收藏本站
《华中科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于支持向量机的水电机组故障诊断研究

邹敏  
【摘要】: 随着现代工业化进程的迅猛发展,工业设备正朝着精密化、复杂化以及高度集成自动化的方向不断发展,设备的安全、稳定运行对企业生产具有极其重要的意义。水电机组作为水电企业生产过程中的核心关键设备,其健康状态直接关系到水电企业生产的安全性和经济效益;另一方面,水电企业的检修方式正朝着状态检修的新机制转变。因而,通过监测水电机组运行状态,实现对水电机组健康状态的准确分析和水电机组故障模式的有效判断,对于水电企业生产与状态检修体制都具有积极的意义。在综合分析水电机组故障诊断研究方法的发展状况,针对水电机组振动故障研究中存在的小样本问题,以及水电机组振动信号的非线性与非平稳特性,本论文结合正处于发展当中的支持向量机诊断方法,对支持向量机方法在水电机组故障模式分类、状态趋势预测、诊断模型参数选择等多个方面的问题进行了系统的研究。 论文首先介绍了支持向量机方法的基本理论,分析了支持向量机标准算法在处理分类与回归问题的基本原理与算法。阐述了支持向量机标准算法的扩展形式——最小二乘支持向量机在分类与回归方面的基本原理与算法,并对比分析了这两种方法的差异,为支持向量机方法应用于水电机组故障诊断研究奠定了基础。 利用支持向量机方法进行了水电机组振动故障模式分类研究。故障诊断在本质上可以看作模式分类问题。因而结合支持向量机在模式分类问题中的优异性能,将支持向量机应用于水电机组故障诊断研究,提出基于小波分解与最小二乘支持向量机的水电机组振动故障分类模型。利用小波分解提取水电机组振动信号的能量特征值作为水电机组故障的特征向量,通过最小二乘支持向量机建立水电机组振动故障多类识别模型。实例分析验证了分类模型的有效性。 分析了设备运行状态发展的渐近性特征,具体阐述了水电机组状态预测的可行性,归纳总结了常用的预测方法,指出水电机组运行状态发展过程是一种从量变到质变的渐近性的发展过程。水电机组运行状态发展的渐近性特性是利用预测模型进行水电机组状态预测研究的重要理论依据。 在水电机组状态预测的可行性分析基础上,针对表征水电机组状态的振动信号序列,分析了水电机组振动状态序列相空间重构,以及与相空间重构相关的振动序列嵌入维数和延时参数等问题,归纳总结了预测模型的评价原则与误差评价函数;提出了基于小波分解与最小二乘支持向量机方法的集成预测模型。该集成预测模型利用小波分解方法将具有复杂趋势信息的振动信号序列分解成若干个具有较明显规律的子序列;然后利用最小二乘支持向量机实现子序列的预测;最后集成这些子序列的输出作为振动序列的预测结果。对比分析不同预测模型对振动序列的预测结果,集成预测模型具有较高的预测精度以及与原始信号良好的拟合程度,能较准确的反映出信号的峰值变化,对水电机组状态预警具有一定的参考意义。 模型参数选择是支持向量机研究中的重要内容,合适的模型参数才能使支持向量机模型获得满意的性能。结合遗传算法在复杂系统优化问题中具有的全局搜索能力,提出了基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型的参数选择方法,并应用于水电机组振动状态预测研究。为水电机组故障诊断的支持向量机方法研究的模型参数选择提供了一种可行、有效的方法。 支持向量机具有坚实而完善的理论体系,但是其在理论方法的研究,以及在故障诊断领域中的应用仍然处于不断的发展过程中。因而,支持向量机方法在水电机组故障诊断理论与应用方面的研究均有待于进一步的深入和完善。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TV738

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 蒋玲莉;基于核方法的旋转机械故障诊断技术与模式分析方法研究[D];中南大学;2010年
2 张孝远;融合支持向量机的水电机组混合智能故障诊断研究[D];华中科技大学;2012年
3 杨佳佳;基于多源遥感数据的青海格尔木地区岩矿信息提取研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张艳;基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断和预测[D];西华大学;2011年
2 李传涛;基于状态预测的设备管理功能模块设计与实现[D];郑州大学;2011年
3 陈杰;基于支持向量机的柴油机故障诊断技术研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姬巧玲;蔡维由;漆为民;程远楚;;改进Elman网络及其在水轮发电机组故障诊断中的应用[J];水电自动化与大坝监测;2005年06期
2 彭兵;周建中;付波;唐兵;;径向基神经网络在水轮发电机组故障诊断中的应用[J];水电自动化与大坝监测;2006年01期
3 梁武科,张彦宁,罗兴锜;水电机组故障诊断系统信号特征的提取[J];大电机技术;2003年04期
4 余涛,王晶,沈善德,朱守真;分布式水电机组故障诊断集成专家系统的研究[J];动力工程;2002年04期
