基于粒子群優(yōu)化KFCM的風電齒輪箱故障診斷
本文關(guān)鍵詞: 模糊核聚類 粒子群優(yōu)化算法 風電機組 齒輪箱 故障診斷 出處:《振動.測試與診斷》2017年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對基于有監(jiān)督學習的方法無法識別未知類別故障,提出了一種基于粒子群優(yōu)化模糊核聚類(kernel fuzzy c-means clustering,簡稱KFCM)的風電機組齒輪箱故障診斷方法。首先,建立以訓練樣本分類錯誤率為目標的聚類模型,利用KFCM對訓練樣本進行分類;然后,以初始聚類中心和核函數(shù)參數(shù)作為優(yōu)化變量,利用粒子群優(yōu)化算法求解聚類模型,獲得最優(yōu)分類結(jié)果下每個類的類心;最后,根據(jù)新樣本與各類心之間的核空間樣本相似度判斷新樣本屬于已知故障或者未知故障。以某風電機組齒輪箱為例,對提出方法的有效性進行試驗驗證。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)基于有監(jiān)督學習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相比,該方法能有效診斷已知和未知類別的故障。
[Abstract]:The method based on supervised learning can not identify unknown class faults. A fuzzy kernel clustering method based on particle swarm optimization (PSO) is proposed for kernel fuzzy c-means clustering. Firstly, a clustering model aiming at the classification error rate of training samples is established, and KFCM is used to classify the training samples. Then, using the initial clustering center and kernel function parameters as the optimization variables, the particle swarm optimization algorithm is used to solve the clustering model, and the cluster center of each class is obtained under the optimal classification results. Finally, according to the similarity between the new samples and the core space samples, the new samples are identified as known or unknown faults. A wind turbine gearbox is taken as an example. Experimental results show that the proposed method can effectively diagnose known and unknown types of faults compared with the traditional neural network method based on supervised learning.
【作者單位】: 華北電力大學能源動力與機械工程學院;北京華能新銳控制技術(shù)有限公司;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51305135) 中國華能集團科技資助項目(HNKJ13-H20-05) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2014XS15)
【分類號】:TH132.41;TM614
【正文快照】: 引言齒輪箱是風電機組傳動鏈的關(guān)鍵設(shè)備,由于風電機組運行環(huán)境惡劣,導致齒輪箱故障頻繁發(fā)生,不僅事后維修工作難度大,而且費用高。因此,對風電機組齒輪箱進行有效的監(jiān)測和故障診斷,保障風電機組齒輪箱安全可靠運行具有重要意義。故障診斷的本質(zhì)是對故障信息的模式識別與分類[1
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,本文編號:1483685
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