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《中北大学》 2011年
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基于PSO和DE优化神经网络的柴油机故障诊断研究

魏士杰  
【摘要】:柴油机是一种结构复杂且应用广泛的往复式动力机械,其故障信息具有多样性、复杂性、难以诊断等特点。对柴油机进行故障诊断研究具有很大的经济价值和社会应用价值,由于柴油机的故障特征及各种条件的限制,如噪声复杂、测试系统难以组建、运行环境不良、噪声难以消除等限制,导致对柴油机故障诊断效率低下,因此本文对基于PSO和DE优化神经网络的柴油机故障诊断作了深入的学习与研究。 首先研究了柴油机故障诊断的国内外现状及各种方法,对柴油机故障诊断存在的问题与困难作了深入的分析,并且分析了采用PSO和DE优化神经网络基本理论应用于柴油机故障诊断的可行性。 其次对柴油机的基本结构、工作过程进行基本学习,从而确定了振动数据采集的测试方案,然后对采集回来的数据进行处理和识别,处理主要分为两个阶段,第一阶段,数据预处理阶段,其中包括采样、均值化、消噪、小波提取特征值,第二阶段,故障识别阶段,在经过粒子群算法、差分进化算法、神经网络理论学习后,建立了基于PSO和DE算法相结合优化BP神经网络的思想,然后对第一阶段提取出来的特征值进行训练并分类,从而达到故障识别的目的。 最后选取测试集对训练好的神经网络进行性能测试,测试结果满足柴油机故障诊断的要求。最后将基于PSO和DE算法相结合优化BP神经网络的分类结果与单纯的PSO优化神经网络分类结果进行比较,比较结果表明前者具有其优越性。最终结果表明在结构复杂、噪声较高、模式分类困难的柴油机故障诊断应用上,基于PSO和DE算法相结合优化BP神经网络具有良好的诊断效果。
【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】:TP183;TK428

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 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
2 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
3 王洪波;基于差分进化计算的聚类算法研究[D];山东师范大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方石;曲兆宇;还迎春;;神经网络结合自适应噪声抵消技术在磁场信号处理方面的应用[J];船电技术;2009年10期
2 陶庭叶;高飞;吴兆福;;自适应过滤法及其在大坝监测中的应用[J];测绘科学;2009年05期
3 刘明广;差异演化算法及其改进[J];系统工程;2005年02期
4 ;Steady Fault Characteristic Analysis of a Missile Power System Based on a Differential Evolution Algorithm[J];International Journal of Plant Engineering and Management;2005年02期
5 王刚,高阳,夏洁;基于差异进化算法的人工神经网络快速训练研究[J];管理学报;2005年04期
6 张吴明,钟约先;基于改进差分进化算法的相机标定研究[J];光学技术;2004年06期
7 胡炜薇;杨雷;杨莘元;廖艳苹;;粒子群算法在多传感器多目标跟踪的应用[J];哈尔滨工程大学学报;2007年01期
8 周炳玉;卢野;刘珍阳;;多传感器数据融合中的数据预处理技术研究[J];红外与激光工程;2007年S2期
9 李爱国,覃征,鲍复民,贺升平;粒子群优化算法[J];计算机工程与应用;2002年21期
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 曹龙汉;柴油机智能化故障诊断技术研究[D];重庆大学;2001年
2 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
3 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
4 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
5 林斌;自适应滤波器的稳态性能研究[D];大连海事大学;2008年
6 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
7 宋胜利;混合粒子群协同优化算法及其应用研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 余兵;差分进化算法及其应用[D];西安工程大学;2007年
2 梁军;粒子群算法在最优化问题中的研究[D];广西师范大学;2008年
3 王玉雷;基于粒子群优化RBF神经网络的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2008年
4 王宁;微粒群算法及其在离散优化问题中的应用研究[D];中南大学;2008年
5 宋刚;基于粒子群和差分进化算法的新型混合算法在配电网重构中的应用[D];浙江大学;2008年
6 蒋一然;基于遗传神经网络的柴油机故障诊断技术研究[D];大连海事大学;2009年
7 易文周;粒子群与差分进化混合算法的研究[D];广西师范大学;2009年
8 范江东;基于粒子群优化与支持向量机的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2010年
9 王敏;基于蚁群优化算法的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘青峰;尹久仁;;神经网络智能诊断技术在混凝土结构中的理论实现与展望[J];四川建筑科学研究;2007年01期
2 王成华;高文梅;李成;;粒子群优化算法搜索土坡临界非圆弧滑动面[J];四川建筑科学研究;2007年05期
3 刘晓明;刘顺波;王向丽;;阵地监控系统常见故障分析与解决[J];安防科技;2007年02期
4 肖媚燕;林丕源;严尚维;朱梅阶;黄沛杰;;养鸡生产数据的数据预处理[J];安徽农业科学;2010年36期
5 张剑;李大卫;;基于粒子群优化和两性二倍体的遗传算法及其应用[J];鞍山科技大学学报;2006年04期
6 乔兵,郑文涛,张士宏,曲周德;基于BP神经网络的GH648合金本构模型的建立[J];兵器材料科学与工程;2004年04期
7 王计生,黄惟公,喻俊馨,魏远文;小波神经网络在智能诊断中的应用[J];兵工自动化;2003年05期
8 王维;李洪儒;;基于状态监测的导弹地测发控系统故障诊断[J];兵工自动化;2006年01期
9 程杰;李勇;任伟;;改进粒子群算法在防空火力分配中的应用[J];兵工自动化;2008年04期
10 刘震;林辉;;多电飞机电源系统智能机内测试诊断技术研究[J];兵工学报;2007年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王树彬;黄鹤;韩笑冬;王执铨;;一种基于细化故障的容错控制设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 丛亮;胡成全;郭宗鹏;姜宇;沙丽华;;基于模拟退火思想的基本粒子群算法改进[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 孔笋;陈增强;;基于差分进化的QoS组播路由算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 常俊林;梁君燕;魏巍;;解决流水车间双目标调度问题的免疫粒子群算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 王杰令;易克初;田斌;刘祖军;;一种鲁棒的自适应调零天线接收算法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
