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《中北大学》 2011年
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基于粗糙集和神经网络的柴油机故障诊断研究

田静宜  
【摘要】:柴油机作为典型的往复式机械设备,在整个机械系统中占有重要的地位,然而其结构的复杂性使得柴油机的故障呈现出多样性,另外由于工作环境噪声、信息采集系统精度、数据处理和故障诊断方法的影响,使得柴油机故障诊断的准确率和效率偏低,因此如何寻找一种快速、有效的故障诊断方法,是目前国内外相关学者的主要研究内容。 粗糙集理论可以挖掘数据中的冗余信息,实现实验测点和特征参量的优化;人工神经网络具有较好的容错性,是目前应用较为广泛的智能化故障诊断方法;信息融合技术,把多个传感器的信息进行组合,能够改善系统的可靠性和可信度。因此本文将粗糙集理论、人工神经网络和信息融合技术等智能化诊断方法相结合,以便达到更好的故障诊断效果。 本文首先阐述了本课题国内外的研究现状,以及粗糙集理论与人工神经网络相结合的可行性和必要性,其次重点研究了基于粗糙集理论的优化问题,通过对现有测点优化方法、属性离散化和约简算法的归纳总结,指出目前存在的问题,从而提出了相关的改进方法:基于属性依赖度的测点优化方法,可以有效区分不同测点的属性依赖度,以及各个测点对不同故障工况的敏感程度;改进的NS离散化算法,能够实现在确保不改变信息系统分类能力的前提下,尽量减少断点的数目,提高数据的抗噪声能力;改进的基于属性依赖度的约简算法,以属性依赖度和不可分辨关系共同作为系统分类能力的判断标准,以约简的基本条件为指导,应用实例论证了方法的正确性和有效性。最后将约简后的振动与噪声信号进行特征融合,通过对比RBF神经网络的训练过程和输出结果,表明该故障诊断系统能够提高诊断的准确率和效率。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP18;TK428

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李常镱;基于贝叶斯网络的发动机故障诊断[D];中北大学;2012年
2 韩慧勇;基于多源信息融合的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2012年
3 张兴华;基于粒子群优化的模糊神经网络的柴油机故障诊断[D];中北大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程玉胜;Rosetta实验系统在机器学习中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年02期
2 蔡莉;胡学钢;;一种基于依赖度的决策表属性约简算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年01期
3 曲晓慧;郑利庆;安钢;;基于粗糙集理论的机械状态监测与故障诊断[J];测试技术学报;2009年02期
4 原新;朱齐丹;兰海;;基于粗糙集理论的多传感器信息融合[J];哈尔滨工业大学学报;2006年10期
5 路松峰;刘芳;胡波;;一种基于属性依赖的属性约简算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年02期
6 周勇,杨兴江,徐扬;属性约简的依赖度算法研究[J];计算机工程与应用;2004年04期
7 肖小锋;蔡金燕;谌叶飞;;基于故障树分析的监测点选取[J];计算机应用与软件;2007年09期
8 王华民,陈霞,安钢,樊新海;基于爆发噪声信号的内燃机失火故障诊断研究[J];内燃机工程;2004年01期
9 曹龙汉,曹长修;基于粗糙集理论的柴油机神经网络故障诊断研究[J];内燃机学报;2002年04期
10 张文东;李明壮;石小艳;;基于粗糙集理论的属性约简算法[J];计算机工程与设计;2008年22期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘明霄;基于粗糙集的属性约简及其应用研究[D];河北工业大学;2007年
2 杨赛楠;粗糙集神经网络故障诊断系统的方法研究及应用[D];江南大学;2007年
3 王洪泽;一种改进的属性离散化方法[D];吉林大学;2007年
4 王裕鹏;基于小波分析和神经网络的动力机械故障诊断研究[D];西南林学院;2007年
5 苏剑飞;基于粗糙集和神经网络的故障诊断方法研究[D];中北大学;2007年
6 王柯;基于粗糙集和支持向量机的智能故障诊断方法研究[D];江南大学;2008年
7 杨海龙;基于智能技术的航空发动机气路故障诊断[D];南京航空航天大学;2008年
8 黄小磊;粗糙集属性约简及其在电力系统中的若干应用[D];浙江大学;2008年
9 桑雨;粗糙集连续属性离散化方法研究[D];辽宁师范大学;2008年
10 刘亚军;基于小波分析和神经网络的电机故障诊断研究[D];中北大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵彦辉;张乐文;邱道宏;仲晓杰;;基于粗糙集理论的隧道围岩模糊综合评判[J];四川建筑科学研究;2011年02期
2 吕俊;任雪萍;;一种基于粗糙集理论的变压器故障多变量决策树诊断方法[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年01期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 蔡莉;胡学钢;;一种基于粗集的决策表求核算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年06期
5 周玉华;李景杰;;不完备决策表的一种属性约简方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
6 杨萍,万上海,陈耿;一种基于可变支持度的缺省规则挖掘算法[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
7 孙全玲;基于粗集和神经网络的建模方法研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
