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Fault diagnosis model based on multi-manifold learning and PSO-SVM for machinery 被引量:6
1
作者 Wang Hongjun Xu Xiaoli Rosen B G 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期210-214,共5页
Fault diagnosis technology plays an important role in the industries due to the emergency fault of a machine could bring the heavy lost for the people and the company. A fault diagnosis model based on multi-manifold l... Fault diagnosis technology plays an important role in the industries due to the emergency fault of a machine could bring the heavy lost for the people and the company. A fault diagnosis model based on multi-manifold learning and particle swarm optimization support vector machine(PSO-SVM) is studied. This fault diagnosis model is used for a rolling bearing experimental of three kinds faults. The results are verified that this model based on multi-manifold learning and PSO-SVM is good at the fault sensitive features acquisition with effective accuracy. 展开更多
关键词 fault diagnosis multi-manifold learning particle SWARM optimization support vector machine
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基于数据挖掘技术的拖拉机发动机故障诊断 被引量:2
2
作者 匡伟祥 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期244-248,共5页
拖拉机是农业生产的重要工具,发动机是其核心部件,如发动机出现故障,将会直接影响农业生产效率和产量。为此,提出了一种使用数据挖掘技术进行拖拉机发动机故障诊断的方法。利用了机器学习技术和统计学,首先针对拖拉机田间运行信号噪音... 拖拉机是农业生产的重要工具,发动机是其核心部件,如发动机出现故障,将会直接影响农业生产效率和产量。为此,提出了一种使用数据挖掘技术进行拖拉机发动机故障诊断的方法。利用了机器学习技术和统计学,首先针对拖拉机田间运行信号噪音较大的问题,引入小波阈值去噪的方法;其次,基于卷积神经网络模型,引入一种注意力机制,提高故障诊断准确率,并通过对拖拉机传感器数据进行分析,可以帮助诊断和预测发动机故障;最后,通过实验结果验证了算法的有效性。研究结果不仅可以提高故障的准确性和效率,还能够节约维修成本和提高机器的利用率,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 拖拉机 发动机故障诊断 数据挖掘技术 机器学习 特征选择
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基于贝叶斯优化集成学习的矿井通风阻变型故障诊断
3
作者 李兵磊 孙妍 +3 位作者 张化进 宋方家 龙翼 蔡和 《金属矿山》 北大核心 2025年第5期195-203,共9页
