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Study on Power Transformers Fault Diagnosis Based on Wavelet Neural Network and D-S Evidence Theory
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作者 LIANG Liu-ming CHEN Wei-gen +2 位作者 YUE Yan-feng WEI Chao YANG Jian-feng 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2694-2700,共7页
>Transformer faults are quite complicated phenomena and can occur due to a variety of reasons.There have been several methods for transformer fault synthetic diagnosis,but each of them has its own limitations in re... >Transformer faults are quite complicated phenomena and can occur due to a variety of reasons.There have been several methods for transformer fault synthetic diagnosis,but each of them has its own limitations in real fault diagnosis applications.In order to overcome those shortcomings in the existing methods,a new transformer fault diagnosis method based on a wavelet neural network optimized by adaptive genetic algorithm(AGA)and an improved D-S evidence theory fusion technique is proposed in this paper.The proposed method combines the oil chromatogram data and the off-line electrical test data of transformers to carry out fault diagnosis.Based on the fusion mechanism of D-S evidence theory,the comprehensive reliability of evidence is constructed by considering the evidence importance,the outputs of the neural network and the expert experience.The new method increases the objectivity of the basic probability assignment(BPA)and reduces the basic probability assigned for uncertain and unimportant information.The case study results of using the proposed method show that it has a good performance of fault diagnosis for transformers. 展开更多
关键词 小波神经网络 D-S证据理论 电力变压器 故障诊断 适应基因算法
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基于融合卷积Transformer的航空发动机故障诊断 被引量:1
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作者 赵洪利 杨佳强 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1117-1126,共10页
