基于支持向量機(jī)的故障診斷

1、基于支持向量機(jī)的故障診斷 基于支持向量機(jī)的故障診斷摘 要在化工生產(chǎn)過程中，為了準(zhǔn)確檢測(cè)故障，減少機(jī)械的損失和人員的傷亡，提出了支持向量機(jī)算法。支持向量機(jī)是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的方法，具有較強(qiáng)的逼近能力和泛化能力。但是在最近幾年中，一種基于主元分析的過程監(jiān)控方法已在工業(yè)過程中得到應(yīng)用，主元分析方法通過正常工況下的歷史數(shù)據(jù)建立的統(tǒng)計(jì)模型能很好地檢測(cè)過程的異常變化和故障的發(fā)生。本文主要就這兩種方法展開運(yùn)用。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一方面，主元分析方法故

2、障診斷能力有限；另一方面，存在著大量的歷史數(shù)據(jù)，既有正常工況下的數(shù)據(jù)，又有故障數(shù)據(jù)，如何充分利用各種類別數(shù)據(jù)，提高故障診斷能力，具有十分重要的意義。本文首先運(yùn)用傳統(tǒng)支持向量機(jī)算法對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，分類結(jié)果表明該方法對(duì)于簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)比較容易區(qū)分，但是在數(shù)據(jù)復(fù)雜，可辨性較低的情況下，效果不明顯。然后運(yùn)用改進(jìn)了的傳統(tǒng)支持向量機(jī)算法對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，即運(yùn)用主元分析方法提取各數(shù)據(jù)的主要特征，再利用支持向量機(jī)具有的分類優(yōu)勢(shì)對(duì)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行在線診斷，

3、從而提高故障診斷能力。本文對(duì)傳統(tǒng)支持向量機(jī)算法和改進(jìn)支持向量機(jī)算法進(jìn)行了仿真比較，仿真結(jié)果體現(xiàn)了改進(jìn)支持向量機(jī)算法的優(yōu)越性；改進(jìn)支持向量機(jī)算法提高了傳統(tǒng)支持向量機(jī)算法分類的正確率。該種方法在實(shí)際工程中能夠提高系統(tǒng)的診斷性能，減少不必要的損失。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：支持向量機(jī)；故障診斷；主元分析方法；田納西-伊斯曼過程； 目 錄論文總頁(yè)數(shù)：49 頁(yè)1 引言............................................

4、....................................................................................................11.1 課題背景...............................................................................................................

5、..................11.2 故障診斷技術(shù)及其發(fā)展.........................................................................................................11.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀......................................................................

6、...............................................21.4 本課題研究的意義.................................................................................................................41.5 本文主要內(nèi)容....................................

7、.....................................................................................42 機(jī)器學(xué)習(xí)理論與方法....................................................................................................................52.1 機(jī)器

8、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)述.........................................................................................................................52.1.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的主要學(xué)習(xí)問題 ............................................................................

9、..................52.1.2 機(jī)器學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則與推廣能力 ..............................................................62.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論......................................................................................................

10、...................72.2.1 統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論發(fā)展歷史 ..................................................................................................72.2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的核心內(nèi)容 ..................................................................

11、............................82.3 支持向量機(jī)(SVM)理論........................................................................................................102.3.1 支持向量機(jī)簡(jiǎn)述 .......................................................

12、.....................................................102.3.2 支持向量機(jī)算法 ............................................................................................................102.4 主元分析方法(PCA)理論........................

13、.............................................................................132.4.1 主元分析方法簡(jiǎn)述 ........................................................................................................132.4.2 主元分析方法降維 .....

14、..................................................................................................143 機(jī)器學(xué)習(xí)的故障診斷方法..........................................................................................................1

15、53.1 專家系統(tǒng)...............................................................................................................................153.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)........................................................................

16、...............................................153.3 基于支持向量機(jī)的故障診斷方法.......................................................................................163.3.1 支持向量機(jī)的求解 .................................................

17、......................................................163.3.2 核函數(shù) ............................................................................................................................173.3.3 支持向量機(jī)故障診斷方法 ..........

18、..................................................................................184 基于 PCA 支持向量機(jī)的故障診斷方法....................................................................................224.1 基于 PCA 支持向量機(jī)的故障診斷 .......