基于模糊聚类的某型自行火箭炮电传动装置故障诊断

模糊理论的提出为复杂系统故障诊断提供了有力的分析工具。采用模糊C-均值聚类算法对所采集到的由标准故障样本和待检样本组成的原始数据进行聚类,并用基于传递闭包的模糊等价矩阵法和F-统计量,对原始数据进行初始分类,再将分类情况转化为相应的模糊C-均值法的初始迭代矩阵进行聚类分析,得到最优分类矩阵和聚类中心,从而判断待检样本的故障类型。通过对某型自行火箭炮电传动装置进行故障诊断,表明故障检测准确率高,且易于故障诊断的智能化,具有良好的应用前景。     

一种改进的模糊C-均值聚类算法

模糊C-均值聚类是一种经典的聚类方法.针对模糊C-均值算法对初始值敏感、收敛结果易陷入局部极小的问题,通过对原始数据的预处理,将欧氏距离推广到广义欧氏距离,得到了加权模糊C-均值聚类的迭代公式,实证分析表明改进后的方法得到的分类结果与嵌入遗传算法的分类基本一致,而且通过非参数检验证实分类效果良好.     

基于聚类预处理和支持向量机的模拟电路故障诊断技术

支持向量机（SVM）最初源于两种分类问题,用于存在较多故障模式的模拟电路诊断问题,易造成识别重叠区域。为此提出了利用动态聚类算法作为SVM预分类器的故障诊断方法,首先采用模糊C-均值（FCM）算法对训练样本进行聚类,然后分别对两大类进行内部的子聚类,每一次的聚类都产生两种模式并对各个模式内的故障模式样本训练产生对应的SVM网络,最后采用二叉树形式把所有的模式分开。实验结果表明,采用该方法对测试样本的诊断正确率可以达到99%以上。     

基于优选小波基和模糊SOM网络的模拟电路故障诊断

为了解决模拟电路故障诊断中的特征提取困难并实现对模拟电路故障模式准确的分类,提出一种优选小波基、模糊理论和自组织特征映射网络(SOM,self-organizing feature map)相结合的模拟电路故障诊断方法.该方法首先对模拟电路故障响应信号进行小波分解、提取能量值、均值和方差组成输入特征向量,同时采用余弦分离度评价小波变换在不同小波基函数下获取故障特征的有效性,据此选择余弦分离度最小的小波基分解的特征向量输入到自组织特征映射网络进行故障分类.仿真实验表明,利用余弦分离度选择的最优小波基能有效提高模拟电路故障特征提取,模糊神经网络能对故障模式进行精确分类.     

基于模糊聚类的并行测试系统故障诊断方法研究

在分析并行测试系统开放式体系结构的基础上,给出了系统并行故障诊断的概念和定义,并将模糊c均值聚类算法引入到并行故障诊断领域;探讨了利用该算法对多个UUT同时进行故障诊断的实现问题,设计了算法步骤,并以对某型导弹发射装置电子部件的几类典型故障的诊断为例对算法有效性和可行性进行了验证;结果表明,运用模糊聚类算法能够有效提高测试系统的故障诊断效率,增强测试系统的故障识别和定位能力,解决系统对多个同类型UUT并行故障诊断的问题。     

基于克隆选择和聚类的模拟电路故障诊断技术

提出了一种克隆选择和聚类的模拟电路故障诊断技术,该技术将克隆选择算法的全局寻优和模糊C-均值的局部寻优相结合,并利用模糊C-均值的目标函数去构造克隆选择算法的亲和力函数,可以减少特征空间中样本的相互重叠所产生的诊断不确定性,利于故障模式的定位。仿真结果和分析验证证明：该方法缩短了故障的分类器收敛时间,提高了故障诊断率。     

基于遗传算法思想的加权模糊C均值聚类分析

模糊C均值主要考虑距离函数,即点与点之间的关系。在样本集中,不同样本点对于聚类的影响不同,加权模糊C均值通过对点本身加权来体现这一点。（加权）模糊C均值对初始中心敏感,且容易陷入局部最优;而遗传算法则是全局最优。所以,将二者的思想结合,利用遗传算法得到初始聚类中心,再用加权模糊C均值进行分类,可以得到更好的聚类效果。     

模糊C-均值聚类算法在动态汽车衡中的应用

为了提高动态汽车衡的测量精度,针对测量数据的信号处理问题,采用小波变换对动态汽车衡测量数据进行数字滤波.小波变换不但能滤除测量数据中的噪声信号,而且能很好地保留信号的突变部分.同时,通过提取5尺度小波系数作为模糊C-均值聚类算法的聚类样本,有效识别出最接近车辆实际质量的有用称重数据,提高了称重精度.试验结果表明,采用小波变换对动态汽车衡测量数据进行阀值滤波,并利用模糊C-均值聚类算法识别有用数据,对提高车辆称重的精度具有良好效果.     