航空发动机长期处于恶劣的气路环境下工作会面临腐蚀、侵蚀等问题,且故障参数特征不明显,因此,精准的航空发动机故障诊断方法对保证飞机安全运行具有重要意义。为提高预测准确性,提出了一种基于融合卷积Transformer的航空发动机故障诊... 航空发动机长期处于恶劣的气路环境下工作会面临腐蚀、侵蚀等问题,且故障参数特征不明显,因此,精准的航空发动机故障诊断方法对保证飞机安全运行具有重要意义。为提高预测准确性,提出了一种基于融合卷积Transformer的航空发动机故障诊断方法。利用自注意力机制提取有用特征,抑制冗余信息,并将最大池化层引入Transformer模型中,进一步降低模型内存消耗及参数量,缓解过拟合现象。采用基于GasTurb建模的涡扇发动机仿真数据集进行验证,结果与Transformer模型和反向传播(BP)神经网络、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等传统深度学习模型相比,准确率分别提高了6.552%和28.117%、13.189%、10.29%,证明了所提方法的有效性,可为航空发动机故障诊断提供一定的参考。 展开更多
关键词 航空发动机 故障诊断 自注意力机制 融合卷积transformer 深度神经网络
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基于改进Transformer的提升机制动系统故障诊断研究
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作者 王凯旋 张宏伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期148-155,共8页
在对矿井提升系统进行故障诊断时,为了降低对专家经验的依赖性并充分挖掘数据间的复杂关系,提出了一种基于改进Transformer神经网络的提升机制动系统故障诊断方法。首先,分析制动系统的故障现象及原因,确定监测参数。其次,搭建改进的Tra... 在对矿井提升系统进行故障诊断时,为了降低对专家经验的依赖性并充分挖掘数据间的复杂关系,提出了一种基于改进Transformer神经网络的提升机制动系统故障诊断方法。首先,分析制动系统的故障现象及原因,确定监测参数。其次,搭建改进的Transformer故障诊断模型,利用多层自注意力机制来捕捉矿井提升机监测数据之间的相关性和故障关系,并将池化层引入Transformer模型中,降低模型的参数量,缓解过拟合的风险。最后,以采集提升机实际运行数据为基础开展实验研究,利用Adam优化器更新模型参数。结果表明,改进后的Transformer故障分类预测的准确率可达到97.5%,相比于Transformer、CNN和LSTM神经网络准确率分别提升了6.1、10.0和14.8百分点,具有较高的准确性。 展开更多
关键词 矿井提升机 制动系统 transformer神经网络 故障诊断 自注意力机制
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基于时频图与视觉Transformer的滚动轴承智能故障诊断方法 被引量:3
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作者 齐萌 王国强 +2 位作者 石念峰 李传锋 何一心 《轴承》 北大核心 2024年第10期115-123,共9页
基于循环神经网络的故障诊断方法在计算过程中难以保存间隔时间过长的信息且无法并行计算,在大型数据建模方面存在不足,为提高轴承故障诊断工作的效率及准确性,提出了一种基于短时傅里叶变换时频图与视觉Transformer(ViT)的轴承故障诊... 基于循环神经网络的故障诊断方法在计算过程中难以保存间隔时间过长的信息且无法并行计算,在大型数据建模方面存在不足,为提高轴承故障诊断工作的效率及准确性,提出了一种基于短时傅里叶变换时频图与视觉Transformer(ViT)的轴承故障诊断方法:通过短时傅里叶变换将原始振动信号转换为二维时频图像,再将时频图作为特征图输入ViT网络中进行训练,详细分析网络参数对故障诊断性能和计算复杂度的影响,构建最优模型结构,最终实现轴承的故障诊断。采用凯斯西储大学和江南大学轴承数据对模型进行验证,结果表明该模型可以有效结合短时傅里叶变换在处理时变信号方面的优势和ViT网络强大的图像分类能力,具有更高的诊断精度和更好的泛化性、通用性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 傅里叶变换 神经网络 深度学习
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基于CNN-Transformer模型的自动扶梯轴承故障诊断方法研究 被引量:2
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作者 段毅博 黄民 +1 位作者 王帅 刘跃 《现代电子技术》 北大核心 2024年第16期1-6,共6页