通风阻变型故障会导致矿井风流供需失衡,影响矿山生产安全。针对目前机器学习易误判和陷入局部最优解的问题,提出了基于贝叶斯优化集成学习的矿井通风阻变型故障诊断方法,提升模型的准确性和稳健性。基于矿井通风网络故障诊断数据集,构... 通风阻变型故障会导致矿井风流供需失衡,影响矿山生产安全。针对目前机器学习易误判和陷入局部最优解的问题,提出了基于贝叶斯优化集成学习的矿井通风阻变型故障诊断方法,提升模型的准确性和稳健性。基于矿井通风网络故障诊断数据集,构建了6种代表性集成学习模型,并通过贝叶斯算法优化其超参数,最后系统分析了集成学习在矿井通风阻变型故障诊断中的可行性和适用性。仿真试验结果表明:贝叶斯优化集成学习方法可有效辨识和诊断矿井通风阻变型故障,其中极度随机树、XGBoost、LightGBM模型诊断准确率为100%,明显优于常见的机器学习模型。综合模型准确性和确定性程度看,推荐采用XGBoost与Light GBM算法进行矿井通风阻变型故障诊断,其诊断准确率高,不确定性程度低,可为矿井智能化通风提供理论依据与方法指导。 展开更多
关键词 矿井通风 故障诊断 机器学习 集成学习 贝叶斯优化
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基于极限学习机的柴油机失火故障诊断
4
作者 幸文婷 王晓政 +1 位作者 韩雨婷 王忠巍 《车用发动机》 北大核心 2025年第4期79-86,共8页
针对实际应用中数据样本较少时柴油机失火故障无法准确诊断的问题,提出一种基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)的失火故障诊断方法,并通过SC5S122D柴油机瞬时转速信号对其进行了验证。首先将采集的瞬时转速信号进行时频域特... 针对实际应用中数据样本较少时柴油机失火故障无法准确诊断的问题,提出一种基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)的失火故障诊断方法,并通过SC5S122D柴油机瞬时转速信号对其进行了验证。首先将采集的瞬时转速信号进行时频域特征提取,然后根据皮尔森相关系数进行特征选择,并将筛选出的特征组成特征参数集合用于柴油机失火故障诊断,最终将小样本数据集划分为4种情况并分别用于训练ELM,以此评估该方法在数据样本较少时的诊断效果。同时,对小样本数据进行扩展,并采用ELM在扩展数据集上进行柴油机的失火故障诊断。试验结果分析表明,ELM的失火故障诊断准确性、精确性、召回率和F 1值与概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)和反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)相比具有一定优越性。因此,ELM能够在数据样本不充足时对柴油机失火故障进行准确有效的诊断。 展开更多
关键词 柴油机 极限学习机 失火 故障诊断
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基于改进蜣螂优化算法深度混合核极限学习机的高压断路器故障诊断
5
作者 范兴明 许洪华 +3 位作者 张思舜 李涛 蒋延军 张鑫 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3994-4003,共10页
针对高压断路器机械故障诊断准确率偏低的问题,该文提出一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化深度混合核极限学习机(DHKELM)的故障诊断方法。首先,采用逐次变分模态分解(SVMD)对高压断路器合闸振动信号进行分解,得到若干个含本征频率的... 针对高压断路器机械故障诊断准确率偏低的问题,该文提出一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化深度混合核极限学习机(DHKELM)的故障诊断方法。首先,采用逐次变分模态分解(SVMD)对高压断路器合闸振动信号进行分解,得到若干个含本征频率的固有模态分量(IMF);其次,提取各IMF分量的功率谱熵构建特征向量矩阵,并利用t分布-随机邻域嵌入算法(t-SNE)对特征向量进行数据降维;然后,引入融合Tent混沌映射、黄金正弦策略、自适应t分布扰动策略对传统蜣螂优化算法(DBO)进行改进,并使用IDBO对DHKELM进行参数优化,完成IDBO-DHKELM高压断路器故障诊断模型的构建;最后,通过搭建模拟故障的实物断路器实验平台进行验证,结果表明,该文提出的方法在故障诊断上的准确率达到了98.33%,相较于其他故障诊断模型在多项分类评价指标上均有显著提升,为准确、可靠地诊断高压断路器机械故障提供了新方案。 展开更多
关键词 高压断路器 改进蜣螂优化算法 深度混合核极限学习机 故障诊断 逐次变分模 态分解
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基于多方法融合的机床主轴系统FTA可靠性分析
6
作者 陈红霞 牛波 +2 位作者 李宏悦 张蛟腾 陈王浩 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期25-31,47,共8页