8 孙虹;方敏;;基于Rough集和RBF网络的车牌字符识别方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年04期
9 孙虹;;粗糙集神经网络系统在车牌字符识别中的研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年04期
10 张继宝;汪明武;谢慧敏;;基于粗糙集理论的围岩稳定性模糊综合评价[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尹宗成;;粗糙集理论在我国粮食产量预测中的应用[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 危前进;董荣胜;孟瑜;崔更申;;基于粗糙集的机械装配知识发现方法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
3 ;Fuzziness in Covering Generalized Rough Sets[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 李雄;党生;;基于Rough集理论的战场侦察情报处理[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论建立中老年肺炎中医症候诊断标准[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 何鹏;王雅琳;桂卫华;孔玲爽;;氧化铝硅渣成分的混沌时间序列分析与SVM预测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 龚锦红;杨辉;衷路生;;稀土萃取分离过程的Rough集案例推理方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;Influence Diagram Based on Rough Set Theory[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;The Prediction of Soil Moisture Based on Rough Set-Neural Network Model[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论和Apriori算法建立中医症候诊断标准[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 于翔;基于网格的数据流聚类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨锦园;基于传感器管理的移动机器人融合算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 任家福;服务商选择与备件备品库存管理研究[D];电子科技大学;2010年
6 张目;高技术企业信用风险影响因素及评价方法研究[D];电子科技大学;2010年
7 苏煜;基于SCF范式的在线P300脑机接口研究[D];浙江大学;2010年
8 郭戈;数字视频语义信息提取与分析[D];解放军信息工程大学;2010年
9 李建军;广东湛江红树林生态系统空间结构优化研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 温世亿;膨胀土渠坡若干关键技术问题研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳海亮;信息论在粗糙集连续属性离散化中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
2 雷聪聪;一种基于数据聚类的信息粒化方法[D];郑州大学;2010年
3 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
4 李昕哲;关系邻域系统的属性约简[D];郑州大学;2010年
5 刘琪;正态云模型模糊推理系统及其应用研究[D];郑州大学;2010年
6 王晓换;基于粗糙集和神经网络的故障诊断虚拟系统的研究[D];郑州大学;2010年
7 周霞;基于粗糙集的电子商务交易知识获取研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 冯为军;基于粗糙集理论的数据挖掘算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王秀锋;网络环境下异构日志信息获取和预处理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 白喜朋;基于作业的钢铁企业成本分析[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕振肃,侯志荣;自适应变异的粒子群优化算法[J];电子学报;2004年03期
2 曹龙汉,曹长修,孙颖楷,景有泉,郭振;柴油机故障诊断技术的现状及展望[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年06期
3 卢志美;曹熙武;梁进奕;覃神全;;柴油机智能故障诊断技术及其发展趋势[J];装备制造技术;2010年01期
4 潜伟建,夏志澜,郭井加;柴油机燃油系统故障诊断研究[J];海军工程大学学报;2001年05期
5 张英杰;李亮;张英豪;罗春松;;一种基于双子群的改进粒子群优化算法[J];湖南大学学报(自然科学版);2011年01期
6 高鹰,谢胜利;免疫粒子群优化算法[J];计算机工程与应用;2004年06期
7 周轶尘;彭勇;;发动机振动的传递特性的研究和应用[J];武汉水运工程学院学报;1988年01期
8 孙红辉;张振仁;姚良;;基于神经网络信息融合的柴油机故障诊断[J];机电工程技术;2005年12期
9 刘守道,张来斌,王朝晖;小波降噪技术在柴油机故障诊断中的应用[J];机械强度;2001年02期
10 张燕军;周厚强;刘明军;张永强;成娟娟;;发动机故障多级融合诊断研究[J];计算机测量与控制;2009年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王珍;基于局域波分析的柴油机故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2002年