针对自动扶梯滚动轴承故障诊断模型诊断识别率不高的问题,提出一种CNN与Transformer相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用CNN注意力和Transformer时域注意力融合机制,从信号的通道和时域两个维度提取最有利于识别的特征信息,降低... 针对自动扶梯滚动轴承故障诊断模型诊断识别率不高的问题,提出一种CNN与Transformer相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用CNN注意力和Transformer时域注意力融合机制,从信号的通道和时域两个维度提取最有利于识别的特征信息,降低信道和噪声等影响。根据特征信息的重要程度进行权重分配,以提升故障识别率。基于滚动轴承数据集,将所提算法模型和CNN、RNN、SVM算法进行对比。结果表明,该方法识别轴承故障的准确度更高,实现了对轴承故障的准确分类。 展开更多
关键词 CNN-transformer 自动扶梯 滚动轴承故障诊断 特征信息提取 卷积神经网络 混淆矩阵
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基于同步挤压小波变换和Transformer的轴承故障诊断模型 被引量:2
6
作者 张向宇 王衍学 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1011-1019,共9页
针对采用神经网络对滚动轴承进行故障诊断时,故障信息利用不充分,特征提取困难的问题,提出了一种基于同步挤压小波变换(SST)-Transformer的滚动轴承智能故障诊断方法。首先,以同步挤压小波变换作为信号处理模块,将一维振动信号转为时频... 针对采用神经网络对滚动轴承进行故障诊断时,故障信息利用不充分,特征提取困难的问题,提出了一种基于同步挤压小波变换(SST)-Transformer的滚动轴承智能故障诊断方法。首先,以同步挤压小波变换作为信号处理模块,将一维振动信号转为时频图;接着,设计了一种最大程度保留故障信息的时频图分割方式,将时频图分割为一系列图像块序列;然后,将序列输入到具有强大的处理序列数据能力的Transformer模型中,进行了特征提取;最后,将特征数据输入分类器进行了分类,对比了不同的时频图分割方式的诊断效果,并将SST-Transformer模型与基准算法相比较。研究结果表明:相较于其他分割方式,基于SST-Transformer的滚动轴承智能故障诊断方法的诊断准确率提升了3.45%,并大幅提升了模型训练的收敛速度;相比于其他基准算法,该方法的平均准确率至少提升了1.05%。该方法有较高的诊断准确率和较好的稳定性。 展开更多
关键词 故障智能诊断 神经网络 故障特征提取 注意力机制 深度学习 同步挤压小波变换 transformer模型
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改进SSA优化BP神经网络的变压器故障诊断 被引量:2
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作者 汪繁荣 汪筠涵 江俊杰 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期145-150,共6页
变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法(SSA)存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题,提出将改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先,引入... 变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法(SSA)存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题,提出将改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先,引入非线性惯性权重和纵横交叉策略,从而提高算法的收敛速度和全局寻优能力;其次,将ISSA与传统SSA在收敛函数上进行对比分析,得到ISSA算法在迭代12次后以52%的准确率收敛,而SSA算法迭代23次后才达到25%的准确率,证明了ISSA在收敛速度和精度方面有明显提高;最后,将ISSA-BP、SSA-BP和BP诊断模型进行对比。实验结果表明,ISSA-BP模型准确率达到了97%,比SSA-BP、BP神经网络模型分别提高了4%和11%,可以认为提出的算法模型在变压器故障诊断领域具有更高的精度与良好的发展前景。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 BP神经网络 变压器 故障诊断 非线性惯性权重 纵横交叉策略
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基于小波散射变换与IRCA-ICA-Res结合的电压源控制型静止同步补偿系统的故障诊断
8
作者 毕贵红 张靖超 +3 位作者 赵四洪 陈仕龙 孔凡文 陈冬静 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第8期144-158,共15页
