基于量子行為粒子群優(yōu)化算法的振動信號故障診斷
本文關(guān)鍵詞:基于量子行為粒子群優(yōu)化算法的振動信號故障診斷 出處:《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
更多相關(guān)文章: 振動信號 故障診斷 QPSO 小波閾值濾波 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【摘要】:在當(dāng)代工廠中,機(jī)械系統(tǒng)日益趨于連續(xù)高速化和大型化。為了盡量減少因設(shè)備故障引起的事故及損失,對運(yùn)轉(zhuǎn)中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測是十分必要的,且具有重大的意義。在工業(yè)中,振動信號普遍存在且易于采集。因此,基于振動信號,對設(shè)備進(jìn)行故障診斷,有著重大意義。在諸多的信號降噪處理及故障診斷方法中,本文針對常用的小波閾值濾波降噪方法以及Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別故障診斷方法進(jìn)行研究。并提出了利用量子行為粒子群(QPSO)優(yōu)化算法的全局搜索尋優(yōu)能力對小波閾值濾波降噪方法以及Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷進(jìn)行優(yōu)化。利用小波閾值濾波方法對信號進(jìn)行降噪的過程中,閾值的大小決定著降噪后的信號的質(zhì)量。因此,提出了利用QPSO算法對小波閾值濾波進(jìn)行優(yōu)化。基于QPSO算法的全局搜索尋優(yōu)能力,找出最優(yōu)的閾值,進(jìn)而對信號降噪。通過仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明,提出的降噪濾波方法其效果優(yōu)于小波閾值濾波方法。針對Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的部分缺陷,如易陷入局部極小。因此,本文決定利用QPSO算法對其進(jìn)行優(yōu)化;赒PSO算法擁有的全局搜索尋優(yōu)性能,對Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的部分缺陷予以消除。最后,利用滾動軸承振動信號數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證提出方法的正確性。利用QPSO優(yōu)化小波閾值對滾動軸承振動信號進(jìn)行濾波,并與通用小波閾值濾波進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,提出的新方法獲得了較好的效果。接著,對經(jīng)QPSO優(yōu)化的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了驗(yàn)證,同時(shí),與Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,經(jīng)QPSO優(yōu)化后的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠很快達(dá)到了預(yù)設(shè)的誤差目標(biāo)值并且具有更高的識別率。因此,本文提出的方法具有可行性、有效性以及準(zhǔn)確性,經(jīng)QPSO優(yōu)化的故障診斷方法具有更大的優(yōu)勢以及較好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TH17
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1333977
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