6 杜健;费保俊;刘颖;潘高田;姚国政;;基于神经网络的导航装备维修能力评估研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 高尚;孙玲芳;;求最平坦的三次样条插值的粒子群优化算法[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
8 余锋;李运华;范圣韬;;改进的BP网络在接触网故障模式识别中的应用[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 曾祥远;李俊峰;宝音贺西;;应用太阳帆的金星往返任务轨迹优化[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
10 蔡琳;陈家斌;黄远灿;徐建华;;基于神经网络专家系统的卫星姿态确定系统故障诊断[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
6 王正家;ACA互连的多因素作用分析与性能优化[D];华中科技大学;2010年
7 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 朱少敏;多媒体数字水印若干关键算法研究[D];中国电力科学研究院;2010年
9 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
10 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 覃霖;基于FPGA的自适应FIR滤波器的实现[D];中国工程物理研究院;2009年
2 刘奇;基于混合粒子群算法的ZnO镀膜光纤传感器的参数优化[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 王春华;基于盲源分离的肺音信号提取研究[D];山东科技大学;2010年
6 肖小城;粒子群算法求解作业车间调度问题的研究[D];郑州大学;2010年
7 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
8 张娓娓;焦炭生产过程质量模型建模方法研究[D];郑州大学;2010年
9 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
10 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
【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 范瑜,金荣洪,耿军平,刘波;基于差分进化算法和遗传算法的混合优化算法及其在阵列天线方向图综合中的应用[J];电子学报;2004年12期
3 陶新民;徐晶;杨立标;刘玉;;一种改进的粒子群和K均值混合聚类算法[J];电子与信息学报;2010年01期
4 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
5 许小健;黄小平;钱德玲;;自适应加速差分进化算法[J];复杂系统与复杂性科学;2008年01期
6 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
7 黄海燕;顾幸生;;文化差分进化算法及其在化工过程建模中的应用[J];化工学报;2009年03期
8 周艳平;顾幸生;;差分进化算法研究进展[J];化工自动化及仪表;2007年03期
9 蔡亮;杨启文;岳兴汉;;一种基于混合差分策略的改进差分进化算法[J];河海大学常州分校学报;2007年04期
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前8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 杨小兵;聚类分析中若干关键技术的研究[D];浙江大学;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 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
8 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 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 谭世恒;一种新型的群智能优化算法—细胞膜优化算法及其应用[D];华南理工大学;2011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 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
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 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
10 周成;基于进化规划的聚类算法研究[D];北京交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冯智斌;面向中文文本挖掘的聚类算法研究[D];华南理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘旭峰,耿立恩,李晓雷;齿轮轴承故障诊断中特征参数敏感性分析[J];兵工学报;1997年04期
2 张圣虎;刘占良;孔福详;;提高柴油机无外载功率测定方法的精度[J];北京农业工程大学学报;1994年03期
3 张文明,冯雅丽,廖明;用时频分析检测柴油机的爆震[J];北京科技大学学报;1999年02期
4 廖明,石博强,张文明,冯雅丽;分形在柴油机燃油系故障诊断中的应用[J];北京科技大学学报;1998年05期
5 杨晓华,杨志峰,郦建强;格雷码混合加速遗传算法及其性能分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2004年06期
6 严新平,李晓峰,余泽昌,萧汉梁;船舶柴油机磨粒分析故障诊断技术[J];船舶工程;1995年06期
7 蒲勇健;杨秀苔;;中国经济波动的混沌模型[J];重庆大学学报(社会科学版);1995年02期
8 高渤;;粒子群优化算法的研究与展望[J];重庆工学院学报;2006年11期
9 潘明清;周晓军;吴瑞明;雷良育;;基于主元分析的支持向量数据描述机械故障诊断[J];传感技术学报;2006年01期
10 卫建东;;现代变形监测技术的发展现状与展望[J];测绘科学;2007年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛胜军;基于神经网络与模糊技术的内燃机热工故障在线诊断的研究[D];武汉理工大学;2001年
2 谷源涛;LMS算法收敛性能研究及应用[D];清华大学;2003年
3 翟永杰;基于支持向量机的故障智能诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2004年