2 王志华;基于模式识别的柴油机故障诊断技术研究[D];武汉理工大学;2004年
3 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
4 张晓丹;汽车发动机故障诊断中不确定性问题的贝叶斯网络解法[D];东北大学;2005年
5 雷开友;粒子群算法及其应用研究[D];西南大学;2006年
6 李宁;粒子群优化算法的理论分析与应用研究[D];华中科技大学;2006年
7 杨昌昊;基于不确定性理论的机械故障智能诊断方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 魏秀业;基于粒子群优化的齿轮箱智能故障诊断研究[D];中北大学;2009年
9 刘建华;粒子群算法的基本理论及其改进研究[D];中南大学;2009年
10 高芳;智能粒子群优化算法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏士杰;基于PSO和DE优化神经网络的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2011年
2 董延胜;粒子群算法在神经网络参数优化中的应用[D];河南科技大学;2009年
3 张仕海;船舶柴油机振动故障诊断研究[D];上海海事大学;2004年
4 穆丽婉;柴油机常见故障诊断技术的智能化研究[D];大连铁道学院;2003年
5 崔飞;针对汽车发动机的故障诊断方法研究[D];吉林大学;2005年
6 李保国;12V190B柴油机故障诊断系统知识工程研究[D];东北大学;2005年
7 陈小岗;基于贝叶斯网络的智能诊断技术研究及系统开发[D];南京理工大学;2005年
8 马清峰;基于粒子群优化神经网络的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2006年
9 彭志凌;基于信息融合的齿轮箱故障诊断技术研究[D];中北大学;2006年
10 肖丽;基于现代优化方法的模糊神经网络设计研究[D];西南大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程玉胜,任广永;基于ROUGH集的决策树测试属性选择方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年04期
2 陈益;李书;;改进的小波阈值消噪法应用于超声信号处理[J];北京航空航天大学学报;2006年04期
3 李敏生,刘斌,刘浩;基于人工神经网络描述的编程[J];北京理工大学学报;1998年06期
4 付炜;许山川;;一种改进的小波域阈值去噪算法[J];传感技术学报;2006年02期
5 张培林,李国章,何忠波;利用缸盖振动信号诊断气门机构故障[J];测试技术学报;1998年01期
6 吕仲军,朱信群;基于神经网络分析的柴油机燃油喷射系统的故障诊断研究[J];车用发动机;1999年04期
7 张英堂,沈寿林,李国章;发动机气门漏气故障的振动诊断研究[J];车用发动机;1999年05期
8 王裕鹏;赵龙庆;张华伟;;基于小波改进阈值消噪的缸盖振动信号分析[J];柴油机;2007年05期
9 郝丽娜,王伟,吴光宇,王宛山;粗糙集-神经网络故障诊断方法研究[J];东北大学学报;2003年03期
10 陶志,许宝栋,汪定伟,李冉;一种基于粗糙集理论的连续属性离散化方法[J];东北大学学报;2003年08期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 李志敏;基于振动分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2001年
2 吴振锋;基于磨粒分析和信息融合的发动机磨损故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
3 王志鹏;基于信息融合技术的故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2001年
4 李宏坤;基于信息融合技术船舶柴油机故障诊断方法的研究与应用[D];大连理工大学;2003年
5 陈理渊;多传感器数据融合及其在电机故障诊断中的应用研究[D];浙江大学;2005年
6 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
7 王庆东;基于粗糙集的数据挖掘方法研究[D];浙江大学;2005年
8 郝英;基于智能技术的民航发动机故障诊断和寿命预测研究[D];南京航空航天大学;2006年
9 张冀;基于多源信息融合的传感器故障诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付琼;智能故障诊断技术的研究与应用[D];大连理工大学;2002年
2 李冲祥;神经网络和证据理论集成的数据融合故障诊断方法研究[D];燕山大学;2003年
3 程玉胜;粗集理论约简及其应用的研究[D];合肥工业大学;2003年
4 彭恒义;基于振动分析的内燃机故障诊断研究[D];华中科技大学;2004年
5 王海军;基于粗糙集理论的分布式故障诊断系统的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
6 崔飞;针对汽车发动机的故障诊断方法研究[D];吉林大学;2005年
7 李保国;12V190B柴油机故障诊断系统知识工程研究[D];东北大学;2005年
8 彭志凌;基于信息融合的齿轮箱故障诊断技术研究[D];中北大学;2006年
9 张晶晶;粗糙集在故障诊断中的应用[D];南京理工大学;2006年
10 赵鹏;基于信息融合技术的航空发动机故障诊断[D];西北工业大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘红;王国成;李航;;粗集—RBF神经网络在故障诊断中的应用[J];装备制造技术;2010年06期
2 张丽平;闫德勤;张凤梅;;一种基于神经网络规则提取的新方法[J];计算机工程与应用;2006年29期
3 杨冬风;杨冬秀;;粗糙神经智能疑似乳癌图像分类方法研究[J];计算机工程与应用;2010年12期
4 冯志鹏,宋希庚,薛冬新;基于粗糙集与神经网络集成的内燃机故障诊断[J];内燃机学报;2003年01期
