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基于NGA优化SVM的滚动轴承故障诊断
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:2013.12.1
  • 页码:2684-2689
  • 分类:TH165.3[机械工程—机械制造及自动化] TN911.2[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]浙江师范大学精密机械研究所,金华321004
  • 相关基金:国家自然科学基金(51277166,51175478)、浙江省自然科学青年基金(LQ12E07002)、浙江省教育厅项目(y200909202)、浙江省博士后科研项目择优资助项目(BSH1302015)资助
  • 相关项目:非对称惯性压电驱动器工作机理与关键技术研究
中文摘要:

支持向量机(SVM)的分类性能受样本的特征以及SVM本身参数的选择影响较大。针对这种情况,基于Shannon能量熵、SVM和小生境遗传算法(NGA),提出了一种基于NGA优化SVM的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用容错性强的Shan—non能量熵作为特征参数,对信号进行EMD分解提取出前3个IMF分量作为特征信号,分别计算其Shannon能量熵作为特征向量得到样本集,作为多类别SVM的输入。在用样本训练SVM时,构造一种新的核函数,并采用NGA对SVM的核函数参数进行全局优化,使SVM获得最佳的分类性能,提高其分类识别的正确率。最后采用凯斯西储大学的滚动轴承故障样本进行了分类识别,并与其他几种方法进行了对比,结果表明该方法具有更好的可靠性和分类准确率。

英文摘要:

Aiming at the fact that the classification performance of support vector machine (SVM) highly depends on the sample feature and SVM parameter selection, a rolling bearing fault diagnosis method is proposed based on niche geuatic algorithm (NGA) optimized SVM. The method adopts strong fault-tolerant Shannon entropy as the character- istic parameter,the first three IMFs of the signal are extracted with SVD-morphology filter-EMD ( empirical mode de- composition) and used as the characteristic signals;their Shannon entropies are calculated and used as the character- istic vectors;and the sample set is obtained,which is then served as the input of the multi-class SVM classifier to achieve better de-noising performance. Then,in the SVM training process, a new kernel function is constructed, and the kernel function parameters are optimized with NGA to achieve better classification capability and improve the classification correct rate of the SVM. The rolling bearing fault sample data from Case Western Reserve University were used to carry out classification experiment;the experiment results were compared with those of several other methods. The results prove that the proposed method has better reliability and classification correct rate.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481