为了充分利用电压源控制静止同步补偿器(voltage source controlled static synchronous compensator,VSC-STATCOM)IGBT开路故障电流信号中包含的时频信息,以提高IGBT故障诊断和识别的准确性,提出了一种基于小波散射变换(wavelet scatte... 为了充分利用电压源控制静止同步补偿器(voltage source controlled static synchronous compensator,VSC-STATCOM)IGBT开路故障电流信号中包含的时频信息,以提高IGBT故障诊断和识别的准确性,提出了一种基于小波散射变换(wavelet scattering transform,WST)与改进残差通道注意力(improved residual channel attention,IRCA)模块、改进坐标注意力(improved coordinate attention,ICA)模块和残差神经网络(residual neural network,Resnet)相结合的新算法—WST-IRCA-ICA-Res。首先,运用Matlab/Simulink平台仿真不同工况下VSC-STATCOM模块22类故障类型,获取故障样本集。其次,利用WST对故障信号进行自动鲁棒的特征提取,构建包含时频信息的特征矩阵。最后,利用IRCA-ICA-Res模型对特征矩阵进行深层次提取、强化和识别。实验结果表明,所提方法具有较强的抗噪性能,能够高精度识别IGBT故障类型。 展开更多
关键词 小波散射变换 注意力模块 神经网络 故障诊断 时频信息
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一种小样本滚动轴承故障诊断算法
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作者 宋存利 王子卓 时维国 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期96-106,共11页
针对卷积神经网络在处理滚动轴承时域信号时难以充分提取特征、故障样本稀少及模型泛化性能不足的问题,提出一种基于注意力机制的增强卷积神经网络小样本故障诊断方法。首先,使用连续小波变换将轴承振动信号转化为二维时频图像,以便可... 针对卷积神经网络在处理滚动轴承时域信号时难以充分提取特征、故障样本稀少及模型泛化性能不足的问题,提出一种基于注意力机制的增强卷积神经网络小样本故障诊断方法。首先,使用连续小波变换将轴承振动信号转化为二维时频图像,以便可视化其特征。然后,通过数据增强扩充样本数据,提升模型在小样本情况下的泛化性。为提高特征提取和模型泛化能力,使用MixConv将ConvNeXt V2模型的7×7卷积层重构为不同大小的并行卷积核,增强多尺度特征提取效果;引入卷积注意力机制模块(CBAM)提升关键特征识别能力。该模型在凯斯西储大学、东南大学和渥太华大学的故障数据集上进行实验验证。实验结果表明,所提模型对不同故障的识别率均为100%,与目前常用的7个模型相比,在相同条件下故障识别准确率最高,具有较强的泛化性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 注意力机制 连续小波变换 卷积神经网络
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基于小波包分解和神经网络集成群的滚动轴承故障诊断
10
作者 柴立平 孟壮壮 +1 位作者 石海峡 李强 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期447-454,共8页
文章提出一种将多个神经网络相结合的神经网络集成群算法进行滚动轴承故障诊断。首先对原始振动信号进行小波包变换,分别采用小波包能量和小波包样本熵作为特征向量;其次采用多个粒子群优化反向传播(particle swarm optimization-back p... 文章提出一种将多个神经网络相结合的神经网络集成群算法进行滚动轴承故障诊断。首先对原始振动信号进行小波包变换,分别采用小波包能量和小波包样本熵作为特征向量;其次采用多个粒子群优化反向传播(particle swarm optimization-back propagation,PSO-BP)神经网络分别对轴承进行故障诊断,比较分析小波包能量和小波包样本熵作为特征向量的适配程度;再以多个神经网络作为神经网络集成群的基础子网络,通过统计耦合、输出耦合和统计输出耦合形成神经网络集成群的二级网络;最后通过最终统计耦合输出神经网络集成群的分类结果。研究结果表明,该方法可获得理想的滚动轴承故障诊断准确率,在负载变化时具有良好的泛化性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 小波包变换 粒子群优化反向传播神经网络 神经网络集成群
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小样本下基于DWT和2D-CNN的齿轮故障诊断方法
