近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,機(jī)械設(shè)備逐漸向自動(dòng)化,大型化,精密化方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行對(duì)提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本等具有重要意義。因此,對(duì)機(jī)械異常進(jìn)行檢測(cè)是十分必要的,這使得機(jī)械運(yùn)行過程中的異�，F(xiàn)象能夠及時(shí)地被發(fā)現(xiàn),從而盡快采取合理有效的措施,避免重大財(cái)產(chǎn)和人身損失。本研究針對(duì)機(jī)械異常檢測(cè)這一核心問題,利用機(jī)械運(yùn)行過程中采集到的振動(dòng)信號(hào),提出了一種自相似振動(dòng)信號(hào)特征提取方法,并探究其在實(shí)際機(jī)械設(shè)備異常檢測(cè)中的可行性和有效性。通常來說,機(jī)械異常檢測(cè)過程包括三部分:（1）信號(hào)采集;（2）特征提取和（3）異常決策。其中特征提取是最重要和最核心的一步,其決定著異常檢測(cè)方法的有效性。本研究提出了一種有效的自相似振動(dòng)信號(hào)特征提取方法,這種方法在利用詞袋模型對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行自相似特征提取的過程中,充分考慮了機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的結(jié)構(gòu)信息和時(shí)序信息。詞袋模型的構(gòu)建是自相似特征提取方法的第一步。本文通過K均值聚類方法,對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行聚類,并將聚類中心和聚類方差記作編碼字,從而構(gòu)建詞袋模型。對(duì)于采集到的振動(dòng)信號(hào),根據(jù)訓(xùn)練階段構(gòu)建的詞袋模型,三種策略（直方圖策略,嵌入法策略和相關(guān)圖策略）被用于特征組... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２機(jī)械異常檢測(cè)方法??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???［？?？？？?ＪＩ?觀??（＾＼?？／?＼＊?？?）?１?－?ｍａｘ??＾。八??尖?３?類?４?－１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ＩＩ?Ｉ?＾??Ｖ?Ｊ?Ｖ?１?２?３?４?５?６?７??圖２－１基于輪廓系數(shù)的Ｋ均值聚類方法：（ａ）訓(xùn)練樣本，（ｂ）第ｉ個(gè)樣本的輪廓系數(shù)計(jì)算過??程，（ｃ）不同聚類數(shù)目對(duì)應(yīng)的全局輪廓系數(shù)，（ｄ）最優(yōu)聚類結(jié)果。??機(jī)械振動(dòng)信號(hào)與詞袋模型進(jìn)行組裝，能夠準(zhǔn)確的反映機(jī)械狀態(tài)，從而分析機(jī)械??出現(xiàn)異常。??２．２自相似特征組裝??自相似特征多用于圖像特征提取，通過比較圖像在前一時(shí)刻和后一時(shí)刻的??顏色相似信息，提取圖像的特征信息，從而提高圖像的檢索效率和效果［５５］。基??于這種思想，本文對(duì)采集到的振動(dòng)信號(hào)的局部片段進(jìn)行分析提取到自相似特??征，它考慮了片段內(nèi)振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間序列信息和結(jié)構(gòu)信息。根據(jù)上文構(gòu)建的詞??袋模型，本文提供了三種自相似特征組裝方式，分別對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行特征提??齲??需要注意的是，根據(jù)上文詞袋模型己經(jīng)被構(gòu)建為但是在本文提出??的前兩種自相似特征組裝策略（直方圖策略和嵌入發(fā)策略）中，僅詞袋模型中??的｛／＆｝被用于自相似特征組裝，而在第三種相關(guān)圖策略中，詞袋模型仏??被用于自相似特征組裝。這種差別是由于所采用編碼策略自身的計(jì)算特性決定??的。??－１２－??

己經(jīng)被廣泛的用于多個(gè)??領(lǐng)域。在圖像處理中１５６１，直方圖是一個(gè)十分重要的處理要素，通過直方圖中柱??狀圖的分布表示圖像特征，對(duì)圖像分割、圖像檢索和圖像分類等具有十分重要??的意義。在品質(zhì)管理中Ｉ５＇直方圖通過對(duì)收集到的產(chǎn)品信息進(jìn)行處理，能夠直??觀的反映產(chǎn)品的質(zhì)量分布情況，為產(chǎn)品合格率的計(jì)算以及后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量提高改??進(jìn)提供依據(jù)。在本文中，將直方圖的思想應(yīng)用到自相似特征組裝中。???監(jiān)測(cè)的振動(dòng)信號(hào)???？??詞＾＾型周號(hào)最小距離?ｐＴＴｈ?ｈ??丨賴：：卜—各畬??圖２－２基于直方圖策略的自相似特征組裝過程．??直方圖策略實(shí)施過程如圖２－２所示，我們首先將采集到的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)表??示為Ｘ?＝?｛ａ：（？＿１）ｒ＋，，丨，其中ｒｉ是周期數(shù)，ｕ是相位，周期長度。根據(jù)上文構(gòu)建??的詞袋模型〇＾丨４＝?１，．．．，尺，對(duì)于第ｎ個(gè)周期中的每一個(gè)數(shù)據(jù)ｘ（？＿１）：ｒ＋ｌ；分別??利用公式２－５計(jì)算它與所有編碼字丨抖丨，Ａ：?＝?１，．．．，尺的距離為丨＜４，．．．，巧＃｝。??＾ｖ，ｋ?＝?ｌｘ（ｎ－ｌ）Ｔ＋ｖ?—?Ｍｆｃｌ）?＾?＝?１，?２，．?．?．?，?ｉＣ?（２－５）??根據(jù)計(jì)算得到的丨．，＜人丨尋找與數(shù)據(jù)：Ｔ（？＿１）：ｒ＋？距離最近的編碼字??Ｈｋ?＝?ａｒｇ?ｍｉｎ?ｄ＂?ｋ?（２－６）??ｋｅ｛ｌ，２，－，Ｋ］??并用編碼字＆代替表示數(shù)據(jù)??對(duì)第ｎ個(gè)周期中的每一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行上述計(jì)算，最終第ｎ個(gè)周期中的每一個(gè)數(shù)??都用與其距離最近的編碼字代替，統(tǒng)計(jì)每個(gè)編碼字出現(xiàn)的次數(shù)構(gòu)成第ｎ個(gè)周期??的直方圖札＝?心，２，．．．九，／ｃ｝。對(duì)每個(gè)周期利用上述操作計(jì)算直方圖，原??始信號(hào)Ｘ最終被表示為一系列的直方

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本文編號(hào)：3300381