信息融合技术在系统故障诊断中的应用研究

信息融合技术在系统故障诊断中的应用研究

论文摘要

信息融合是一种智能信息综合处理技术,从本质上讲,故障诊断具有与信息融合相同的目的和要求。同时,多传感器信息融合技术能够提供给故障诊断系统尽可能多的信息,通过对来自不同传感器的故障信息进行分析和合成,能够产生比单一信息源更合理、更全面和更精确的诊断结果。因此将信息融合技术应用到系统故障诊断中的意义重大。本文从信息融合技术出发,深入分析研究了信息融合故障诊断的诊断原理和诊断过程,并分别研究分析了模糊神经网络技术、D-S证据理论及它在信息融合故障诊断领域中的应用,最后本文针对现有故障诊断模型故障识别率低,诊断结果精度不高等不足,根据现代系统的故障特性,提出并建立了一种新的信息融合故障诊断模型。该融合诊断模型主要从特征级和决策级的融合诊断两个方面着手进行建立。本文在特征级故障诊断中提出了基于模糊神经网络理论的融合诊断中心的概念,并针对其混合学习算法中网络收敛速度慢,容易产生振荡等缺点进行了改进,改进后的算法具有很好的收敛效果,从而提高了整个融合诊断中心的诊断效率。该融合诊断模型根据待诊断系统不同的故障特征分别设计相应的融合诊断中心进行局部诊断,并利用D-S证据理论进行决策级的全局融合诊断。本文最后应用MATLAB进行仿真实验,验证了该融合诊断模型的可行性和有效性,实验结果表明,故障的识别率和诊断结果的精度都得到了一定的提高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究的目的和意义
  • 1.2 信息融合故障诊断的国内外研究现状
  • 1.3 论文的主要内容及结构
  • 第2章 基于信息融合的故障诊断
  • 2.1 信息融合概述
  • 2.1.1 信息融合的基本原理
  • 2.1.2 信息融合的层次结构
  • 2.1.3 信息融合的主要方法
  • 2.2 信息融合故障诊断原理
  • 2.2.1 信息融合与故障诊断的关系
  • 2.2.2 信息融合故障诊断模型
  • 2.2.3 信息融合故障诊断内容
  • 2.2.4 信息融合故障诊断过程
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 相关技术研究
  • 3.1 模糊神经网络
  • 3.1.1 模糊推理系统结构
  • 3.1.2 模糊神经网络的学习算法
  • 3.2 D-S证据理论
  • 3.2.1 D-S证据理论的基本概念
  • 3.2.2 D-S证据理论合成法则
  • 3.2.3 基于D-S证据理论的信息融合原理
  • 3.2.4 D-S证据理论在故障诊断中的应用
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 信息融合故障诊断模型的建立
  • 4.1 问题的提出
  • 4.2 信息融合故障诊断模型的建立
  • 4.3 基于融合诊断中心的特征级故障诊断
  • 4.3.1 融合诊断中心中ANFIS的结构设计
  • 4.3.2 混合学习算法
  • 4.4 基于D-S证据理论的决策级故障诊断
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 实验结果与分析
  • 5.1 实验数据的产生
  • 5.2 融合诊断中心中ANFIS的故障诊断仿真实验
  • 5.3 D-S证据理论故障诊断仿真实验
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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