4 陈治飞;混合混沌优化算法的研究及其在水下电机的应用[D];沈阳工业大学;2004年
5 胡小兵;蚁群优化原理、理论及其应用研究[D];重庆大学;2004年
6 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
7 李增芳;基于人工智能和虚拟仪器技术的发动机故障诊断专家系统研究[D];浙江大学;2004年
8 何学文;基于支持向量机的故障智能诊断理论与方法研究[D];中南大学;2004年
9 王新晴;齿轮箱不解体诊断技术研究[D];天津大学;1998年
10 王芳;粒子群算法的研究[D];西南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张帆;信号处理中的解调分析技术及齿轮箱典型故障特征的提取[D];汕头大学;2003年
2 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
3 孟浩东;基于神经网络和灰色理论的传动箱故障诊断研究[D];中北大学;2005年
4 李博;粒子群优化算法及其在神经网络中的应用[D];大连理工大学;2005年
5 樊雷;基于虚拟仪器的齿轮箱监测诊断技术研究[D];大连理工大学;2005年
6 赵芳;基于模糊模式识别的船用柴油机状态监测和故障诊断[D];山东大学;2005年
7 郭秀荣;RBF神经网络在电喷发动机故障诊断中的应用研究[D];东北林业大学;2005年
8 刘景浩;齿轮传动故障诊断专家系统的研究与应用[D];重庆大学;2005年
9 贺晓;基于灰色关联的案例推理在智能诊断系统中的应用研究[D];华中科技大学;2005年
10 蔡建进;基于小波分析理论的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李天牧,李学群;基于神经网络的自动特征抽取[J];云南大学学报(自然科学版);1991年03期
2 kelly MF;邰常峰;;神经网络在肌电信号分析中的应用[J];国际生物医学工程杂志;1991年06期
3 汤新梁;;自由手写体数字识别的神经网方法[J];东南大学学报(自然科学版);1991年03期
4 曾黄麟;;一类新的模式识别联想神经网络[J];电讯技术;1992年01期
5 ;简讯[J];西安电子科技大学学报;1992年01期
6 卢科学;郭美义;;平移不变模式变换与神经网络[J];西安电子科技大学学报;1992年03期
7 吴新余;;简析Lyapunov函数40例[J];南京邮电大学学报(自然科学版);1992年04期
8 王继成,吕维雪;基于神经网络的逻辑计算[J];计算机工程与设计;1993年02期
9 高丽娜;邱关源;;神经网络高精度权值的模拟电路实现[J];电子与信息学报;1993年05期
10 陈在;;神经网络:一种全新的多媒体技术[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);1993年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯艳芳;冯红梅;;基于神经网络的调制识别算法的研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
2 沈建荣;杨林泉;陈琳;;神经网络的稳定性判据与区域经济结构调整[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
3 石山铭;李富兰;丁俊丽;;神经网络的知识获取[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第1卷)[C];1991年
4 吴清烈;徐南荣;;基于神经网络的一种多目标决策方法[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
5 李晓钟;汪培庄;罗承忠;;神经网络与模糊逻辑[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第五届年会论文选集[C];1990年
6 房育栋;余英林;;高阶自组织映射及其学习算法[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
7 王晓晔;杜朝辉;吕德忠;刘建峰;;神经网络模糊控制在温度控制系统中的应用[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
8 金龙;吴建生;;基于遗传算法的神经网络短期气候预测模型(摘要)[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
9 申伟;张元培;;基于MATLAB的自适应神经网络模糊系统(ANFIS)的应用[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
10 田艳兵;;BP算法和PSO算法在神经网络中的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010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 ;人老了,大脑仍能形成新的神经网络[N];新华每日电讯;2004年
10 韩婷婷;ICT强壮奥运“神经网络”[N];通信产业报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
2 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
5 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
6 杜文斌;基于神经网络的冠心病证候诊断标准与药效评价模型研究[D];辽宁中医学院;2004年
7 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
8 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
9 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
10 谭阳红;基于小波和神经网络的大规模模拟电路故障诊断研究[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
2 刘兰兰;基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺参数优化研究[D];山东大学;2011年
3 田鹏明;基于神经网络的振动主动控制研究[D];太原理工大学;2012年
4 姜宇;发动机裂解设备故障诊断技术的研究[D];吉林大学;2012年
5 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
6 高宝建;基于神经网络的月降水预报模型在洪泽湖的应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
7 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
8 来建波;基于神经网络的路段行程时间预测研究[D];云南大学;2011年
9 闫超;基于BP神经网络的煤矿深埋硐室软岩流变参数反演分析[D];安徽理工大学;2011年
10 段成均;时滞神经网络稳定性分析[D];重庆交通大学;2011年
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