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能谱熵向量法及粒子群优化的RBF神经网络在高压断路器机械故障诊断中的应用 被引量:80
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作者 徐建源 张彬 +2 位作者 林莘 李斌 腾云 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1299-1306,共8页
高压真空断路器是电力系统开关设备中极其重要的一种高压电器,而高压断路器故障中80%是由于机械特性不良造成,为此通过小波包变换对高压断路器机械振动信号进行了分析,以信号的能谱熵作为特征输入向量,建立了粒子群优化(PSO)径向基函数(... 高压真空断路器是电力系统开关设备中极其重要的一种高压电器,而高压断路器故障中80%是由于机械特性不良造成,为此通过小波包变换对高压断路器机械振动信号进行了分析,以信号的能谱熵作为特征输入向量,建立了粒子群优化(PSO)径向基函数(RBF)神经网络的高压断路器故障识别系统模型,最后对实际高压断路器振动信号进行获取分析并得到结果。实验结果表明,高压断路器正常信号能谱熵向量各元素分布比较均匀;而故障信号所得能谱熵向量各元素变化较大且有一定变化规律;粒子群优化后的RBF网络模型在正确率、精度等方面高于传统神经网络模型。实验结果表明该方法用于高压断路器的故障诊断是可行的,并且可以为断路器的故障诊断提供更好的理论依据。 展开更多
关键词 小波包 能谱熵 粒子群优化(PSO)算法 神经网络 高压断路器 振动信号 故障诊断 模型优化
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基于振动信号小波包提取和短时能量分析的高压断路器合闸同期性的研究 被引量:60
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作者 马强 荣命哲 贾申利 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第13期149-154,共6页
该文提出了一种分析高压断路器合闸同期性的新方法:将小波包提取算法和短时能量分析方法相结合,利用小波包分解与重构原理将断路器合闸振动信号分解到不同频段中,并对代表高频冲击信号的分解系数进行重构,然后运用短时能量分析方法对重... 该文提出了一种分析高压断路器合闸同期性的新方法:将小波包提取算法和短时能量分析方法相结合,利用小波包分解与重构原理将断路器合闸振动信号分解到不同频段中,并对代表高频冲击信号的分解系数进行重构,然后运用短时能量分析方法对重构后的信号进行分析,辨识出合闸变位点。通过对三相合闸过程的分析,得出三相同期性。通过MATLAB仿真分析和实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高压断路器 小波包 短时能量 合闸同期性 振动信号
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OLTC振动信号特征提取的动力学分析方法 被引量:34
3
作者 赵彤 李庆民 陈平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期41-46,共6页
机械故障是变压器有载调压分接开关(On-Load Tap Changer,OLTC)的主要故障类型,因此监测其机械运行性能对保障电力系统安全、稳定与可靠运行具有重要意义。区别于传统的时、频域分析方法,本文提出了一种基于多维坐标空间提取相轨图几何... 机械故障是变压器有载调压分接开关(On-Load Tap Changer,OLTC)的主要故障类型,因此监测其机械运行性能对保障电力系统安全、稳定与可靠运行具有重要意义。区别于传统的时、频域分析方法,本文提出了一种基于多维坐标空间提取相轨图几何特征的方法,通过定义相点空间分布系数以定量描述开关操作时不同振动模式的特征变化,从混沌动力学角度为机械状态监测与故障诊断提供了一项新的科学依据。对现场监测数据的分析表明,文中提出的特征提取方法是可行的。 展开更多
关键词 有载分接开关 机械特性 振动信号 混沌动力学 相点空间分布系数 在线监测
