的情况下,特征抽取方法能对输入数据有效降维,且在各种方法中,PCA与CNN的结合能得到最优的入侵检测性能.     

基于SVM二叉决策树方法的矿井提升机故障诊断

介绍了几种传统的支持向量机(SVM)多分类方法,分析了其存在的问题及缺点.提出了一种基于二叉决策树的SVM多分类方法,该方法具有简单、直观,训练样本少的特点.通过将其应用于提升机运行状态的故障诊断,结果表明,采用该方法比传统多类SVM方法和BP神经网络具有更高的诊断正确率.     

基于LS-SVM和SVM的气动执行器故障诊断方法

为了解决自确认气动执行器的故障诊断问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)回归建模和支持向量多分类机(SVM)的执行器故障诊断方法,该方法利用LS-SVM回归建立气动执行器的正常模型,将实际输出与模型输出比较,产生残差作为气动执行器的非线性故障特征向量。利用聚类方法设计了层次支持向量多分类机结构,以残差作为输入建立支持向量多分类机,判断气动执行器故障类型。利用DABLib生成的故障数据对所研究方法进行了验证,并与基于PCA-SVM的故障诊断方法进行了比较,结果表明该方法有效的解决了气动执行器故障诊断的小样本和非线性问题。     

基于支持向量机的涡轮泵故障诊断方法研究

针对涡轮泵的几种典型常见故障,应用支持向量机(SVM)构造多元分类器,解决故障诊断等多分类问题,在此基础上建立了基于支持向量机的故障诊断模型。试验结果表明,与神经网络相比,采用支持向量机进行故障诊断可得到更高的精度,表现出较好的分类和抗噪能力,而且效率高于神经网络,说明该方法是有效、可行的。     

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。     

深空探测航天器姿态控制系统故障定位

执行机构与敏感器故障检测与定位是深空探测任务卫星平台可靠运行的前提和保障.本文从数据的角度出发,结合姿控系统工作机理,提出一种基于神经网络和支持向量机结合的故障诊断方法用于检测并定位故障.故障诊断方法分为3步,首先采集姿控系统的状态信息,采用神经网络对闭环姿控系统中未知动态特性建模并进行预测;然后将姿控系统敏感器信号与神经网络预测输出比较生成残差并提取故障特征;最后采用支持向量机辨识残差特征检测故障,并结合运动学特性分析定位故障.仿真结果表明本文所提方法可以有效提取、辨识故障特征,实现执行器与敏感器的故障检测定位.     

基于聚类支持向量机的船用污水处理装置故障诊断

针对船用污水处理装置状态监测与故障诊断问题,提出了一种聚类支持向量机的故障诊断算法模型。该算法模型首先采用神经网络聚类算法将设备监测状态样本空间聚类分析出正常与异常子空间,再对异常子空间构造多分类支持向量机对故障进行诊断识别。该算法模型避免了盲目故障分类,提高了分类性能。通过对某船用污水处理装置实测样本的训练和检验表明,该算法具有较好的泛化性和推广能力。     

基于DAGSVM的高炉故障诊断研究

针对高炉故障诊断智能化程度低，对操作人员技术水平要求高等不足，提出了基于支持向量机的多类分类故障诊断方法．根据统计学原理，使用核函数将样本映射到高维空间进行训练．综合各种核函数的测试准确率，得到解决该问题的最佳核函数．通过比较不同的多类分类算法，提出了基于DAGSVM的诊断模型．实验结果表明该算法具有较高的识别准确率．     

基于主元分析的桥梁挠度传感器故障诊断研究

主元分析(PCA)是一种典型的数据降维的多元统计方法,已被越来越多地用于故障诊断。将PCA应用在桥梁挠度传感器故障诊断。介绍了PCA的理论,研究了基于PCA的故障检测方法和基于贡献率的故障诊断方法。计算平方预测误差(SPE)和Hoteling T2统计,当统计量超过阈值时,判断系统出现了传感器故障,然后通过SPE贡献图判断故障源。通过仿真验证了PCA在故障诊断的实用性,但结果也表明:PCA对小故障不是很敏感。     

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.     

基于支持向量机方法的人脸识别研究

采用 SVM方法进行人脸识别研究 ,将人脸识别这一典型的多分类问题构造成适合 SVM处理的二分类问题 ,克服了传统 SVM方法在解决多分类问题上的一些缺陷 .实验以手工与自动两种预处理方式在 FERET和 Bio ID人脸库上完成 ,并与 PCA方法进行了对比 ,结果表明本文的 SVM方法比 PCA方法有更好的概括能力和更高的正确识别率 ,使得今后建立一个基于 SVM方法的人脸自动检测和识别系统成为可能