基于减法聚类与改进的模糊C-均值聚类算法的说话人识别方法的研究

提出一种将减法聚类与改进的模糊C-均值聚类相结合并用于说话人识别的方法．该方法将从语 音信号中提取的Mel 频率倒谱系数及其差分作为特征参数;用减法聚类算法初始化聚类中心,再用改进的模 糊C-均值聚类算法进行修正,形成码本．识别时,对每一个待识别语音进行模糊聚类识别．仿真结果表明,该 方法比改进的模糊C-均值聚类算法识别率高,具有较好的鲁棒性,且计算比较简单．     

一种扩展的条件模糊C-均值聚类算法

在综合分析标准的模糊C-均值聚类算法和条件模糊C-均值聚类算法基础上,对模糊划分空间进行修改,进一步弱化模糊划分矩阵的约束,给出一种扩展的条件模糊C-均值聚类算法。算法的划分矩阵和原型不依赖于背景约束及模糊划分矩阵的隶属度总和。实验结果表明：该算法可以得到不同的聚类原型,并具有很好的聚类效果。     

基于对偶树复小波变换的模糊纹理分割

提出了一种基于对偶树复小波变换的模糊纹理图像分割算法,该方法包括纹理特征提取和纹理分类两个阶段,其中,特征提取在对偶树复小波变换的基础上进行;纹理分类可以直接用模糊C均值算法进行聚类从而完成纹理的分割,但由于该算法中隶属度函数是基于样本到类中心的距离设计的,这对非球形分布数据很不合理,针对该问题,引入样本与样本的紧致度来度量类中各个样本之间的关系从而修正隶属度函数,并将其用于纹理分类。实验结果表明与模糊C均值算法在运行时间上相差不大的情况下,改进的方法在分割精度、边缘准确性和区域一致性上都得到了明显的改善。     

基于模糊聚类算法的故障数据分析与类型识别

为精确分析测量系统故障数据和识别故障类型,提出一种基于模糊聚类算法的故障数据分析方法。该方法首先用小波变换有效地检测出系统故障的微弱非线性不规则信号,再用模糊聚类的方法对故障进行分类识别。由于该算法在目标函数中加入隶属度函数,同时定义明可夫斯基的距离测度,因此能够克服K-means算法不适用于进行非凸形状的聚类的缺点,从而使诊断的数据更加精确。     

基于模糊聚类算法的故障数据分析与类型识别

为精确分析测量系统故障数据和识别故障类型．提出一种基于模糊聚类算法的故障数据分析方法。该方法首先用小波变换有效地检测出系统故障的微弱非线性不规则信号,再用模糊聚类的方法对故障进行分类识别。由于该算法在目标函数中加入隶属度函数,同时定义明可夫斯基的距离测度．因此能够克服K-means算法不适用于进行非凸形状的聚类的缺点．从而使诊断的数据更加精确。     

基于小波分析和分层决策的模拟电路故障识别方法*

针对模拟电路存在较多故障模式的诊断中易出现分类混叠的问题,提出一种小波分析和分层决策的故障识别方法。首先用小波变换方法提取电路的两种故障特征,模糊C均值算法分析故障特征数据的分布特性,以决策树的形式分割各故障子类。通过对决策树节点特征的优化选择,使各故障子类的区分得以最大化。最后按照决策树结构建立分级诊断的故障决策系统,分别以支持向量机和神经网络作为树节点分类器,有效地提高了故障的识别率。该方法应用于高通滤波器电路的故障识别,正确率高于99%,比经典支持向量机多分类方法具有更好的诊断性能。     

Weighted and constrained possibilistic C-means clustering for online fault detection and isolation

In this paper, a new weighted and constrained possibilistic C-means clustering algorithm is proposed for process fault detection and diagnosis (FDI) in offline and online modes for both already known and novel faults. A possibilistic clustering based approach is utilized here to address some of the deficiencies of the fuzzy C-means (FCM) algorithm leading to more consistent results in the context of the FDI tasks by relaxing the probabilistic condition in FCM cost function. The proposed algorithm clusters the historical data set into C different dense regions without having precise knowledge about the number of the faults in the data set. The algorithm incorporates simultaneously possibilistic algorithm and local attribute weighting for time-series segmentation. This allows different weights to be allocated to different features responsible for the distinguished process faults which is an essential characteristic of proper FDI operations. A set of comparative studies have been carried out on the large-scale Tennessee Eastman industrial challenge problem and the DAMADICS actuator benchmark to demonstrate the superiority of the proposed algorithm in process FDI applications with respect to some available alternative approaches.     