以某重型数控机床的主轴系统为研究对象,针对其故障分析时面临的结构复杂、关键功能部件系统的故障数据少等问题,采用主客观融合的方法展开FTA分析,深入剖析主轴系统发生故障的根本原因。针对专家评定底事件发生度时无法进行定量计算且... 以某重型数控机床的主轴系统为研究对象,针对其故障分析时面临的结构复杂、关键功能部件系统的故障数据少等问题,采用主客观融合的方法展开FTA分析,深入剖析主轴系统发生故障的根本原因。针对专家评定底事件发生度时无法进行定量计算且具有较大的个人主观性这一问题,采用熵权、灰色关联度方法对底事件主观发生度进行计算,减少专家评估造成的人为主观性误差。对于已经发生的故障,由于样本量较少,有时会忽略故障发生的偶然性,采用证据理论方法对底事件客观发生度进行计算,减少因重型机床故障数据不足导致的随机误差。最后采用熵权和TOPSIS法对故障树底事件主、客观发生度进行综合计算并排序,得出排名前4的底事件分别为:拉刀爪损坏、轴承磨损、油缸漏油及爬行、切削量大。这4个底事件对主轴系统故障的影响程度最大,企业在日常维护保养过程中应重点关注。 展开更多
关键词 重型数控机床 可靠性 主轴系统 故障树
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基于IMLZC和SOA-ELM的轴承损伤识别方法
7
作者 龙有强 姜峰 《机电工程》 北大核心 2025年第4期726-734,共9页
现有故障诊断方法大多是仅针对轴承故障类型进行分析,而缺少对故障程度进行相应的判断。为此,提出了一种基于改进多尺度Lempel-Ziv复杂度(IMLZC)和海鸥优化算法优化极限学习机(SOA-ELM)的滚动轴承损伤识别方法。首先,利用IMLZC复杂度测... 现有故障诊断方法大多是仅针对轴承故障类型进行分析,而缺少对故障程度进行相应的判断。为此,提出了一种基于改进多尺度Lempel-Ziv复杂度(IMLZC)和海鸥优化算法优化极限学习机(SOA-ELM)的滚动轴承损伤识别方法。首先,利用IMLZC复杂度测量指标对信号复杂度变化敏感的特点,将其用于提取滚动轴承振动信号的故障特征以构造特征矩阵;然后,利用海鸥优化算法对极限学习机(ELM)的关键参数进行了优化,建立了参数自适应优化的ELM分类模型;最后,将故障特征输入至SOA-ELM分类模型中进行了训练和测试,完成了滚动轴承不同故障状态的智能诊断和故障程度评估,利用滚动轴承和自吸式离心泵损伤振动信号对IMLZC-SOA-ELM模型的实用性和泛化性开展了研究,并将其与其他特征提取模型开展了对比。研究结果表明:基于IMLZC-SOA-ELM的故障诊断方法不仅能够准确识别滚动轴承的故障,而且能判断故障的严重程度,该故障诊断模型在诊断滚动轴承的故障时分别取得了100%和98.4%的识别准确率,平均识别准确率达到了99.9%,能够有效识别滚动轴承的故障类型和故障程度。与其他特征提取方法相比,IMLZC-SOA-ELM模型具有更高的识别准确率,更适合于滚动轴承的故障识别。 展开更多
关键词 滚动轴承 自吸式离心泵 故障诊断 故障程度和损伤程度 改进多尺度Lempel-Ziv复杂度 海鸥优化算法 参数最优极限学习机
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基于IVYA-FMD和EELM-Yager的轴承小样本故障诊断模型
8
作者 王恒迪 王豪馗 +2 位作者 陈鹏 吴升德 马盈丰 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1093-1101,共9页
针对滚动轴承故障特征提取难度大以及不同故障类型训练样本稀缺的问题,提出了一种基于参数优化特征模态分解(FMD)和集成极限学习机(EELM)的小样本滚动轴承故障诊断方法。首先,采用常春藤算法(IVYA)对FMD参数进行了优化,提升了模态分解... 针对滚动轴承故障特征提取难度大以及不同故障类型训练样本稀缺的问题,提出了一种基于参数优化特征模态分解(FMD)和集成极限学习机(EELM)的小样本滚动轴承故障诊断方法。首先,采用常春藤算法(IVYA)对FMD参数进行了优化,提升了模态分解的精确度,并采用最小残差指数(REI)作为最优模态分量的选取准则,从最优模态分量中提取了故障信号时域、频域及熵值的关键特征;然后,将所提取的特征输入EELM中进行了故障识别;最后,采用Yager加权平均规则对EELM的分类结果进行了融合,得到了综合故障诊断结果。研究结果表明:IVYA-FMD在信号处理过程中,具有优秀的特征提取和抗干扰能力,可有效提取原始信号的故障特征;IVYA-FMD和EELM-Yager模型在实验数据中,训练集与测试集按照8∶2的比例进行分割时的准确率达到99.12%;当训练集与测试集按照2:8的比例进行分割时,该方法在实验数据中的准确率高达92.5%,在CWRU数据集和SEU数据集中的准确率均超过96.8%。与其他智能诊断模型相比,IVYA-FMD和EELM-Yager在小样本滚动轴承故障诊断领域展现出显著的可行性和优越性。 展开更多