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基于粗糙集神经网络和振动信号的高压断路器机械故障诊断 被引量:34
4
作者 林琳 陈志英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期277-283,共7页
为了准确检测出高压断路器的机械故障类型,该文提出一种基于本征模态边际谱能量与粗糙集神经网络相结合的高压断路器振动信号故障诊断方法。首先将断路器的振动信号经过经验模态分解(EMD),得到若干个本征模态函数(IMF),对各个IMF分量进... 为了准确检测出高压断路器的机械故障类型,该文提出一种基于本征模态边际谱能量与粗糙集神经网络相结合的高压断路器振动信号故障诊断方法。首先将断路器的振动信号经过经验模态分解(EMD),得到若干个本征模态函数(IMF),对各个IMF分量进行希尔伯特(Hilbert)变换得到Hilbert边际谱,求取Hilbert边际谱的二次方得到Hilbert边际谱能量作为特征向量。基于粗糙集理论对特征向量进行属性约简分析,从而建立简单明了的决策表,根据决策表规则建立径向基函数(RBF)神经网络故障模型。实验结果表明,该方法能有效对高压断路器的机械故障类型进行分类。 展开更多
关键词 高压断路器 本征模态边际谱能量 粗糙集神经网络 振动信号 故障诊断
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基于小波分析和神经网络的电机故障诊断方法研究 被引量:34
5
作者 王红君 刘冬生 岳有军 《电气传动》 北大核心 2010年第3期69-73,共5页
在电机故障诊断技术中,电机振动信号最能全面反映电机的运行状态。由于电机振动信号属于非平稳随机信号,传统的傅里叶变换从频域角度进行信号分析,只能说明信号中某频率成分幅值的大小和频率密度,不能检测奇异信号点的时域信息,而且还... 在电机故障诊断技术中,电机振动信号最能全面反映电机的运行状态。由于电机振动信号属于非平稳随机信号,传统的傅里叶变换从频域角度进行信号分析,只能说明信号中某频率成分幅值的大小和频率密度,不能检测奇异信号点的时域信息,而且还可能将含有丰富故障信息的微弱信号作为噪声滤去。因此,不能完全满足故障信号特征提取的要求。为解决这一问题,提出一种基于小波分析和神经网络的电机故障诊断方法,该方法采用小波时频分析技术对电机故障振动信号进行消噪滤波,通过小波包分解系数求取频带能量,根据各个频带能量的变化提取故障特征,应用BP神经网络进行故障识别,并采用Matlab仿真软件予以实现。结果表明,该方法不需要建立电机的故障诊断模型,能有效提高电机故障诊断的准确性。 展开更多
关键词 故障诊断 小波分析 神经网络 振动信号
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基于振动信号的断路器机械零部件故障程度识别 被引量:29
6
作者 杨秋玉 王栋 +1 位作者 阮江军 翟鹏飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期2880-2892,共13页
如何有效识别高压断路器机械零部件故障严重程度是目前还未解决的问题,针对该问题,提出一种基于振动信号混沌吸引子形态特性的断路器零部件故障程度识别方法。为了更好地提取零部件早期故障的微弱故障特征,首先将振动信号按照断路器动... 如何有效识别高压断路器机械零部件故障严重程度是目前还未解决的问题,针对该问题,提出一种基于振动信号混沌吸引子形态特性的断路器零部件故障程度识别方法。为了更好地提取零部件早期故障的微弱故障特征,首先将振动信号按照断路器动作时序进行分时分割处理;然后提出一种参数自适应的信号分解方法,将分时振动信号各模态分量自适应地分离出来;最后重构模态分量混沌吸引子,利用混沌吸引子形态特性判断断路器零部件故障严重程度。两种不同型号断路器的试验结果表明,振动信号的模态分量混沌吸引子对故障程度具有较高的敏感度,正常与故障状态下的吸引子形态差异明显、吸引子形态随故障程度的加剧表现出一定的变化规律。该方法可为识别高压断路器机械零部件故障严重程度提供一条新思路。 展开更多
关键词 高压断路器 故障程度 振动信号 自适应信号分解 混沌吸引子 微弱故障特征提取