基于模糊C均值改进算法和ANFIS的蓄电池SOC预测

蓄电池剩余电量预测作为蓄电池智能管理系统的核心部分,为合理控制蓄电池的充放电情况、延长蓄电池的使用寿命提供了判据。然而蓄电池剩余电量的影响因素复杂、预测难度较大。针对这一挑战性课题,提出一种基于改进的模糊C均值聚类和自适应模糊神经推理系统(ANFIS)的预测算法,采用减法聚类和加权模糊C均值聚类生成初始模糊推理系统,通过梯度下降法和最小二乘法混合算法对自适应模糊神经网络中的前件参数和后件参数进行训练,建立非线性预测模型。仿真结果表明,改进的聚类算法解决了传统模糊C均值聚类稳定性差以及对噪声点、错误点敏感的缺点,加快了收敛速度,在此基础上建立的蓄电池剩余电量预测模型也具有较高的预测精度。     

核空间广义均衡模糊C-均值聚类算法

目的 针对现有广义均衡模糊C-均值聚类不收敛问题,提出一种改进广义均衡模糊聚类新算法,并将其推广至再生希尔伯特核空间以便提高该类算法的普适性。方法 在现有广义均衡模糊C-均值聚类目标函数的基础上,利用Schweizer T范数极限表达式的性质构造了新的广义均衡模糊C-均值聚类最优化目标函数,然后采用拉格朗日乘子法获取其迭代求解所对应的隶属度和聚类中心表达式,同时对其聚类中心迭代表达式进行修改并得到一类聚类性能显著改善的修正聚类算法;最后利用非线性函数将数据样本映射至高维特征空间获得核空间广义均衡模糊聚类算法。结果 对Iris标准文本数据聚类和灰度图像分割测试表明,提出的改进广义均衡模模糊聚类新算法及其修正算法具有良好的分类性能,核空间广义均衡模糊聚类算法对比现有融入类间距离的改进模糊C-均值聚类(FCS)算法和改进再生核空间的模糊局部C-均值聚类(KFLICM)算法能将图像分割的误分率降低10%30%。结论 本文算法克服了现有广义均衡模糊C-均值聚类算法的缺陷,同时改善了聚类性能,适合复杂数据聚类分析的需要。     

基于K近邻隶属度的聚类算法研究

经典模糊C均值聚类算法（FCM）基于欧氏距离,存在不同规模类簇不能正确聚类问题,针对此问题提出一种基于[K]近邻隶属度的模糊C均值聚类算法（KNN_FCM）。讨论了基于[K]近邻隶属度的粗糙C均值聚类算法（KNN_RCM）和粗糙模糊C均值聚类算法（KNN_RFCM）,此方法避免了传统粗糙C均值聚类算法（RCM）和粗糙模糊C均值聚类算法（RFCM）中阈值选择问题。将KNN_FCM、KNN_RCM、KNN_RFCM分别与FCM、RFM、RFCM在UCI数据集上进行仿真比较,结果表明新方法是可行、有效的。     

犹豫模糊核C-均值聚类用于数据库系统选择

在处理属性值为犹豫模糊信息的聚类分析问题过程中,一般性的犹豫模糊聚类算法在样本空间层面处理过程中存在消耗时间长、距离结果不精确等不足。为了解决这一问题,建立了一种新颖的犹豫模糊聚类算法,即犹豫模糊核C-均值聚类算法,该算法运用核函数将样本空间中的数据映射到一个高维特征空间。结果显示,通过提出的犹豫模糊核C-均值聚类算法能够扩大不同样本之间的差异,并且使得聚类结果更加准确。最后,通过数据库系统选择的仿真实验,验证了所提出的犹豫模糊核C-均值聚类算法的可行性和有效性。     

核空间中智模糊聚类及图像分割应用

目的 为了更有效地提高中智模糊C-均值聚类对非凸不规则数据的聚类性能和噪声污染图像的分割效果,提出了核空间中智模糊均值聚类算法。方法 引入核函数概念。利用满足Mercer条件的非线性问题,用非线性变换把低维空间线性不可分的输入模式空间映射到一个先行可分的高维特征空间进行中智模糊聚类分割。结果 通过对大量图像添加不同的加性和乘性噪声进行分割测试获得的核空间中智模糊聚类算法提高了现有算法的对含噪声聚类的鲁棒性和分类性能。峰值信噪比至少提高0.8 dB。结论 本文算法具有显著的分割效果和良好的鲁棒性,并适应于医学,遥感图像处理需要。