基于小波包和RBF神经网络的瓦斯传感器故障诊断

针对瓦斯传感器故障诊断速度慢、诊断精度不高的问题,以常见的冲击型、漂移型、偏置型和周期型传感器输出故障为研究对象,提出了一种基于减聚类( SCM)与粒子群( PSO)算法优化的RBF神经网络进行模式分类与辨识的瓦斯传感器故障诊断方法。首先,利用三层小波包分解得到各个节点的分解系数,采用一定的削减算法使故障的瞬态信号特征得到加强,获取最优的特征能量谱。再利用SCM￣PSO算法优化RBF神经网络,使粒子的搜索速度更快,更有利于发现全局最优解。最后通过实验对比分析,该方法具有训练速度快、分类精度高的特点,辨识正确率在95％以上,能够显著提高故障诊断的速度和准确性。     

基于小波包和GBDT的瓦斯传感器故障诊断

针对瓦斯传感器的常见故障类型,提出了一种基于小波包和GBDT的瓦斯传感器故障诊断方法.该方法首先使用3层小波包分解对瓦斯原始故障信号进行分解;然后利用LDB算法削减得到重构信号能量,经归一化处理后作为输入分类器的特征向量;接着利用由梯度提升技巧和决策树构成的GBDT分类器作为故障模式的训练和识别器;最后通过瓦斯传感器诊断实例验证了该方法的有效性.实验结果表明,采用该方法进行瓦斯传感器故障诊断相比其他方法具有更高的诊断精度和更好的样本泛化能力.     

基于小波包神经网络的传感器故障诊断方法

讨论了小波包神经网络在传感器故障诊断中的应用问题.文中提出了将小波包分解提取各个节点特征能量与RBF神经网络进行模式分类的传感器故障诊断方法.通过三层小波包分解得到各个节点的分解系数,通过一定的削减算法使得故障的瞬态信号的特征得到加强,再根据重构的时域信号计算各个节点对应的能量,作为特征向量训练RBF神经网络.通过各种故障模式特征数据的训练,RBF网络具有了传感器故障诊断的功能.最后,通过工业锅炉流量传感器数据对训练之后的RBF神经网络进行检验,验证了这种方法的实用性和有效性.     

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。     

基于小波包与SOM神经网络的传感器故障诊断

研究传感器实时故障诊断问题.首先采用MATLAB2015仿真得到传感器各种典型工作状态下的运行数据样本;其次将这些故障样本作3层小波包分解,分别求出第3层小波包基对应的各频率段的能量,利用这些能量值与正常工作时各频段的能量值之比构造出传感器故障诊断的特征向量;最后构建基于3×3的SOM神经网络的传感器故障诊断算法.测试证明了所提算法的有效性和准确性.     

基于小波神经网络的陀螺仪故障诊断

为了准确可靠地发现和预测陀螺仪的故障,提出了一种基于RBF小波神经网络的陀螺仪故障检测方法;该方法是将陀螺仪的输出信号进行三层小波包分解,再对分解得到的8个不同频段上的节点进行特征提取,将提取后的8维特征向量作为RBF神经网络的输入;当陀螺仪发生故障时,陀螺仪的输出信号中会产生突变成分,进行训练后的RBF神经网络可以准确地诊断出陀螺仪的故障类型;应用Matlab实现了RBF小波神经网络诊断陀螺仪故障类型的仿真;仿真结果表明,应用RBF小波神经网络进行陀螺仪故障诊断有很好的效果。     

基于三层小波包分解的陀螺仪故障诊断

通过三层小波包分解将陀螺仪的输出信号进行分解,对分解得到的八个不同频段上的节点进行特征提取,提取后的8维特征向量作为神经网络的输入.对RBF神经网络进行训练,训练后的神经网络进行故障诊断.对神经网络进行测试,经测试当系统输入向量存在故障时,系统可以准确的诊断出故障类型.     

基于小波包神经网络的模拟电路故障诊断

提出了基于小波多分辨分析和小波包预处理的模拟电路故障诊断方法。该方法用小波作为信号预处理工具,经小波多分辨分析得到N层分解后的低频和高频信号,再利用小波包分析对多分辨分析没有细分的高频信号进一步分解,以达到提高频率分解率的目的。经PCA分析和归一化后的能量作为训练样本送入BP神经网络进行训练。仿真实验表明此方法能够快速有效的对模拟电路的故障进行诊断和定位。     

基于小波与GBDT的无人机传感器故障诊断

相对于有人飞行器,确保无人机传感器的正常工作更为重要.针对无人机传感器的故障诊断,提出了一种将小波特征提取与梯度提升决策树(GBDT)算法相结合的故障诊断方法.采用基于多层小波包分解的特征提取方法,将小波包分解系数与频带能量熵组合构成特征向量,相比单一的能量特征提取方法,有效提升了故障的可分性.采用梯度提升的策略对弱分类器进行迭代优化和线性组合,构成强分类器,使故障分类精度得到显著提高.仿真结果表明,该方法能有效进行特征提取和故障类型识别,且有较高的诊断精度和较强的泛化能力.     

