基于證據(jù)推理與更新規(guī)則的動(dòng)態(tài)融合方法及其應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:基于證據(jù)推理與更新規(guī)則的動(dòng)態(tài)融合方法及其應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:經(jīng)典的證據(jù)組合規(guī)則只能融合“靜態(tài)”或“對(duì)稱”的證據(jù),并沒(méi)有考慮證據(jù)及其融合結(jié)果前后時(shí)刻之間的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。因而它們不適用于解決多源信息的動(dòng)態(tài)融合問(wèn)題,如故障診斷、狀態(tài)估計(jì)等。此外,大多已有研究都集中在給出功能各異的融合規(guī)則,鮮有考慮如何給出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)以衡量靜態(tài)或動(dòng)態(tài)融合算法的性能。如何有效解決以上這些問(wèn)題,是利用證據(jù)理論實(shí)現(xiàn)多源信息動(dòng)態(tài)融合的關(guān)鍵所在。為解決以上問(wèn)題,本文開(kāi)展基于證據(jù)推理與更新規(guī)則的動(dòng)態(tài)融合方法研究,并將其應(yīng)用于系統(tǒng)在線故障診斷和狀態(tài)估計(jì)中,主要工作如下:(1)將診斷證據(jù)靜態(tài)融合與動(dòng)態(tài)更新相結(jié)合的故障診斷方法。在靜態(tài)融合階段,利用Dempster組合規(guī)則獲取靜態(tài)融合證據(jù),并給出基于證據(jù)距離的故障信度靜態(tài)收斂指標(biāo);在動(dòng)態(tài)更新階段,基于條件化的線性組合更新規(guī)則獲取更新后的全局性診斷證據(jù),并給出基于S函數(shù)的故障信度動(dòng)態(tài)收斂指標(biāo)。在兩個(gè)階段中,基于相應(yīng)的收斂性指標(biāo)函數(shù),分別給出其優(yōu)化學(xué)習(xí)方法,獲取相應(yīng)參數(shù)的最優(yōu)值。最終可利用更新后獲取的診斷證據(jù)做出診斷決策。通過(guò)在電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的診斷實(shí)驗(yàn),將所提方法與典型的融合診斷方法進(jìn)行比對(duì),說(shuō)明所提方法的有效性。(2)基于區(qū)間值信度結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)故障診斷方法。從故障信息中提取出區(qū)間值信度結(jié)構(gòu)(IBS)作為區(qū)間型診斷證據(jù),它比單值診斷證據(jù)(BBA)對(duì)不確定信息度量更為合理有效;提出適用于區(qū)間型證據(jù)的更新策略,利用新到來(lái)的診斷證據(jù)更新舊的診斷證據(jù)以得到全局診斷證據(jù)(更新后的IBS);最后在電機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)上的診斷實(shí)例中說(shuō)明所提方法的有效性。(3)基于證據(jù)推理(ER)規(guī)則的融合估計(jì)方法。該方法把動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)和實(shí)際觀測(cè)作為兩個(gè)信息源,通過(guò)隨機(jī)集和隨機(jī)集擴(kuò)展準(zhǔn)則從兩個(gè)信息源中遞歸生成狀態(tài)證據(jù)和觀測(cè)證據(jù),并在系統(tǒng)方程中進(jìn)行傳播。每個(gè)估計(jì)時(shí)刻,在觀測(cè)域中利用ER規(guī)則將兩條證據(jù)進(jìn)行融合,并利用隨機(jī)集拓展準(zhǔn)則將融合結(jié)果逆映射到狀態(tài)域中。最后,通過(guò)Pignistic期望計(jì)算狀態(tài)估計(jì)值。工業(yè)液位儀液位估計(jì)中的應(yīng)用表明所提方法比Nassreddine方法有更好的估計(jì)性能。
【關(guān)鍵詞】:信息融合 證據(jù)理論 證據(jù)更新 故障診斷 狀態(tài)估計(jì)
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP202
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 研究背景及意義11
- 1.2 信息融合概述11-15
- 1.2.1 信息融合的定義11-12
- 1.2.2 信息融合的級(jí)別12-14
- 1.2.3 基于證據(jù)理論的決策級(jí)信息融合方法14-15