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基于快速小波变换的信号分析系统 被引量:11
7
作者 汤宝平 秦树人 谭善文 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期4-7,共4页
介绍了小波分析中的快速小波变换算法 ,通过与常用小波基相对应的正交镜像滤波器组 ,实现了对信号的快速小波分解和重构。结合虚拟仪器技术 ,研制成功虚拟式快速小波变换信号分析系统。经由该系统分析的动态信号 ,既可看到信号的概貌 ,... 介绍了小波分析中的快速小波变换算法 ,通过与常用小波基相对应的正交镜像滤波器组 ,实现了对信号的快速小波分解和重构。结合虚拟仪器技术 ,研制成功虚拟式快速小波变换信号分析系统。经由该系统分析的动态信号 ,既可看到信号的概貌 ,又可看到信号的细节 ,特别能捕获到反映设备重要故障特征的奇异信号以及提纯被噪声污染的信号。 展开更多
关键词 快速小波变换 正交镜像滤波器组 信号 分解 重构 信号分析系统
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基于小波分析和神经网络的电机故障诊断方法研究 被引量:18
8
作者 刘冬生 赵辉 +1 位作者 王红君 岳有军 《天津理工大学学报》 2009年第1期11-14,共4页
在电机故障诊断技术中,电机振动信号最能全面反映电机的运行状态.本文提出一种基于小波分析和神经网络的电机故障诊断方法,该方法采用小波时频分析技术对电机故障振动信号进行消噪滤波,通过小波包分解系数求取频带能量,根据各个频带能... 在电机故障诊断技术中,电机振动信号最能全面反映电机的运行状态.本文提出一种基于小波分析和神经网络的电机故障诊断方法,该方法采用小波时频分析技术对电机故障振动信号进行消噪滤波,通过小波包分解系数求取频带能量,根据各个频带能量的变化提取故障特征,应用BP神经网络进行故障识别,并采用M atlab仿真软件予以实现.结果表明,该方法不需要建立电机的故障诊断模型,能有效提高电机故障诊断的准确性. 展开更多
关键词 故障诊断 小波分析 神经网络 振动信号
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基于定量递归分析的高压断路器机械缺陷辨识及应用 被引量:19
9
作者 杨秋玉 阮江军 +2 位作者 张灿 庄志坚 翟鹏飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期3848-3859,共12页
针对采用振动信号识别高压断路器(HVCBs)机械缺陷困难及难于实现工程应用问题,提出一种基于定量递归分析(RQA)的振动信号分析方法,并将其应用于变电站在运高压断路器机械缺陷辨识中。为便于缺陷部位的准确定位,将高压断路器振动信号分... 针对采用振动信号识别高压断路器(HVCBs)机械缺陷困难及难于实现工程应用问题,提出一种基于定量递归分析(RQA)的振动信号分析方法,并将其应用于变电站在运高压断路器机械缺陷辨识中。为便于缺陷部位的准确定位,将高压断路器振动信号分割为各功能子区,将各功能子区信号映射至高维相空间,以充分展示高压断路器动力学变化特征,并在相空间进行递归图重构。最后,引入递归率(RR)、确定率(DET)、最大对角线长度(Lmax)、信息熵(ENT)、层状度(LAM)和捕获时间(TT)对各功能子区递归图进行定量分析,以实现高压断路器机械缺陷的有效辨识。试验结果表明,所提方法能够准确地辨识高压断路器的机械缺陷,在实际工程应用中也表现出较高的准确率。 展开更多
关键词 高压断路器 机械缺陷检测 振动信号 信号分割 定量递归分析
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基于LMD和SVM的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法研究 被引量:19
10
作者 黄辉敏 王飞风 +2 位作者 苏毅 芦宇峰 夏小飞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期243-248,共6页