5 孙林嘉;李茹;;基于粗神经网络的瓦斯预测专家系统[J];电脑开发与应用;2008年01期
6 谭琳;王云龙;;基于RSNN的计算机网络应用层故障诊断[J];硅谷;2011年06期
7 谭琳;;基于粗糙集神经网络的应用层故障诊断系统[J];信息与电脑(理论版);2011年03期
8 李陶深,韩婷;一种基于粗集理论与神经网络的综合数据挖掘算法[J];广西大学学报(自然科学版);2004年03期
9 唐勇,王益群,姜万录;基于粗糙集神经网络的液压伺服系统故障诊断模型的研究[J];液压与气动;2005年06期
10 查东辉;;复杂背景下车牌字符的分割与识别[J];沿海企业与科技;2008年05期
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1 李千目;戚湧;张宏;刘凤玉;;基于粗糙集神经网络的网络故障诊断新方法[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2004年
2 肖健梅;芦晓明;王锡淮;;集装箱起重机防摇系统粗糙集控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李晓丽;王彤;杜振龙;;基于粗糙集理论的流数据最优特征选择[A];第二十二届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2005年
4 张卫丰;徐宝文;崔自峰;徐峻岭;;一种基于粗糙集角分类神经网络的文档分类方法(英文)[A];全国语域web与本体能研讨会论文集[C];2006年
5 聂力;王翰虎;;一个基于粗糙集理论的分类规则学习算法[A];第十六届全国数据库学术会议论文集[C];1999年
6 王旭阳;王彤;李明;;基于粗糙集理论的分类规则挖掘方法[A];第二十二届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2005年
7 刘永红;薛青;郑长伟;;基于粗糙集理论的C4ISR评估方法[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
8 魏崇辉;金福禄;何亚群;;基于粗糙集和神经网络的空军航材消耗预测方法[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
9 赵明清;陶树平;;基于模糊等价关系的粗糙集[A];第二十届全国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2003年
10 葛丽;傅彦;;粗糙集在科学数据属性约简中的应用[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
2 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
3 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
4 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
5 本报首席记者 任荃 实习生 史博臻;轨交“神经网络”触动创新神经[N];文汇报;2011年
6 计算机世界实验室 韩勖;当布线系统遭遇神经网络[N];计算机世界;2009年
7 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
8 谭薇;“潮湿计算机”:拥有人类智慧的超级大脑[N];第一财经日报;2010年
9 韩婷婷;ICT强壮奥运“神经网络”[N];通信产业报;2007年
10 ;人老了,大脑仍能形成新的神经网络[N];新华每日电讯;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张国军;基于粗糙集的相对属性约简算法及决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 马君华;粗糙集属性约简和聚类算法及其在电力自动化中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
3 赵佰亭;混合决策系统的粗集模型及在转台故障诊断中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 刘洪波;汉语认知脑数据挖掘相关算法及应用研究[D];大连理工大学;2006年
5 杨习贝;不完备信息系统中粗糙集理论研究[D];南京理工大学;2010年
6 哈斯巴干;神经网络及其组合算法的遥感数据分类研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
7 纪霞;不完备信息系统中粗糙集理论的扩展研究与应用[D];安徽大学;2010年
8 欧健;汽轮发电机组振动故障集成诊断网络模型及方法研究[D];重庆大学;2004年
9 刘业政;基于粗糙集数据分析的智能决策支持系统研究[D];合肥工业大学;2002年
10 丛蓉;作战指挥决策支持系统目标融合识别研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田静宜;基于粗糙集和神经网络的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2011年
2 王惠营;基于粗糙集的粒计算与神经网络的融合研究[D];武汉理工大学;2010年
3 段鹏;基于粗糙集和神经网络的不完备信息系统数据挖掘研究[D];云南师范大学;2004年
4 张斌;基于粗糙集与神经网络的调制信号识别研究[D];太原理工大学;2011年
5 吕望;基于粗糙集的车辆超载自动检测方法研究[D];长沙理工大学;2010年
6 于兴网;粗糙集属性约简算法在数据挖掘中的研究[D];重庆大学;2004年
7 管东升;移动通信业客户流失行为预测技术的研究[D];大连理工大学;2006年
8 雷明;基于粗糙集理论的决策表压缩[D];华北电力大学(北京);2010年
9 魏悦亮;粗糙集在数据挖掘不确定性问题中的研究[D];中国石油大学;2010年
10 袁晓娟;基于粒计算的双论域粗糙集模型研究[D];兰州大学;2010年
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