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。     

基于小波神经网络的齿轮箱故障诊断研究

论述了小波神经网络的系统结构及算法,并根据齿轮振动信号的频域变化特征,提取特征向量作为输入,利用小波神经网络建立特征向量与故障模式之间的映射关系,建立了基于该算法的齿轮故障诊断模型。仿真结果表明：与传统的BP神经网络相比,该模型显著缩短了训练时间。该小波神经网络进行机械故障诊断是有效的。     

基于SOM神经网络的三电平逆变器的故障诊断

针对三电平逆变器的开路故障,采用一种基于小波包变换与自组织映射神经网络(SOM)的故障诊断方法。测量三电平逆变器的上、中、下桥臂电压进行故障模式的分类,桥臂电压经过小波包分解后进行故障特征向量提取,将故障向量作为SOM神经网络的输入进行故障模式识别。仿真和实验表明,该诊断方法对三电平逆变器故障的分类准确且快速,能够降低检修人员的故障识别难度,有效提高诊断效率,对于实现三电平逆变器的在线故障诊断具有广阔的应用前景。     

基于小波包分析及神经网络的汽轮机转子振动故障诊断

根据Bently实验台所采集的碰摩、松动、不对中、不平衡4种典型汽轮机转子振动故障信号,运用小波包分析方法对其进行能量分析并提取故障特征.分析结果表明:小波包分析与信号能量分解的故障特征提取方法,可以获得汽轮机转子振动的故障状态,有较好的故障区分度;另外由于经过小波包分解再重构后所提取的故障特征参数浓缩了汽轮机转子振动故障的全部信息,而BP神经网络具有优良的非线性映射能力,对提取的故障特征参数应用BP神经网络映射,可对汽轮机转子振动故障进行进一步的诊断.诊断结果表明:基于小波包分析及神经网络的故障诊断方法,具有较高的故障识别能力.     

基于小波神经网络的空调系统传感器故障诊断

详细阐述了小波神经网络(WNN)的原理、结构,并对传统的BP算法进行了改进。以空调系统传感器故障检测问题为目标,提出了基于WNN的故障诊断方法。通过采集天津博物馆中的传感器数据,对训练好的WNN进行了传感器故障诊断能力的验证,对温度传感器的1℃偏差故障、0.05℃/s速率漂移故障、完全故障、与不同方差下的精度等级下降故障进行了仿真,结果表明:这种方法对传感器故障具有很好的诊断效果。     

Highly imbalanced fault diagnosis of mechanical systems based on wavelet packet distortion and convolutional neural networks

The healthy operations of mechanical systems are crucially important for ensuring human safety and economic benefits, so that there is a high demand on the automatic fault diagnosis techniques. However, the number of available faulty samples of mechanical systems is often far less than healthy samples, and thereby the traditional data-driven methods often suffer a high rate of misdiagnosis. In this paper, a new fault diagnosis method is developed on the basis of wavelet packet distortion and convolutional neural networks. First, wavelet packet distortion means that wavelet packet coefficients are distorted to augment fault samples, in order to achieve the equilibrium between healthy and faulty classes. Second, a convolutional neural network-based classification model is trained using the balanced training dataset. Third, the trained model is applied to classify the testing samples. Finally, the efficacy of this developed method in imbalanced fault diagnosis of mechanical systems is demonstrated through a number of experiments.     

基于改进阈值和小波包的轴承故障诊断方法

为了准确有效地确定滚动轴承的故障部位,提出一种轴承故障诊断的新方法。用改进的小波阈值法对轴承振动信号进行降噪处理,对去噪后的信号进行小波包分解与重构,提取各重构子带内的信号特征作为故障诊断的样本,依据各子带信号的能量分布特征判断轴承的故障部位。在MATLAB环境下对SKF6205-2RS轴承的典型故障进行了仿真研究,结果表明改进的阈值法相比于传统去噪方法有较好的去噪效果,小波包能够准确提取信号的故障特征,能够提高轴承故障检测的准确性和有效性。     

改进神经网络的传感器故障诊断与容错处理

为提高神经网络对霍尔传感器发生故障诊断率,设计了一种改进神经网络模型,该模型由反向传播(BP)神经网络并行组成,利用算法对各BP神经网络输出进行加权整合,进而得到误差更小的输出结果,并将改进神经网络模型应用于无刷直流电机霍尔传感器故障诊断系统中,利用无位置传感器系统实现霍尔传感器故障容错处理。仿真结果表明:改进神经网络故障诊断准确率达到96%,高于传统BP神经网络,且容错控制系统能够显著降低霍尔传感器故障对电机转速的影响,使电机能够在霍尔传感器故障时正常稳定运行。