11
作者 宋庭新 黄继承 +2 位作者 刘尚奇 杜敏 李子平 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第6期2206-2214,共9页
针对齿轮设备运维过程中故障信号较少的情况,提出一种将离散小波变换(DWT)与二维卷积神经网络(2D-CNN)相结合的故障识别方法。该方法通过将少量信号经卷积神经网络得到的分类标签与信号的小波能量进行权值分配,实现对齿轮的故障识别。... 针对齿轮设备运维过程中故障信号较少的情况,提出一种将离散小波变换(DWT)与二维卷积神经网络(2D-CNN)相结合的故障识别方法。该方法通过将少量信号经卷积神经网络得到的分类标签与信号的小波能量进行权值分配,实现对齿轮的故障识别。为了充分获取小样本中的信息来训练神经网络,利用离散小波分解、图像变换和Markov变迁场方法对样本信号进行增量和转换。通过验证齿轮箱数据集得到96%的训练准确率和87.5%的分类准确率,同时通过消融实验和对比实验证明,该方法可以有效克服小样本数据中的噪声干扰,使数据得到增强,在齿轮故障识别中具有很好的现实意义。 展开更多
关键词 故障诊断 小样本 二维卷积神经网络 小波变换
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基于STFT-SE-CNN多通道特征融合的水电机组故障诊断
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作者 魏学锋 姬升阳 +4 位作者 刘志辉 鹿明明 徐恺 肖龙 李超顺 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期187-191,共5页
针对基于单一传感器的水电机组故障诊断模型易导致有效信息的遗漏不利于机组状态的准确识别问题,提出了一种基于STFT-SE-CNN多通道特征融合的水电机组故障诊断模型。即首先将多个传感器数据通过短时傅里叶变换转换(STFT)为二维时频特征... 针对基于单一传感器的水电机组故障诊断模型易导致有效信息的遗漏不利于机组状态的准确识别问题,提出了一种基于STFT-SE-CNN多通道特征融合的水电机组故障诊断模型。即首先将多个传感器数据通过短时傅里叶变换转换(STFT)为二维时频特征图,再利用卷积神经网络(CNN)提取不同通道的深度故障特征;然后通过SE注意力机制对特征进行加权的方式进行多通道特征融合,并将融合后的特征展平输入分类器获得故障诊断的结果;最后在帕德博恩轴承数据集和工业实际数据集上进行试验验证。结果表明,所提模型相比于其他模型具有更高的诊断精度,在实际的水电机组故障诊断中具有辅助判断的作用。 展开更多
关键词 水电机组 故障诊断 短时傅里叶变换 注意力机制 卷积神经网络 多通道特征融合
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基于域迁移的滚动轴承故障诊断研究
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作者 曹梦婷 谷玉海 +1 位作者 王红军 徐小力 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期269-273,共5页
目前基于深度学习的滚动轴承故障诊断方法已经在机械设备领域得到了广泛的学习,而进行深度学习训练需要海量数据样本,针对深度学习方法在这一方面的不足,这里提出一种基于域迁移学习的滚动轴承故障诊断方法,能够在小样本数据量的前提下... 目前基于深度学习的滚动轴承故障诊断方法已经在机械设备领域得到了广泛的学习,而进行深度学习训练需要海量数据样本,针对深度学习方法在这一方面的不足,这里提出一种基于域迁移学习的滚动轴承故障诊断方法,能够在小样本数据量的前提下依旧对滚动轴承进行故障诊断并取得良好的诊断结果。首先,根据一维卷积神经网络和长短期记忆网络构造一个域迁移深度学习网络,将获得的源域数据与目标域数据作为输入,其次,经过网络训练之后,对提取出的故障特征分类。实验结果证明,在小样本数据量的前提下,采用的方法和基于无迁移的深度学习故障诊断方法相比,故障特征的分类精度更高,提高了故障诊断的正确率。 展开更多
关键词 故障诊断 域迁移 一维卷积神经网络 长短期记忆网络
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一维卷积神经网络在机械故障特征提取中的可解释性研究
14
作者 王芳珍 张小丽 +1 位作者 赵琦武 王保建 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期24-35,共12页