5 程宝清,韩凤琴,桂中华;基于小波的灰色预测理论在水电机组故障预测中的应用[J];电网技术;2005年13期
6 陈林刚;韩凤琴;桂中华;;基于神经网络的水电机组智能故障诊断系统[J];电网技术;2006年01期
7 于海燕;张凤玲;;基于模糊神经网络的电力负荷短期预测[J];电网技术;2007年03期
8 华斌,周建中,喻菁;贝叶斯网络在水电机组故障诊断中的应用研究[J];华北电力大学学报;2004年05期
9 陈卫钢,周建中,常黎;基于专家系统的水电机组振动故障诊断研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年06期
10 邓正鹏,韦彩新,刘利娜,章志平;水电机组故障诊断专家系统中知识库的设计[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘霞;;旅游目的地危机防范体系构建——基于混沌理论[J];阿坝师范高等专科学校学报;2011年02期
2 李祥阳;严洁;;往复机构混沌振动响应特征辩识[J];四川有色金属;2010年02期
3 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
4 曾庆海;马中军;王艺霖;;引入混沌理论的混凝土中氯离子传输机理研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
5 刘慧卿;周国峰;张先起;;空调负荷混沌特性分析与预测[J];四川建筑科学研究;2009年05期
6 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
7 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
8 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
9 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
10 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
3 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
3 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
4 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
5 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
6 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
7 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
8 朱晓岭;多传感器信息融合技术在铣削过程监测中的应用研究[D];南昌航空大学;2010年
9 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
10 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯建辉;杨玉静;;基于灰度共生矩阵提取纹理特征图像的研究[J];北京测绘;2007年03期
2 符杨,蓝之达;遗传算法与人工神经网络结合在变压器故障诊断中的应用[J];变压器;2003年10期
3 陈新岗,李太福;基于DGA特征量的变压器绝缘故障诊断专家系统的研究[J];变压器;2005年01期
4 荣雅君;赵杰;王健;吴闻靖;;基于粗糙集理论和Petri Nets的变压器故障诊断[J];变压器;2008年12期
5 张景明;刘建国;;粗糙集和BP神经网络在变压器故障诊断中的应用[J];变压器;2009年04期
6 郑伟;童怀;钱国超;刘双捷;张岩;;基于DGA及AGAWNN的电力变压器故障诊断[J];变压器;2009年04期
7 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
8 曹敏;史照良;沈泉飞;;HIS变换和提升小波变换相结合的影像融合模型研究[J];测绘通报;2009年03期
9 丑晓伟,傅碧宏;干旱区TM图像岩石地层信息提取与分析方法研究[J];沉积学报;1995年S1期
10 邓洁;夏春林;王润芳;;基于HIS变换和WT变换的遥感影像融合[J];测绘与空间地理信息;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷亚国;混合智能技术及其在故障诊断中的应用研究[D];西安交通大学;2007年
2 夏建涛;基于机器学习的高维多光谱数据分类[D];西北工业大学;2002年
3 赵冲冲;基于支持向量机的旋转机械故障诊断[D];西北工业大学;2003年
4 张平;集成化声发射信号处理平台的研究[D];清华大学;2002年
5 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