弹簧操作机构为高压断路器正常分合闸提供能量,其可靠性直接关系着断路器的正常工作,因此对断路器弹簧操动机构进行状态检测有着重要的意义。文中通过IEPE压电式振动传感器采集弹簧存储与瞬间释放过程中伴随断路器本体发生强烈振动信号... 弹簧操作机构为高压断路器正常分合闸提供能量,其可靠性直接关系着断路器的正常工作,因此对断路器弹簧操动机构进行状态检测有着重要的意义。文中通过IEPE压电式振动传感器采集弹簧存储与瞬间释放过程中伴随断路器本体发生强烈振动信号,采用基于局部均值分解(LMD)的能量特征提取算法结合支持向量机(SVM)理论的方法实现弹簧操作机构状态检测。将采集到的断路器操动时的振动信号进行局部均值分解,得到一系列乘积函数(product function,PF)分量,求出包含主要弹簧异常信息的各个PF分量的归一化能量,将其作为特征向量,输入支持向量机,采用网格参数寻优法对SVM参数进行优化,建立高压断路器弹簧操作机构状态异常检测模型。实验结果表明,该方法的辨识精确度高达97.5%,能够有效识别断路器操动机构弹簧能量状态异常引起的故障类型。 展开更多
关键词 振动信号 弹簧操动机构 局部均值分解 支持向量机
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在线金属切削刀具磨损状态监测研究的回顾与展望Ⅰ:监测信号的选择 被引量:16
11
作者 关山 康晓峰 《机床与液压》 北大核心 2010年第11期127-132,共6页
切削刀具的状态直接影响工件的质量及加工成本,因此刀具的状态监测越来越受到人们的重视,为了达到这一目的,监测信号的选择是至关重要的。对近年来在学术期刊上公开发表的关于刀具磨损在线监测研究文献中所采用的监测信号作了简要的回顾... 切削刀具的状态直接影响工件的质量及加工成本,因此刀具的状态监测越来越受到人们的重视,为了达到这一目的,监测信号的选择是至关重要的。对近年来在学术期刊上公开发表的关于刀具磨损在线监测研究文献中所采用的监测信号作了简要的回顾,仅限于间接监测方法,例如监测切削力、振动、声发射、主轴电流等信号。分析这些信号各自的优缺点,并得出结论:多传感器融合的监测方法以其信息覆盖范围广,抗干扰能力强、冗余性好,能较完善、精确地反映切削过程等优点,将成为未来刀具状态监测技术的发展方向。 展开更多
关键词 刀具状态监测系统 切削力 振动信号 声发射 功率信号
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OLTC振动信号的多维空间相轨图几何特征 被引量:16
12
作者 赵彤 张黎 李庆民 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期102-105,共4页
机械故障是变压器有载调压分接开关(OLTC)的主要故障类型,监测其机械性能对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。为了给OLTC故障诊断提供更丰富的信息源,提出了一种基于多维坐标空间提取相轨图几何特征的方法,它区别于传统时、频域... 机械故障是变压器有载调压分接开关(OLTC)的主要故障类型,监测其机械性能对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。为了给OLTC故障诊断提供更丰富的信息源,提出了一种基于多维坐标空间提取相轨图几何特征的方法,它区别于传统时、频域分析法,通过定义相点空间分布系数以定量描述开关操作时不同振动模式的特征变化,从混沌动力学角度为机械状态监测与故障诊断提供一项新的科学依据。现场监测数据分析表明,提出的特征提取方法可行。 展开更多
关键词 多维空间 有载分接开关 机械特性 振动信号 混沌动力学 相点空间分布系数 在线监测
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基于振动信号分析和支持向量机的滚动轴承故障诊断 被引量:16
13
作者 杨正友 彭涛 《湖南工业大学学报》 2009年第1期96-99,共4页