关键词 特征模态分解 常春藤算法 集成极限学习机 Yager加权平均 小样本故障诊断 滚动轴承
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基于无标签自监督表示学习的转辙机故障诊断方法研究 被引量:2
9
作者 郑启明 王小敏 江磊 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期404-415,共12页
转辙机是铁路系统中控制道岔转换的关键信号设备,准确诊断其工作状态对列车的行车安全和可靠至关重要。鉴于现场数据常缺乏标签且故障样本少,提出一种基于自监督表示学习的转辙机故障诊断方法。该方法首先将转辙机动作曲线转换为图像形... 转辙机是铁路系统中控制道岔转换的关键信号设备,准确诊断其工作状态对列车的行车安全和可靠至关重要。鉴于现场数据常缺乏标签且故障样本少,提出一种基于自监督表示学习的转辙机故障诊断方法。该方法首先将转辙机动作曲线转换为图像形式,随后通过自编码器提取数据的潜在特征。然后,基于同故障类型转辙机数据具有内在相似性,设计了一种表示学习模型,该模型通过比较批次数据间的相似关系来监督训练过程,实现高相似性数据的表示分布聚合,从而挖掘数据的潜在分类结构。此外,得益于对比学习的泛化优势,该方法能够利用不同类型转辙机的数据来增强模型训练效果。最终,通过聚类挖掘表示特征中的故障模式,并训练下游分类网络分类表示特征,从而实现不依赖人工标记数据的故障诊断模型。研究结果表明,相较于传统自编码器,对比表示学习模型可以更有效地区分不同故障类型的转辙机监测数据。在无标签训练模型的情况下,采用ZDJ9型转辙机现场数据训练模型后,在测试数据集上故障诊断准确率为99.63%,融合ZDJ9型和ZYJ7型转辙机现场数据训练模型后,故障诊断准确率提升到99.88%,比传统无监督学习模型准确率提升了8个百分点,并与监督学习模型性能相当。该方法结合了无监督模型不依赖人工标记数据和监督模型故障诊断准确率高的优势,为铁路现场转辙机故障诊断提供了一种新的可行方案。 展开更多
关键词 转辙机 故障诊断 自监督 对比学习 表示学习
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基于数字孪生和机器学习的卫星未知故障检测方法 被引量:1
10
作者 沈英龙 蔡君亮 +1 位作者 林佳伟 杨帆 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期46-58,共13页
卫星传统故障诊断方法及现有的数据驱动诊断方法都存在无法找出异于已知故障类型的未知故障的问题,可靠性与安全性较低。针对上述问题,提出基于卫星数字孪生体和多种机器学习模型的故障诊断与未知故障检测方法。首先,通过卫星数字孪生... 卫星传统故障诊断方法及现有的数据驱动诊断方法都存在无法找出异于已知故障类型的未知故障的问题,可靠性与安全性较低。针对上述问题,提出基于卫星数字孪生体和多种机器学习模型的故障诊断与未知故障检测方法。首先,通过卫星数字孪生产生覆盖各种类型故障的仿真数据,并利用XGBoost分类模型和卫星真实故障样本验证了数字孪生数据的高仿真性,实现了已知故障类型的诊断。在此基础上,考虑到现有诊断方法无法精准识别未知类型故障的发生,提出一种分布外检测模型Con-DAGMM,通过正常数据和已知类型故障数据训练模型,实现了对未知故障的及时预警。利用数字孪生数据与在轨卫星真实故障数据进行实验,实验结果表明,所提方法故障诊断精度高,在测试数据上的平均准确率达到98.8%,且Con-DAGMM实现了高性能的未知故障检测,在精准率、召回率和F_(1)分数上优于Deep-SVDD等对比方法。结果表明,卫星数字孪生可以克服卫星历史数据中故障样本稀缺的问题,且分布外检测的思路能成功应用于卫星未知故障的预警,提高了在轨卫星的安全性与可靠性。 展开更多
关键词 卫星控制系统 未知故障检测 故障诊断 数字孪生 机器学习 分布外检测
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基于改进北方苍鹰算法与混合核极限学习机的齿轮箱故障诊断 被引量:1
11
作者 杜董生 王梦姣 +1 位作者 冒泽慧 赵环宇 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第4期796-804,共9页