6 彭宁云;基于DGA技术的变压器故障智能诊断系统研究[D];武汉大学;2004年
7 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
8 杨宇;基于EMD和支持向量机的旋转机械故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
9 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
10 李瑞欣;基于网络和状态监测的设备管理理论与方法研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周媛媛;基于DGA的变压器故障诊断[D];长沙理工大学;2010年
2 化建宁;故障Petri网及其在机械设备剩余寿命预测中的应用[D];河北农业大学;2001年
3 雷文平;旋转机械故障可视化和预测方法的研究[D];郑州大学;2003年
4 赵立;ERP系统及其中生产数据管理系统研究[D];四川大学;2003年
5 郇正良;基于小波变换的纹理图象分割算法研究[D];山东科技大学;2003年
6 冷宁;网络流量监控系统的研究和应用[D];合肥工业大学;2004年
7 李小涛;地统计学和神经网络在遥感影像分类中的应用研究[D];山东科技大学;2004年
8 王南兰;基于遗传算法的小波网络在变压器故障诊断中的应用研究[D];湖南大学;2005年
9 徐志洁;基于边缘检测及Markov随机场模型的遥感图像分割研究[D];中国农业大学;2005年
10 周海涛;基于Web的设备管理信息系统的研究与实现[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王冬云;转子-轴承故障诊断方法研究[D];燕山大学;2012年
2 王常青;数字图像处理与分析及其在故障诊断中的应用研究[D];华中科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪传坤,周建中;基于SVD的水电机组轴心轨迹自动识别[J];水电自动化与大坝监测;2003年06期
2 刘耀年,伏祥运,张文生,曾令全;基于模糊识别与模糊聚类理论的短期负荷预测[J];电工技术学报;2002年05期
3 牛东晓,邢棉,孟明;基于联合数据挖掘技术的神经网络负荷预测模型研究(英文)[J];电工技术学报;2004年09期
4 程其云,孙才新,张晓星,周湶,杜鹏;以神经网络与模糊逻辑互补的电力系统短期负荷预测模型及方法[J];电工技术学报;2004年10期
5 卫志农,王丹,孙国强,郑玉平;基于级联神经网络的短期负荷概率预测新方法[J];电工技术学报;2005年01期
6 林雯婷,张克危;小波变换及其在水轮机水压脉动信号处理中的应用[J];大电机技术;2002年06期
7 姚大坤,李至昭,曲大庄;混流式水轮机自激振动分析[J];大电机技术;1998年05期
8 高洪涛,王敏;证据理论在旋转机械综合故障诊断中应用[J];大连理工大学学报;2001年04期
9 倪传坤,周建中,付波;基于改进不变矩的发电机组轴心轨迹识别[J];电力科学与工程;2004年02期
10 滕小羽,唐国庆;水电厂设备状态监测[J];电力系统自动化;2000年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘峰;基于神经网络的水轮发电机组振动故障诊断专家系统的研究[D];西安理工大学;2003年
2 赵道利;水电机组振动故障的信息融合诊断与仿真研究[D];西安理工大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韦洪波;郭磊;;水力发电机组振动故障诊断技术综述[J];水利科技;2009年02期
2 张礼达;任腊春;;水电机组状态监测与故障诊断技术研究现状与发展[J];水利水电科技进展;2007年05期
3 邹敏;周建中;刘忠;占梁梁;;基于支持向量机的水电机组状态趋势预测研究[J];水力发电;2007年02期
4 辛晟;郭磊;;水力发电机组振动故障诊断技术综述[J];电机技术;2010年02期
5 欧建圣,闻朝中,秦岭;基于小波分析的旋转机械故障诊断系统实现方案[J];武汉工程职业技术学院学报;2005年03期
6 曹继伟;孙昌志;安跃军;孟昭军;;两种相空间重构方法在重构无刷直流电动机动力系统上的对比[J];电机与控制应用;2008年03期
7 翟宁;姜长泓;初明;;基于虚拟仪器的轨道机车轮轴故障诊断系统[J];仪器仪表用户;2006年02期
8 周洋;萧蕴诗;何斌;岳继光;;基于小波变换的机械振动故障诊断系统的研究[J];华东交通大学学报;2006年04期
9 彭文季;郭鹏程;罗兴錡;;基于最小二乘支持向量机和信息融合技术的水电机组振动故障诊断研究[J];水力发电学报;2007年06期
10 汤俊;邹自力;张晓平;;相空间重构在滑坡预测中的应用[J];地理空间信息;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘初升;聂金柱;;振动筛故障诊断系统研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