- 1.3 基于證據(jù)理論的動(dòng)態(tài)融合方法研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 本文的項(xiàng)目支撐、研究工作以及章節(jié)安排17-19
- 第2章 證據(jù)理論基礎(chǔ)19-30
- 2.1 引言19
- 2.2 證據(jù)理論基礎(chǔ)19-24
- 2.2.1 證據(jù)理論的基本概念19-21
- 2.2.2 證據(jù)折扣因子21
- 2.2.3 可傳遞信度模型21
- 2.2.4 證據(jù)的隨機(jī)集表示及隨機(jī)集擴(kuò)展準(zhǔn)則21-23
- 2.2.5 證據(jù)理論中的融合決策準(zhǔn)則23-24
- 2.3 區(qū)間證據(jù)理論24-25
- 2.3.1 區(qū)間值信度結(jié)構(gòu)24
- 2.3.2 歸一化準(zhǔn)則24-25
- 2.3.3 區(qū)間證據(jù)融合規(guī)則25
- 2.4 證據(jù)更新理論25-28
- 2.4.1 Jeffery規(guī)則26
- 2.4.2 類Jeffery更新規(guī)則26-27
- 2.4.3 條件化線性證據(jù)更新規(guī)則27-28
- 2.5 證據(jù)推理理論28-29
- 2.6 本章小結(jié)29-30
- 第3章 基于條件化線性證據(jù)更新的動(dòng)態(tài)融合方法及其在故障診斷中的應(yīng)用30-49
- 3.1 引言30-32
- 3.2 證據(jù)的精細(xì)化折扣32-34
- 3.3 基于靜態(tài)融合與動(dòng)態(tài)更新的故障診斷過(guò)程34-41
- 3.3.1 局部診斷證據(jù)的靜態(tài)融合及折扣因子的優(yōu)化過(guò)程35-36
- 3.3.2 基于條件化證據(jù)線性更新的更新后診斷證據(jù)獲取過(guò)程36-39
- 3.3.3 基于故障信度動(dòng)態(tài)收斂指標(biāo)的更新權(quán)重系數(shù)優(yōu)化過(guò)程39-41
- 3.4 基于全局診斷證據(jù)的故障決策41-42
- 3.5 故障診斷實(shí)例42-47
- 3.5.1 靜態(tài)融合中局部診斷證據(jù)折扣因子的優(yōu)化43-44
- 3.5.2 動(dòng)態(tài)更新中相似性參數(shù)α及更新權(quán)重系數(shù)的優(yōu)化44-45
- 3.5.3 針對(duì)測(cè)試樣本的診斷實(shí)驗(yàn)以及其對(duì)比分析45-47
- 3.6 本章小結(jié)47-49
- 第4章 基于區(qū)間值信度結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)融合方法及其在故障診斷中的應(yīng)用49-66
- 4.1 引言49
- 4.2 基于IBSs的相似性度量49-51
- 4.3 基于區(qū)間診斷證據(jù)更新的故障診斷51-55
- 4.3.1 區(qū)間值信度結(jié)構(gòu)下的線性更新策略51-52
- 4.3.2 基于區(qū)間值信度結(jié)構(gòu)的故障診斷過(guò)程52
- 4.3.3 動(dòng)態(tài)調(diào)整線性組合權(quán)重的新策略52-55
- 4.4 區(qū)間證據(jù)的靜態(tài)可靠性與動(dòng)態(tài)敏感性指標(biāo)55-56
- 4.5 故障診斷實(shí)例56-64
- 4.6 本章小結(jié)64-66
- 第5章 基于證據(jù)推理規(guī)則的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法及其在液位檢測(cè)中的應(yīng)用66-81
- 5.1 引言66-67
- 5.2 噪聲有界下的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型67-68
- 5.3 基于ER融合的狀態(tài)估計(jì)過(guò)程68-72
- 5.4 液位狀態(tài)估計(jì)中的應(yīng)用72-80
- 5.4.1 液位儀結(jié)構(gòu)及液位儀測(cè)量原理73-74
- 5.4.2 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模74
- 5.4.3 液位狀態(tài)估計(jì)實(shí)驗(yàn)74-80
- 5.5 本章小結(jié)80-81
- 第6章 總結(jié)與展望81-83
- 6.1 總結(jié)81-82
- 6.2 展望82-83
- 致謝83-84
- 參考文獻(xiàn)84-89
- 附錄89-90
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于證據(jù)推理與更新規(guī)則的動(dòng)態(tài)融合方法及其應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):390528
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