针对滚动轴承出现故障时产生的振动信号具有非平稳信号的特点,通过小波包变换提取故障信号的特征向量,采用支持向量机分类器对提取的特征向量进行多类故障分类。通过与BP神经网络分类器进行对比研究,结果表明,在有限故障样本条件下,支... 针对滚动轴承出现故障时产生的振动信号具有非平稳信号的特点,通过小波包变换提取故障信号的特征向量,采用支持向量机分类器对提取的特征向量进行多类故障分类。通过与BP神经网络分类器进行对比研究,结果表明,在有限故障样本条件下,支持向量机分类器比BP神经网络分类器具更好的分类性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 振动信号 故障诊断 小波包变换 支持向量机
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基于小波包分析的电机滚动轴承故障诊断 被引量:16
14
作者 苏建芳 吴钦木 《测控技术》 2019年第4期64-67,共4页
电机滚动轴承发生故障时的信号是非平稳的,小波包变换对故障特征提取有明显的优势,给出了利用小波包对故障信号进行分析的方法。确定轴承参数以及对故障信号的采集,并计算各类故障特征频率,选择小波基和确定最佳的分解层数,之后在Matla... 电机滚动轴承发生故障时的信号是非平稳的,小波包变换对故障特征提取有明显的优势,给出了利用小波包对故障信号进行分析的方法。确定轴承参数以及对故障信号的采集,并计算各类故障特征频率,选择小波基和确定最佳的分解层数,之后在Matlab软件环境下对信号进行小波包分解和重构,得到滚动轴承各类故障信号的功率谱,最后把实验结果与计算结果做对比,证实了该方法可以有效地把轴承中的故障信息成分检测出来,从而判断滚动轴承的故障类型。 展开更多
关键词 滚动轴承 振动信号 故障特征提取 小波包分析
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振动信号异常值的免疫机制检测算法 被引量:11
15
作者 董永贵 孙照焱 贾惠波 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期625-628,共4页
人工免疫系统在信号异常检测方面有很好的应用前景。该文对人工免疫系统中的负向选择算法进行探讨。通过沿时间轴对采样信号加窗的方式构造向量集合,利用余弦相似度进行向量间亲合度的匹配计算,实现在实数域进行匹配计算的实数值负向选... 人工免疫系统在信号异常检测方面有很好的应用前景。该文对人工免疫系统中的负向选择算法进行探讨。通过沿时间轴对采样信号加窗的方式构造向量集合,利用余弦相似度进行向量间亲合度的匹配计算,实现在实数域进行匹配计算的实数值负向选择算法。结合对仿真信号及实际转子系统振动信号的异常检测,对该算法的加窗方式及匹配阈值进行了分析。计算结果表明:这种算法可有效地检测出振动信号中的异常值,且仅需要对信号进行去均值的预处理,可望用于机械振动信号的在线监测。 展开更多
关键词 振动信号 异常值 免疫机制 检测算法 负向选择算法 余弦相似度 人工免疫系统 安全监测
原文传递
基于分形理论的高压断路器机械振动信号处理 被引量:12
16
作者 吴振升 王玮 +1 位作者 杨学昌 曹振翀 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期19-21,共3页
提出了基于分形理论的处理高压断路器机械振动信号的新方法,它研究小波变换提取的机械振动信号具有分形特征的参数用来评估高压断路器机械操动机构的性能及其工作状态。通过与人为机械故障下的分形特征参数对比论证了该法的有效性。数... 提出了基于分形理论的处理高压断路器机械振动信号的新方法,它研究小波变换提取的机械振动信号具有分形特征的参数用来评估高压断路器机械操动机构的性能及其工作状态。通过与人为机械故障下的分形特征参数对比论证了该法的有效性。数据处理结果表明该方法具有应用前景。 展开更多
关键词 高压断路器 分形 机械操动机构 振动信号 小波变换
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混沌分形在内燃机振动信号分析中的应用 被引量:10
17
作者 王洪刚 唐力伟 郑海起 《数据采集与处理》 CSCD 2003年第2期214-217,共4页
