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基于SPA和IRCMMPE的旋转机械损伤识别方法
1
作者
李恒亮
张思婉
郭衡
《机电工程》
北大核心
2025年第6期1045-1054,共10页
基于单通道信号的旋转机械故障诊断方法的故障诊断效果通常比较依赖信号的质量,针对这一问题,提出了一种基于平滑先验分析(SPA)、改进精细复合多变量多尺度排列熵(IRCMMPE)和麻雀搜索算法优化支持向量机(SSA-SVM)的旋转机械损伤识别策...
基于单通道信号的旋转机械故障诊断方法的故障诊断效果通常比较依赖信号的质量,针对这一问题,提出了一种基于平滑先验分析(SPA)、改进精细复合多变量多尺度排列熵(IRCMMPE)和麻雀搜索算法优化支持向量机(SSA-SVM)的旋转机械损伤识别策略。首先,使用SPA将单通道信号分解为趋势项和去趋势项两种完全不同的分量,减少了分量的冗余,并将其组装为多通道信号以实现对样本的扩充;然后,采用IRCMMPE对多通道信号进行了特征提取以对比验证两个分量之间的相关性,获取了更能反映故障特性的特征;最后,将故障特征输入至SSA-SVM分类器中进行了故障识别,完成了对旋转机械的故障辨识和故障程度的判断,利用三个旋转机械数据集对SPA-IRCMMPE故障诊断方法的有效性进行了实验分析,并与其他故障诊断方法进行了对比研究。研究结果表明:SPA-IRCMMPE模型在诊断旋转机械不同故障类型时分别取得了100%和99.2%的识别准确率,平均识别准确率分别为99.76%和99.92%;而自制数据集的诊断精度达到了100%。相较于其他故障诊断方法,SPA-IRCMMPE模型仅需使用单个通道的振动信号且无需进行分量重要性评估,避免了分量取舍的问题,对振动信号的利用效率较高。
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关键词
旋转
机
械单通道信号
故障诊断
麻雀
搜索算法
优化
支持
向量
机
改进
精细复合多变量多尺度排列熵
平滑先验分析
离心泵
滚动轴承
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职称材料
基于EEMD能量矩与ISSA-SVM算法的GIS局部放电类型识别方法
被引量：
18
2
作者
王利福
刘屹江泽
王燚增
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期204-212,共9页
为有效识别气体绝缘开关组合电器(gas insulated switchgear,GIS)局部放电(partial discharge,PD)类型,进而保障设备安全稳定运行,提出了一种基于集合模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)联合能量矩与改进麻雀群搜索...
为有效识别气体绝缘开关组合电器(gas insulated switchgear,GIS)局部放电(partial discharge,PD)类型,进而保障设备安全稳定运行,提出了一种基于集合模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)联合能量矩与改进麻雀群搜索算法优化支持向量机(improved sparrow search algorithm-support vector machines,ISSA-SVM)算法的GIS局部放电类型识别方法。首先搭建能产生4种局部放电类型效果的GIS局部放电实验平台,以获取4种局部放电信号,然后利用EEMD联合能量矩算法分别对4种局部放电信号进行模态分解与特征向量提取,最后利用经ISSA算法优化后的SVM算法对GIS局部放电类型进行识别。实验结果表明,所提方法可有效识别GIS不同局部放电类型,且较PSO-SVM与SSA-SVM算法识别精度分别提高了16.7%与8.5%,验证了所提GIS局部放电类型识别方法的有效性以及优越性。
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关键词
气体绝缘开关组合电器
局部放电
集合模态分解
改进
麻雀
群
搜索算法
优化
支持
向量
机
(
issa-svm
)
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职称材料
计算机工程与设计
被引量：
10
3
作者
石颉
杜国庆
《计算机工程与设计》
北大核心
2023年第3期954-960,F0003,共8页
针对麻雀搜索算法在迭代后期种群多样性减少、易陷入局部最优等问题,提出改进麻雀搜索算法(ISSA)。引入Sobol序列,提高初始种群的多样性;引入黄金正弦算法,平衡全局搜索和局部开发能力;引入高斯差分变异,提高种群跳出局部最优的能力。1...