针对行星齿轮箱故障诊断问题,本文提出了一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法与混合核极限学习机(HKELM)的行星齿轮箱故障诊断方法.首先,引入Savitzky-Golay(SG)滤波对齿轮箱原始信号进行去噪.利用时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)将去噪... 针对行星齿轮箱故障诊断问题,本文提出了一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法与混合核极限学习机(HKELM)的行星齿轮箱故障诊断方法.首先,引入Savitzky-Golay(SG)滤波对齿轮箱原始信号进行去噪.利用时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)将去噪后的信号分解成多个本征模态函数(IMF),使用方差贡献率、相关系数和信息熵筛选出最优的IMF.将最优IMF重构后,对重构信号进行时间同步平均(TSA)去噪以减少故障诊断模型的数据计算量.将Tent混沌映射、混合正弦余弦算法和Levy飞行策略用于改进北方苍鹰优化(NGO)算法,得到一种新的INGO算法.同时,引入余弦因子以平衡正弦余弦算法的全局和局部开发能力.最后,利用INGO算法对HKELM进行优化,用以提高HKELM模型的故障诊断准确率.将所提方法应用于两个案例对模型进行检验,实验结果表明,本文所提方法具有可行性和优越性. 展开更多
关键词 混合核极限学习机 改进北方苍鹰优化算法 时变滤波经验模态分解 故障诊断
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柔性制造系统中CNC机床故障诊断机理研究 被引量:6
12
作者 李慧 崔成玲 李新宏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第8期2982-2984,共3页
为了及时发现处理柔性制造系统数控机床的故障或异常现象,设计了CNC在线故障诊断测试系统。该系统不仅便于查找数控机床故障的一个或多个症结,可以快捷、准确地对CNC故障定位,而且解决了诊断处理与知识应用中的相关问题。为了对CNC设备... 为了及时发现处理柔性制造系统数控机床的故障或异常现象,设计了CNC在线故障诊断测试系统。该系统不仅便于查找数控机床故障的一个或多个症结,可以快捷、准确地对CNC故障定位,而且解决了诊断处理与知识应用中的相关问题。为了对CNC设备终端提供可靠的故障排除建议,对伺服控制组件与后台服务关联关系进行深入剖析,并对故障数据库进行描述与测试程序设计,解决了系统维护、扩展与升级操作等问题。 展开更多
关键词 机床故障诊断 cnc伺服控制组件 诊断处理 知识应用
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基于改进压缩感知与深度多核极限学习机的轴承故障诊断方法
13
作者 付强 胡东 +2 位作者 杨童亮 罗国庆 谭为民 《机械强度》 北大核心 2025年第6期48-56,共9页
针对传统轴承故障诊断采样数据量大、诊断时间长和故障特征选择主观性强等问题,基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)和深度多核极限学习机(Deep Multi-Kernel Extreme Learning Machine,DMKELM)理论,提出了CS-DMKELM滚动轴承智能诊断... 针对传统轴承故障诊断采样数据量大、诊断时间长和故障特征选择主观性强等问题,基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)和深度多核极限学习机(Deep Multi-Kernel Extreme Learning Machine,DMKELM)理论,提出了CS-DMKELM滚动轴承智能诊断模型。首先,对变换域信号阈值处理得到稀疏信号,使用高斯随机矩阵作为测量矩阵,对处理后的数据进行压缩;其次,使用压缩后的数据作为DMKELM的输入信号,利用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法对关键参数进行优化,实现故障的智能诊断。结果表明,所提方法可使用较少的轴承诊断数据,利用DMKELM从少量测量信号中自动提取轴承的特征信息,实现了轴承的快速故障诊断。在诊断时间0.55 s的情况下,最终识别准确率可达99.29%。所提方法不仅诊断时间更短,而且诊断精度较高,为处理海量轴承数据的故障诊断提供了新方法。 展开更多
关键词 压缩感知 轴承 核函数 极限学习机 故障诊断
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基于Web的CNC机床远程故障诊断系统 被引量:4
14
作者 李鹏南 尹喜云 黄振宇 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期193-195,共3页
