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基于GMFDE与Singer-ELM的三相异步电机故障诊断
1
作者
谢锋云
王阳
+3 位作者
孙恩广
樊秋阳
宋成杰
朱海燕
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期4357-4369,共13页
三相异步电机是现代工业生产中广泛应用的机械设备,其运行状态关系着整个系统的安全性和稳定性,一种有效、鲁棒的三相异步电机故障诊断方法有助于电机的稳定和健康运行。鉴于电机故障特征提取困难且故障诊断准确率较低的问题,提出一种...
三相异步电机是现代工业生产中广泛应用的机械设备,其运行状态关系着整个系统的安全性和稳定性,一种有效、鲁棒的三相异步电机故障诊断方法有助于电机的稳定和健康运行。鉴于电机故障特征提取困难且故障诊断准确率较低的问题,提出一种基于多尺度波动耿贝尔散步熵(Multiscale Fluctuation Gumbel Dispersion Entropy,GMFDE)和Singer混沌映射-极限学习机(Singer Chaotic Mapping Extreme Learning Machine,Singer-ELM)的三相异步电机故障诊断方法,实现多工况下电机的故障诊断。首先,使用加速度传感器采集电机不同工况下的振动信号。其次,提出GMFDE用于特征提取,由耿贝尔分布对信号进行线性化与平滑性处理,耿贝尔分布有助于更好地捕捉数据中的异常值,再计算信号的GMFDE值来构造不同故障样本的特征向量。为了进一步提高预测的准确率和效率,使用序列前向选择算法从中选择最优特征。最后,提出Singer-ELM分类器模型,充分利用混沌映射的内部不相关性,使用Singer混沌映射生成ELM中的输入权重和偏置,将最优特征向量输入到Singer-ELM模型中进行分类和识别。结果分析表明,所提出的方法在三相异步电机实验平台上的平均识别准确率在99%以上,可以很好地诊断出电机故障类型。通过比较4个评价指标:调整兰德指数、归一化互信息、F值和准确率,得出所提方法相较于其他方法具有一定的优越性,在故障诊断领域有很好的诊断性能。
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关键词
电动机
多尺度波动耿贝尔散步熵
序列前向选择
Singer混沌映射
故障诊断
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职称材料
题名
基于GMFDE与Singer-ELM的三相异步电机故障诊断
1
作者
谢锋云
王阳
孙恩广
樊秋阳
宋成杰
朱海燕
机构
华东交通大学机电与车辆工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期4357-4369,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52265068,52162045)
江西省自然科学基金资助项目(20224BAB204050,20232ACB204022)。
文摘
三相异步电机是现代工业生产中广泛应用的机械设备,其运行状态关系着整个系统的安全性和稳定性,一种有效、鲁棒的三相异步电机故障诊断方法有助于电机的稳定和健康运行。鉴于电机故障特征提取困难且故障诊断准确率较低的问题,提出一种基于多尺度波动耿贝尔散步熵(Multiscale Fluctuation Gumbel Dispersion Entropy,GMFDE)和Singer混沌映射-极限学习机(Singer Chaotic Mapping Extreme Learning Machine,Singer-ELM)的三相异步电机故障诊断方法,实现多工况下电机的故障诊断。首先,使用加速度传感器采集电机不同工况下的振动信号。其次,提出GMFDE用于特征提取,由耿贝尔分布对信号进行线性化与平滑性处理,耿贝尔分布有助于更好地捕捉数据中的异常值,再计算信号的GMFDE值来构造不同故障样本的特征向量。为了进一步提高预测的准确率和效率,使用序列前向选择算法从中选择最优特征。最后,提出Singer-ELM分类器模型,充分利用混沌映射的内部不相关性,使用Singer混沌映射生成ELM中的输入权重和偏置,将最优特征向量输入到Singer-ELM模型中进行分类和识别。结果分析表明,所提出的方法在三相异步电机实验平台上的平均识别准确率在99%以上,可以很好地诊断出电机故障类型。通过比较4个评价指标:调整兰德指数、归一化互信息、F值和准确率,得出所提方法相较于其他方法具有一定的优越性,在故障诊断领域有很好的诊断性能。
关键词
电动机
多尺度波动耿贝尔散步熵
序列前向选择
Singer混沌映射
故障诊断
Keywords
motor
multiscale fluctuation gumbel dispersion entropy
sequential forward selection
Singer chaotic mapping
fault diagnosis
分类号
TM343.2 [电气工程—电机]
TP277 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于GMFDE与Singer-ELM的三相异步电机故障诊断
谢锋云
王阳
孙恩广
樊秋阳
宋成杰
朱海燕
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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