从理论上分析了柴油发动机燃烧过程的分形特性 ,运用混沌和分形理论对实际测得的发动机缸盖振动信号进行了分析 ,计算了信号的关联维数。结果表明 :缸盖的燃爆冲击振动是一种混沌运动。而且 ,随着喷油器工作状态的不同 ,信号的关联维数... 从理论上分析了柴油发动机燃烧过程的分形特性 ,运用混沌和分形理论对实际测得的发动机缸盖振动信号进行了分析 ,计算了信号的关联维数。结果表明 :缸盖的燃爆冲击振动是一种混沌运动。而且 ,随着喷油器工作状态的不同 ,信号的关联维数也发生变化。系统振动不确定性成分增多 ,关联维数变大 ,系统振动确定性成分增多 ,关联维数变小。通过选择合适的嵌入维数 ,计算的关联维数能够反映系统的真实特性 ,关联维数可以作为发动机状态监测和故障诊断的一个特征参量。 展开更多
关键词 内燃机 振动信号分析 混沌分形 关联维数 喷油器 故障诊断
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利用振动信号的小波变换识别内燃机噪声源的研究 被引量:11
18
作者 金岩 郝志勇 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期61-63,共3页
在某车用发动机的不同部件上采集了振动速度信号,利用连续小波变换的方法对信号进行了研究。根据小波变换的时频分析特点,从小波变换幅值的时频图上提取出振动信号的特征,从中识别出不同的部件对发动机表面辐射噪声的不同频率成分的贡... 在某车用发动机的不同部件上采集了振动速度信号,利用连续小波变换的方法对信号进行了研究。根据小波变换的时频分析特点,从小波变换幅值的时频图上提取出振动信号的特征,从中识别出不同的部件对发动机表面辐射噪声的不同频率成分的贡献。小波变换方法得到的结果与声强模态方法得到的结果相比有较好的一致性。 展开更多
关键词 内燃机 振动信号 小波变换 声模态
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改进的形态差值滤波器在滚动轴承故障诊断中的应用 被引量:12
19
作者 石晓辉 阳新华 +1 位作者 张向奎 李文礼 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2018年第1期1-6,共6页
为了能有效滤除旋转机械振动信号中的干扰噪声,提取轴承故障所产生的脉冲成分,提出了一种集成五点三次平滑法和数学形态学滤波器的组合滤波方法。利用五点三次平滑法在前端进行信号噪声削弱处理,再使用基于数学形态学差值滤波器(DIF)的... 为了能有效滤除旋转机械振动信号中的干扰噪声,提取轴承故障所产生的脉冲成分,提出了一种集成五点三次平滑法和数学形态学滤波器的组合滤波方法。利用五点三次平滑法在前端进行信号噪声削弱处理,再使用基于数学形态学差值滤波器(DIF)的改进差值滤波器(GDIF)提取信号中的脉冲成分。实例分析结果表明:使用五点三次平滑法联合GDIF的组合滤波器(F-GDIF)具有良好的故障脉冲提取能力。 展开更多
关键词 改进差值滤波器 数学形态学 五点三次平滑法 振动信号 滚动轴承
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一种适用于发动机振动信号的时频分析方法 被引量:11
20
作者 贾继德 吴春志 +2 位作者 贾翔宇 任刚 韩佳佳 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期97-101,共5页
本文中对一种新的时频分析方法——同步压缩小波变换进行研究。首先,为检验其对发动机信号的适用性,建立了多分量、调幅-调频仿真信号,采用同步压缩小波变换对其进行分析。接着将其与其它时频分析方法在时频分辨率、信号分解和重构能力... 本文中对一种新的时频分析方法——同步压缩小波变换进行研究。首先,为检验其对发动机信号的适用性,建立了多分量、调幅-调频仿真信号,采用同步压缩小波变换对其进行分析。接着将其与其它时频分析方法在时频分辨率、信号分解和重构能力方面进行比较;最后以某一发动机为例,分析其瞬变工况下的振动信号,揭示连杆轴承磨损信号变化规律并提取故障特征。结果表明:同步压缩小波变换是一种适用于发动机状态监测与故障诊断的时频分析方法。 展开更多
关键词 发动机 振动信号 时频分析 同步压缩小波变换 特征提取
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