对基于Web的Multi-agent的远程故障诊断技术进行了研究,提出基于知识的Multi-agent的数控机床(CNC)的远程故障诊断系统,该系统由诊断和学习agents(DLA)、远程设备agents(RMA)和中央管理agent(CMA)组成。通过这些Agents之间的协作和通信... 对基于Web的Multi-agent的远程故障诊断技术进行了研究,提出基于知识的Multi-agent的数控机床(CNC)的远程故障诊断系统,该系统由诊断和学习agents(DLA)、远程设备agents(RMA)和中央管理agent(CMA)组成。通过这些Agents之间的协作和通信,实现CNC机床的远程监测和故障诊断。 展开更多
关键词 远程故障诊断 MULTI—AGENT cnc机床
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CNC装置故障诊断专家系统的研究与应用 被引量:2
15
作者 罗琦 王润孝 苟亚莉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1997年第2期333-337,共5页
简述了专家系统应用于CNC故障诊断的重要意义。结合CNC系统故障诊断问题的特点。
关键词 数控机床 故障诊断 人工智能 专家系统
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GB/T 42707《数控机床远程运维》系列标准解读与应用
16
作者 张培森 王金江 +2 位作者 薛瑞娟 黄祖广 张颖 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第7期217-224,共8页
数控机床远程运维是保障数控机床加工质量、安全可靠运行、提升企业效益的有效手段,从数控机床远程运维层级架构和运维服务功能维度对GB/T 42707系列标准主要内容进行了解读。首先分析了GB/T 42707系列标准的体系结构;其次从远程运维服... 数控机床远程运维是保障数控机床加工质量、安全可靠运行、提升企业效益的有效手段,从数控机床远程运维层级架构和运维服务功能维度对GB/T 42707系列标准主要内容进行了解读。首先分析了GB/T 42707系列标准的体系结构;其次从远程运维服务平台和运维服务功能分析了数控机床远程运维的层级架构;再次针对状态信息采集、健康状态评估、故障诊断和状态预测等功能,解析了标准条款及相关技术要求;最后选取某五轴加工中心为研究对象,搭建了远程运维平台,形成了标准应用案例。便于使用者对标准内容的理解,对该系列标准的应用推广,远程运维技术在数控机床领域的落地实施,提升我国机床可靠性、稳定性水平具有重要意义。 展开更多
关键词 数控机床 远程运维 标准 状态监测 健康状态评估 故障诊断 故障预测
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基于改进联合分布适配和支持向量机的谐波减速器故障诊断
17
作者 石超 刘彪 +2 位作者 郭世杰 唐术锋 吕贺 《机电工程》 北大核心 2025年第3期441-450,共10页
在对谐波减速器进行变工况故障诊断时,一般难以获得大量的带标签数据,从而导致所训练的模型识别准确率较低。针对这一问题,提出了一种基于改进联合分布适配和支持向量机的迁移模型(方法),从而对谐波减速器进行了故障诊断。首先,对周期... 在对谐波减速器进行变工况故障诊断时,一般难以获得大量的带标签数据,从而导致所训练的模型识别准确率较低。针对这一问题,提出了一种基于改进联合分布适配和支持向量机的迁移模型(方法),从而对谐波减速器进行了故障诊断。首先,对周期样本进行了时域、频域以及熵特征的多特征提取,构造了样本集;然后,针对联合适配(JDA)对齐两域状态下,未考虑到数据潜在的几何结构问题,在JDA的基础上增加了联合分布的权重因子以及加权流形正则化项,并使用支持向量机(SVM)进行了伪标签的迭代更新,构造了改进联合分布适配-支持向量机(IJDA-SVM)迁移模型;最后,使用实验所得的谐波减速器振动信号数据以及滚动轴承公开数据集对该方法的有效性进行了验证。研究结果表明:IJDA-SVM在谐波减速器单域诊断效果上,最高识别率可达97.25%,平均识别率为94.08%,在谐波减速器多域诊断效果上,最高识别率可达95.25%,平均识别率为92.5%。采用该方法能够实现变工况谐波减速器的故障诊断目的,其具有诊断精度高、泛化效果好的优点。 展开更多
关键词 变速器 多域故障诊断 变工况 迁移学习 改进联合分布适配-支持向量机 流形正则化
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基于边缘智能的电磁能装备轻量化故障诊断方法
18
作者 单南良 徐兴华 +2 位作者 鲍先强 丁启翔 廖涛 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期821-831,共11页
