為了避免經(jīng)濟(jì)損失和安全事故,需要對機械設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷相較于傳統(tǒng)的有線連接方式不存在布線問題,但早期的無線方式需要傳遞所有的原始數(shù)據(jù),存在無線傳輸能量損耗大等問題。為了在保證診斷效果的前提下,減少數(shù)據(jù)傳輸量,降低能量損耗,本課題研究利用小波變換進(jìn)行節(jié)點上的故障特征提取,利用支持向量機進(jìn)行節(jié)點上的故障診斷,只將最終的診斷結(jié)果傳送到計算機上顯示。本課題以電機為研究對象,在計算機上完成了整個電機軸承故障診斷的仿真工作,并將程序嵌入到JN5139節(jié)點內(nèi)實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的故障診斷。仿真中,本文采用db4小波函數(shù)分別對電機正�；�數(shù)據(jù)、風(fēng)扇端軸承故障數(shù)據(jù)和驅(qū)動端軸承故障數(shù)據(jù)進(jìn)行三層小波包分解提取能量矩特征向量,將提取的特征向量分為訓(xùn)練樣本和測試樣本兩部分,對訓(xùn)練樣本訓(xùn)練得到支持向量機分類器模型,在訓(xùn)練時采用RBF核函數(shù),并在交叉驗證過程中使用PSO算法來尋找最優(yōu)的懲罰系數(shù)和核函數(shù)參數(shù),最后將測試樣本代入最終確定的支持向量機分類器模型中進(jìn)行分類預(yù)測得到故障診斷結(jié)果。仿真結(jié)果表明小波變換提取的能量矩特征可以區(qū)分電機不同的運行狀態(tài),且用支持向量機進(jìn)行故... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容及編排
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究目標(biāo)
        1.3.3 解決的關(guān)鍵問題
        1.3.4 采取的研究方案
        1.3.5 論文編排
    1.4 本章小結(jié)
第2章 小波分析理論
    2.1 小波分析基礎(chǔ)
    2.2 小波包分析基礎(chǔ)
    2.3 小波分析與傅里葉變換的比較
    2.4 常用小波函數(shù)介紹
    2.5 小波變換特征提取過程
    2.6 本章小結(jié)
第3章 支持向量機基本理論
    3.1 支持向量機原理
    3.2 支持向量機的分類方法
        3.2.1 線性分類
        3.2.2 非線性分類
        3.2.3 多類分類原理
    3.3 SVM方法的特點
    3.4 libSVM簡介
    3.5 支持向量機故障診斷過程
    3.6 支持向量機故障診斷仿真應(yīng)用實例
        3.6.1 仿真應(yīng)用實例一
        3.6.2 仿真應(yīng)用實例二
    3.7 本章小結(jié)
第4章 電機軸承故障診斷仿真與分析
    4.1 小波變換特征提取
        4.1.1 正常基線數(shù)據(jù)的特征提取
        4.1.2 風(fēng)扇端軸承故障數(shù)據(jù)的特征提取
        4.1.3 驅(qū)動端軸承故障數(shù)據(jù)的特征提取
        4.1.4 三種運行狀態(tài)能量矩特征向量對比
    4.2 支持向量機故障診斷
        4.2.1 訓(xùn)練樣本集和測試樣本集的構(gòu)造
        4.2.2 支持向量機分類器模型的建立
        4.2.3 支持向量機故障診斷結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第5章 故障診斷在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的實現(xiàn)
    5.1 JN5139集成開發(fā)環(huán)境概述
        5.1.1 JN5139集成開發(fā)板
        5.1.2 軟件開發(fā)環(huán)境CodeBlocks
        5.1.3 程序燒寫軟件Flash Programmer
    5.2 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計
        5.2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    5.3 系統(tǒng)測試
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其它成果
致謝



本文編號：3285013