针对一维卷积神经网络在机械故障诊断中的内部决策和推断过程未知,导致结果可解释性与可信度不足的问题,从信号特征提取的视角建立信号分析与神经网络之间的相似性联系,通过提取神经网络卷积层权重,观察信号时域、频域特征随网络层的变... 针对一维卷积神经网络在机械故障诊断中的内部决策和推断过程未知,导致结果可解释性与可信度不足的问题,从信号特征提取的视角建立信号分析与神经网络之间的相似性联系,通过提取神经网络卷积层权重,观察信号时域、频域特征随网络层的变化规律,从而揭示神经网络特征提取的本质,并采用实验测试数据和凯斯西储大学轴承公开数据进行验证。结果表明:卷积核可以等效为有限脉冲滤波器,最大池化层能够满足简单二分类任务中神经网络的非线性化要求,此时的卷积层无需添加激活函数;神经网络能够通过逐层提高频率分辨率,寻找到接近理论故障特征频率的频率成分,此行为与傅里叶变换存在相似性;当频谱范围最终分解到1~3倍故障特征频率时,能够更好地完成识别任务。该研究可为揭示卷积神经网络的“黑盒”机制与可解释性提供新的思路与方法。 展开更多
关键词 可解释性 一维卷积神经网络 傅里叶变换 故障诊断 频域
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面向电力变压器故障辅助决策的知识图谱构建及补全策略研究
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作者 徐浩 康振渊 +2 位作者 张焱 吕海华 葛琳琳 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第5期46-54,共9页
为提高电力变压器故障的处置效率,保障电力系统的安全稳定,提出1种电力变压器故障知识图谱构建、补全及其应用策略:深度融合W2NER模型与PURE模型,从非结构化文本中抽取扁平、嵌套和不连续实体及其关系,结合专家知识,构建故障知识图谱;... 为提高电力变压器故障的处置效率,保障电力系统的安全稳定,提出1种电力变压器故障知识图谱构建、补全及其应用策略:深度融合W2NER模型与PURE模型,从非结构化文本中抽取扁平、嵌套和不连续实体及其关系,结合专家知识,构建故障知识图谱;通过实验对比不同实体与关系组合计算方式和评分函数在CompGCN模型中的应用效果,筛选最优方案以预测和补全知识图谱中的潜在链接;基于SBERT模型完成语义匹配检索,实现故障辅助决策。研究结果表明:提出的方法在命名实体识别和关系抽取任务中,F 1值分别达到76.11%和90.88%,知识图谱补全和语义匹配检索均能达到预期效果。研究结果扩展电力变压器故障知识图谱的构建及补全策略,为故障处置决策提供支持。 展开更多
关键词 电力变压器故障 知识图谱 链接预测 图神经网络
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Fuzzy ART及其在故障诊断中的应用 被引量:4
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作者 林京 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期88-92,共5页
FuzyART是近几年出现的一种新型ART(adaptiveresonancetheory)技术,文中介绍了该技术的实现方法,并用它对实测的不同工况的机器振动信号进行自组织聚类,收到了令人满意的效果.分析结果表明,采... FuzyART是近几年出现的一种新型ART(adaptiveresonancetheory)技术,文中介绍了该技术的实现方法,并用它对实测的不同工况的机器振动信号进行自组织聚类,收到了令人满意的效果.分析结果表明,采用这种无督学习的神经网络具有有督学习神经网络所无法替代的优势. 展开更多
关键词 神经网络 故障诊断 自组织聚类 ART 模糊ART
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基于CNN-SVM的变压器故障诊断方法
17
作者 李州 汪繁荣 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期73-77,共5页
针对变压器故障诊断存在的精度低、鲁棒性不强等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和支持向量机(SVM)的故障诊断方法。首先,基于油中溶解气体分析(DGA)法,以5种特征量作为输入,利用CNN提取数据的特征信息;然后导入SVM中进行分类,实现... 针对变压器故障诊断存在的精度低、鲁棒性不强等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和支持向量机(SVM)的故障诊断方法。首先,基于油中溶解气体分析(DGA)法,以5种特征量作为输入,利用CNN提取数据的特征信息;然后导入SVM中进行分类,实现变压器的故障诊断。基于336组油气数据对所提模型的性能进行验证,并将其与其他方法进行对比。实验结果表明:所构建的CNN-SVM诊断模型与CNN-BiLSTM网络、LSTM网络和CNN相比,综合故障诊断精度分别提高了8.9%、12.5%和19.6%,并且CNN-SVM模型有着更快的运行速度,运行时间约为3.11 s;当修改输入数据或减少输入的气体特征量时,CNN-SVM模型的诊断精度相比于其他方法下降最少,说明CNN-SVM模型具有更好的鲁棒性和特征提取能力。 展开更多