针对麻雀搜索算法在迭代后期种群多样性减少、易陷入局部最优等问题,提出改进麻雀搜索算法(ISSA)。引入Sobol序列,提高初始种群的多样性;引入黄金正弦算法,平衡全局搜索和局部开发能力;引入高斯差分变异,提高种群跳出局部最优的能力。10种基准函数的测试结果表明,ISSA有着更好的寻优精度与收敛速度。使用ISSA对SVM的超参数进行寻优,构建分类模型并应用于断路器故障诊断,验证了该方法在工程应用上的可行性。
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关键词
改进
麻雀
搜索算法
Sobol序列
黄金正弦
算法
高斯差分变异
支持
向量
机
参数
优化
故障诊断
工程应用
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职称材料
题名
基于SPA和IRCMMPE的旋转机械损伤识别方法
1
作者
李恒亮
张思婉
郭衡
机构
河南轻工职业学院机电系
郑州铁路职业技术学院机电工程学院
武汉科技大学机械自动化学院
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第6期1045-1054,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52075395)。
文摘
基于单通道信号的旋转机械故障诊断方法的故障诊断效果通常比较依赖信号的质量,针对这一问题,提出了一种基于平滑先验分析(SPA)、改进精细复合多变量多尺度排列熵(IRCMMPE)和麻雀搜索算法优化支持向量机(SSA-SVM)的旋转机械损伤识别策略。首先,使用SPA将单通道信号分解为趋势项和去趋势项两种完全不同的分量,减少了分量的冗余,并将其组装为多通道信号以实现对样本的扩充;然后,采用IRCMMPE对多通道信号进行了特征提取以对比验证两个分量之间的相关性,获取了更能反映故障特性的特征;最后,将故障特征输入至SSA-SVM分类器中进行了故障识别,完成了对旋转机械的故障辨识和故障程度的判断,利用三个旋转机械数据集对SPA-IRCMMPE故障诊断方法的有效性进行了实验分析,并与其他故障诊断方法进行了对比研究。研究结果表明:SPA-IRCMMPE模型在诊断旋转机械不同故障类型时分别取得了100%和99.2%的识别准确率,平均识别准确率分别为99.76%和99.92%;而自制数据集的诊断精度达到了100%。相较于其他故障诊断方法,SPA-IRCMMPE模型仅需使用单个通道的振动信号且无需进行分量重要性评估,避免了分量取舍的问题,对振动信号的利用效率较高。
关键词
旋转
机
械单通道信号
故障诊断
麻雀
搜索算法
优化
支持
向量
机
改进
精细复合多变量多尺度排列熵
平滑先验分析
离心泵
滚动轴承
Keywords
single channel signal of rotating machinery
fault diagnosis
sparrow search algorithm optimized support vector machine(SSA-SVM)
improved refined composite multivariate multiscale permutation entropy(IRCMMPE)
smooth prior analysis(SPA)
centrifugal pump
rolling bearing
分类号
TH133 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于EEMD能量矩与ISSA-SVM算法的GIS局部放电类型识别方法
被引量：
18
2
作者
王利福
刘屹江泽
王燚增
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
国网冀北电力有限公司北京超高压公司
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期204-212,共9页
基金
2019年省自然科学基金指导项目(2019-ZD-0039)
2019年辽宁省重点研发计划指导计划项目(2019JH8/10100050)资助。
文摘
为有效识别气体绝缘开关组合电器(gas insulated switchgear,GIS)局部放电(partial discharge,PD)类型,进而保障设备安全稳定运行,提出了一种基于集合模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)联合能量矩与改进麻雀群搜索算法优化支持向量机(improved sparrow search algorithm-support vector machines,ISSA-SVM)算法的GIS局部放电类型识别方法。首先搭建能产生4种局部放电类型效果的GIS局部放电实验平台,以获取4种局部放电信号,然后利用EEMD联合能量矩算法分别对4种局部放电信号进行模态分解与特征向量提取,最后利用经ISSA算法优化后的SVM算法对GIS局部放电类型进行识别。实验结果表明,所提方法可有效识别GIS不同局部放电类型,且较PSO-SVM与SSA-SVM算法识别精度分别提高了16.7%与8.5%,验证了所提GIS局部放电类型识别方法的有效性以及优越性。
关键词
气体绝缘开关组合电器
局部放电
集合模态分解
改进
麻雀
群
搜索算法
优化
支持
向量
机
(
issa-svm
)
Keywords
gas insulated switchgear(GIS)
partial discharge
ensemble empirical mode decomposition(EEMD)
improved sparrow search algorithm-support vector machines(
issa-svm
)
分类号
TM595 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
计算机工程与设计
被引量：
10
3
作者
石颉
杜国庆
机构
苏州科技大学电子与信息工程学院
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2023年第3期954-960,F0003,共8页
文摘
针对麻雀搜索算法在迭代后期种群多样性减少、易陷入局部最优等问题,提出改进麻雀搜索算法(ISSA)。引入Sobol序列,提高初始种群的多样性;引入黄金正弦算法,平衡全局搜索和局部开发能力;引入高斯差分变异,提高种群跳出局部最优的能力。10种基准函数的测试结果表明,ISSA有着更好的寻优精度与收敛速度。使用ISSA对SVM的超参数进行寻优,构建分类模型并应用于断路器故障诊断,验证了该方法在工程应用上的可行性。
关键词
改进
麻雀
搜索算法
Sobol序列
黄金正弦
算法
高斯差分变异
支持
向量
机
参数
优化
故障诊断
工程应用
Keywords
improved sparrow search algorithm
Sobol sequence
golden sine algorithm
Gaussian difference mutation
support vector machine
parameter optimization
fault diagnosis
engineering application
分类号
TP391.5 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于SPA和IRCMMPE的旋转机械损伤识别方法
李恒亮
张思婉
郭衡
《机电工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于EEMD能量矩与ISSA-SVM算法的GIS局部放电类型识别方法
王利福
刘屹江泽
王燚增
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022
18
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
计算机工程与设计
石颉
杜国庆
《计算机工程与设计》
北大核心
2023
10
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职称材料
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