2 欧阳宏志;陈洪云;;模拟电路故障诊断的现状与发展[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年
3 葛新峰;徐广文;周叶;唐澍;;水电机组故障智能诊断研究综述[A];水电设备的研究与实践——第十七次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2009年
4 史成江;周凤星;;基于共振解调技术和小波分析的故障诊断系统[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
5 郑松远;;基于系统集成的水电机组状态监测故障诊断系统[A];全国水电厂技术改造学习交流研讨会论文集[C];2005年
6 郑松远;;基于系统集成的水电机组状态监测故障诊断系统[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年
7 宋国明;王厚军;姜书艳;刘红;;基于神经网络的融合智能诊断方法在模拟电路故障诊断中的应用[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
8 陈磊;贺小明;刘清龙;;磨煤机故障诊断中信息融合技术的应用[A];第五届设备管理第八届设备润滑与液压学术会议论文集——《设备管理设备润滑与液压技术》[C];2004年
9 钱宇;黄启明;李秀喜;江燕斌;蒋艳荣;宋光均;;化工过程集成型智能故障诊断系统[A];过程系统工程2001年会论文集[C];2001年
10 李昂;原媛;齐世友;丁亚飞;;通信对抗装备故障诊断系统的设计与实现[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴植;我国加紧研发百万千瓦级水电机组[N];中国质量报;2010年
2 通讯员 周光乙 袁亚洲;700兆瓦级水电机组励磁系统实现国产化[N];中国电力报;2011年
3 证券时报记者 向南;国电电力 水电机组投产新项目获批[N];证券时报;2010年
4 李立红 李荣梧;用技术创新提高设备管理水平[N];中国冶金报;2006年
5 吴植;水电重大装备制造业跨入新时代[N];中国技术市场报;2010年
6 本报通讯员 阳雄 周振彦;李建平:我要让世界颤动一下[N];科技日报;2002年
7 王铁 显丽 宝书;铁肩担大任[N];解放军报;2011年
8 本报记者 伍平;我省成功研制出输电线路故障诊断系统[N];云南科技报;2009年
9 通讯员 孙文;世界首台80万千瓦水电机组蜗壳出厂[N];中国电力报;2010年
10 记者 唐明恒;“载人航天器故障诊断系统研究”通过验收[N];重庆日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邹敏;基于支持向量机的水电机组故障诊断研究[D];华中科技大学;2007年
2 任宝生;碎屑岩储层建模方法研究[D];西南石油学院;2005年
3 刘育明;动态过程数据的多变量统计监控方法研究[D];浙江大学;2006年
4 陈柳;小波分析和神经网络应用于大气污染预测的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
5 张征平;异步电动机早期故障检测的小波分析方法研究[D];华南理工大学;2002年
6 廖忠;小波网络及其在水轮机调节系统中的应用研究[D];河海大学;2005年
7 陈世国;数字核仪器系统中高斯成形滤波的设计与实现[D];四川大学;2005年
8 李登高;基于小波的多分辨率数字几何造型技术的研究[D];清华大学;2006年
9 佟伟民;股指期货交易中操纵行为识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 何峰江;声反射成像测井仪器仿真及波形处理技术研究[D];石油大学(北京);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周亮;基于小波分析的齿轮箱故障诊断技术的分析与研究[D];武汉科技大学;2009年
2 许小刚;基于虚拟仪器的旋转机械的故障诊断系统[D];华北电力大学(河北);2005年
3 刘福建;基于虚拟仪器的性能参数测试系统的研究[D];华北电力大学(河北);2009年
4 王全;六相永磁同步电动机驱动系统故障检测[D];沈阳工业大学;2009年
5 温炳辉;基于LabVIEW的小波神经网络在煤矿主通风机状态监测中的应用研究[D];西安科技大学;2009年
6 张彦宁;基于小波分析的水电机组在线监测与故障诊断的研究[D];西安理工大学;2003年
7 李永进;基于小波分析的故障诊断系统的研究与实现[D];武汉科技大学;2005年
8 丁志宇;基于虚拟仪器技术的齿轮箱故障诊断仪的研制[D];重庆大学;2008年
9 李明亮;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];中国地质大学(北京);2007年
10 王翔;小波分析在拖拉机齿轮箱自动故障诊断中的应用[D];江苏大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026