关键词 变压器 故障诊断 卷积神经网络 支持向量机 特征提取 诊断精度
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基于EEMD与功率谱熵的旋转机械故障诊断方法
18
作者 席俊杰 谢明川 +1 位作者 汪勇 张海波 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期83-88,共6页
为了提高航空发动机旋转机械故障信号特征提取效果与诊断准确率,提出了一种集合经验模态分解(EEMD)融合功率谱熵的故障诊断方法。该方法采用EEMD对原始信号进行分解,并利用功率谱熵定量分析了各阶本征模态函数(IMF)的信息量,并对部分IM... 为了提高航空发动机旋转机械故障信号特征提取效果与诊断准确率,提出了一种集合经验模态分解(EEMD)融合功率谱熵的故障诊断方法。该方法采用EEMD对原始信号进行分解,并利用功率谱熵定量分析了各阶本征模态函数(IMF)的信息量,并对部分IMF自适应降噪处理。重构所有IMF与余项,并输入至卷积神经网络(CNN)进行训练与故障分类。分别利用理想信号与航空发动机旋转机械故障模拟平台的实测信号,验证了所提出的信号处理方法与故障诊断方法的有效性与优势。结果表明:相较于传统信号处理与故障诊断方法,该方法处理信号后的信噪比(SNR)提高25%以上,均方误差(MSE)减小40%以上,故障诊断准确率提高10%以上,更有利于工程中的旋转机械故障定位与诊断。 展开更多
关键词 故障诊断 旋转机械 信号处理 集合经验模态分解 功率谱熵 卷积神经网络 航空发动机
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基于改进图神经网络的含源配电网故障诊断方法及效果
19
作者 胡登宇 王宝华 刘晋宏 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期8936-8944,共9页
分布式电源大量接入,导致含源配网故障弱特征化以及故障时刻产生大量谐波信号,传统故障诊断方法应用效果不佳。提出一种基于改进图神经网络的含源配网故障诊断方法。首先,利用小波变换提取故障前后电流电压细节系数;其次,通过加权投影... 分布式电源大量接入,导致含源配网故障弱特征化以及故障时刻产生大量谐波信号,传统故障诊断方法应用效果不佳。提出一种基于改进图神经网络的含源配网故障诊断方法。首先,利用小波变换提取故障前后电流电压细节系数;其次,通过加权投影关联分析法计算各电气量之间的关联度;再次,选择关联度较高的电气量作为输入搭建基于图神经网络的含源配网故障诊断模型;最后,在MATLAB/Simulink中搭建了不同电压等级的含源配网故障仿真模型。结果表明,该故障诊断方法能有效强化故障信号并在不同电压等级的含源配网下对故障准确定位与分类,在数据缺失与噪声环境下也能保持良好的诊断性能,具有良好的鲁棒性与泛化性。 展开更多
关键词 故障诊断 极大重叠离散小波变换 灰色关联度 加权灰色关联投影法 图神经网络
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基于连续小波分析与注意力机制的滚动轴承故障诊断
20
作者 麻全 艾绍腾 +2 位作者 张泽阳 刘东 徐卓飞 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第4期157-168,共12页
针对当前深度学习模型在滚动轴承故障诊断研究中存在的可解释性差、过程不清晰等问题,本研究提出一种基于连续小波分析与注意力机制的滚动轴承故障诊断模型。首先,采用连续小波分析获取故障信号多尺度时频解析规律,并将其转化为数字图... 针对当前深度学习模型在滚动轴承故障诊断研究中存在的可解释性差、过程不清晰等问题,本研究提出一种基于连续小波分析与注意力机制的滚动轴承故障诊断模型。首先,采用连续小波分析获取故障信号多尺度时频解析规律,并将其转化为数字图像形式;进而,构建了基于压缩激励注意力的卷积神经网络模型,实现了时频图像的特征提取和滚动轴承故障诊断;同时,计算了滚动轴承故障信号时频图像的注意力机制权重图,获取不同故障类型滚动轴承时频图像上的故障表现规律,为频谱分析提供了可视化解释,实现深度学习模型对故障现象的解析;最后,在机械故障综合模拟试验平台开展了故障诊断实验,得到了5类故障轴承的频谱分布规律,所建立的基于压缩激励注意力的卷积神经网络模型故障识别准确率达98.81%。本研究实现了滚动轴承多种故障的诊断,获取了故障轴承频谱分布规律,结合注意力机制权重图与连续小波分析频谱图实现了故障特征抽取机理的分析,弥补了深度学习模型对故障现象解释性差、过程不清晰等缺陷。 展开更多
关键词 连续小波变换 注意力机制 卷积神经网络 故障诊断
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