随着海量状态监测数据的获取,复杂电磁能装备的关键部件健康状态监测对于实时性和可靠性的要求不断增加,研究利用边缘智能技术赋能装备故障诊断是一种很有发展前景的方法。边缘智能技术致力于将智能算法和算力资源下沉到设备端,在靠近... 随着海量状态监测数据的获取,复杂电磁能装备的关键部件健康状态监测对于实时性和可靠性的要求不断增加,研究利用边缘智能技术赋能装备故障诊断是一种很有发展前景的方法。边缘智能技术致力于将智能算法和算力资源下沉到设备端,在靠近数据源的位置对数据进行处理,能够很好地解决工业嵌入式系统资源受限和海量数据传输所带来的故障诊断时延,防止设备过度损坏。该文提出一种基于边缘智能的轻量化故障诊断方法,在数据采集过程中利用压缩感知技术将密集型的多元监测数据非线性压缩为稀疏采样数据,故障诊断模型集成了深度极限学习机和核函数,深度挖掘压缩采样信号与故障类型之间的内在联系。通过模型轻量化技术,将诊断模型部署在设备端的边缘智能计算卡上,显著降低了数据的传输、计算和存储压力,从而提高了智能故障诊断的实时性。 展开更多
关键词 压缩感知 深度极限学习机 核函数 轻量化故障诊断
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基于不平衡数据的船舶压载水系统故障诊断研究
19
作者 郭骞 曹辉 +1 位作者 樊智博 宋志豪 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第14期74-81,共8页
针对船舶压载水系统故障样本不均衡且故障诊断精度较低,传统鲸鱼优化算法(WOA)易陷入局部最优、全局搜索能力不足等问题,提出一种基于自适应合成过采样方法(ADASYN)的故障数据均衡化方法,结合改进鲸鱼优化算法(IWOA)优化极限学习机(ELM... 针对船舶压载水系统故障样本不均衡且故障诊断精度较低,传统鲸鱼优化算法(WOA)易陷入局部最优、全局搜索能力不足等问题,提出一种基于自适应合成过采样方法(ADASYN)的故障数据均衡化方法,结合改进鲸鱼优化算法(IWOA)优化极限学习机(ELM)的船舶压载水系统故障诊断模型。首先,对不平衡故障数据集采用随机森林算法(RF)进行特征重要性排序并对特征参数进行降维;其次,使用ADASYN对故障样本进行自适应过采样以平衡数据集;最后,通过引入最优邻域扰动、自适应权重、变螺旋位置更新等策略对WOA进行有效改进,并对ELM的权重和阈值进行优化,并利用优化后的ELM模型对故障数据进行诊断识别。实验结果表明,对少数类故障样本进行ADASYN扩充后,IWOA-ELM模型的故障诊断准确率为96.22%,与GWO-ELM、PSO-ELM、WOA-ELM模型相比,诊断精度分别提高了2.89%、3.44%和1.22%。 展开更多
关键词 ADASYN 鲸鱼优化算法 极限学习机 船舶压载水系统 故障诊断
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基于多域信息融合与改进ELM的船舶电机轴承故障诊断
20
作者 戈淳 闫灶宇 +1 位作者 商嘉桐 薛红涛 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期68-76,共9页
[目的]针对监测信号在单一分析域内的特征参数难以完整表征监测对象的运行状态,以及极限学习机(ELM)网络的模型参数难以达到最优的问题,提出一种基于多域信息融合与改进ELM的船舶电机轴承故障诊断方法。[方法]首先,基于船舶电机轴承振... [目的]针对监测信号在单一分析域内的特征参数难以完整表征监测对象的运行状态,以及极限学习机(ELM)网络的模型参数难以达到最优的问题,提出一种基于多域信息融合与改进ELM的船舶电机轴承故障诊断方法。[方法]首先,基于船舶电机轴承振动信号在时域、频域与时频域内的特征信息,构建多域特征参数集,作为故障诊断模型的输入;然后,运用麻雀搜索算法改进ELM网络的模型参数优化方法,确定最优的权值与阈值,进而提高故障诊断ELM模型的识别精度。最后,通过船用电机试验台架实验数据和开源实验数据,对电机轴承故障状态进行识别。[结果]基于船用电机试验台架的实验数据验证表明,采用多域特征参数集的故障诊断模型在训练集和测试集上的识别精度均为100%;基于开源实验数据验证表明,改进ELM模型的测试集识别精度为90.5%,相较于原始ELM模型提高了12.7%,且训练集识别精度与测试集识别精度均高于其他诊断模型。[结论]所提方法在输入特征参数集与诊断模型上均有改进,可有效识别电机轴承故障状态,且模型具有良好的稳定性,为船舶电机轴承故障诊断提供参考。 展开更多
关键词 电动机 轴承 故障分析 故障诊断 多域信息融合 麻雀搜索算法 极限学习机
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