人工免疫算法及其在船舶柴油機智能故障診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文在系統(tǒng)研究人工免疫算法基礎(chǔ)上，從工程實際應(yīng)用的角度出發(fā)，將人工免疫算法與計算智能診斷方法相結(jié)合，對船舶柴油主機的智能故障診斷進行了深入的研究。完成如下的研究工作： (1)討論了生物免疫系統(tǒng)的一些基本概念、功能和原理；分析了人工免疫算法的基本理論以及常用免疫算法的基本結(jié)構(gòu)和流程。在分析opt-aiNet算法原理和性能的基礎(chǔ)上，引入山谷搜索法作為新的網(wǎng)絡(luò)抑制方法，提出并實現(xiàn)一種多峰函數(shù)優(yōu)化免疫算法。 (2)為了在聚類數(shù)不

2、確定的情況下實現(xiàn)聚類分析，通過借鑒生物免疫系統(tǒng)中的克隆選擇原理并結(jié)合聚類有效性分析，提出一種基于快速免疫動態(tài)聚類算法。用以根據(jù)樣本數(shù)據(jù)自動確定聚類數(shù)及中心位置，并且克服了傳統(tǒng)聚類算法容易陷入局部極小值的缺點。同時，通過引入新算子及適當(dāng)選取聚類的初始中心，明顯提高算法的收斂速度。 (3)在系統(tǒng)研究RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和學(xué)習(xí)算法的基礎(chǔ)上，提出一種用快速免疫動態(tài)聚類算法自動求解網(wǎng)絡(luò)中心，再用遞推最小二乘法求解網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的新學(xué)習(xí)算法。給出了

3、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行故障診斷的基本原理，并以此為依據(jù)對船用柴油機進行故障診斷。 (4)在介紹粗糙集理論核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上，提出了一種基于免疫優(yōu)化的新型粗糙集屬性約簡算法。算法設(shè)計的重點在于將分類精度和約簡中所含屬性個數(shù)集成為一個統(tǒng)一的親合度成熟目標(biāo)，并通過抗體更新和抗體相似性抑制來維持群體的多樣性，以獲得多個符合分類質(zhì)量要求的屬性約簡集。 (5)在所求得的多個屬性約簡集中，根據(jù)專家經(jīng)驗優(yōu)選最佳約簡集，對反映柴油機運行工況的特征