基于支持向量机的 4—135 柴油机故障诊断摘要:利用小波包能量法提取数据特征值,减轻了通过波形分析法所需要做的大量特征提取;并且利用支持向量机(SVM)作为故障分类模型,结合能量法所提取的特征数据,最终得出的结果稳定准确率高
最后拓展讨论了选取不同归一化数据处理方法或不归一化,以及选用不同核函数对最终结果(准确率)的影响
关键词:故障诊断柴油机小波分解支持向量机(SVM)柴油机是一种重要的往复式动力机械,大多作为动力源使用在各种设备上
由于柴油机结构复杂,故障类型多、特点不一而可监测状态参数较少(温度、压力为主),因此多数故障在参数表现上呈一致状态很难推断故障类型(所在)
支持向量机是在小样本情况下进展起来的一种基于统计理论中 VC 维理论和结构风险最小化理论的新型机器学习理论,较好地解决了小样本、高维数和非线性等问题
SVM 可以进行直观的几何解释,并且克服了 BP、Hopfield 中较难确定结构和存在局部最优等弊端,从而极大地提高了系统的泛化能力
因此,在此背景下,笔者着重讨论基于支持向量机的柴油机故障诊断技术
1 支持向量机支持向量机结构体系中所出现参数符号分别有:变量i=(i=1,2…,s)是拉格朗日乘子,s 是乘子的数量;b 为阈值或偏移量;K(x,xi’)为一个支持向量机的核函数;xi’(i=1,2…,s)为SVM 的支持向量机;x 为训练样本、检验样本或实测样本中的某个向量;y(x)为 x 对应的输出量
2 柴油机特征信号提取2
1 故障诊断信号提取系统的建立图 1 为柴油机故障信号提取的系统简图
本系统中柴油机的数据采集是通过以下两部分传感器完成:(1)喷油器入口的压力传感器(CYG30 固态压阻传感器);(2)柴油机缸头的振动传感器(YD 系列压电式加速度传感器)
其中采样频率 fs 为 25HZ,数据长度 10240
两个传感器传输信号经电荷放大器(