基于最大Lyapunov指数Elman-决策树的故障预警方法

• 作者: 黄海兵 王卫玉 李崇仕 侯凯 郑阳 陈启卷
• 来源期刊: 中国农村水利水电
• 学科: 工学
• 关键词: 最大Lyapunov指数 Elman-决策树 故障预警 非线性动力学
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 水电建设
• 页码范围: 168-173
• 页数: 6页
• 分类号: TK730.3+21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-2284.2022.02.028

摘要

针对故障出现时系统的非线性行为及劣化趋势预测问题,基于混沌理论及非线性动力学,提出以最大Ly-apunov指数作为评价运行状态的指标,通过Elman-决策树对其进行预测及分类的故障预警方法.并以轴承数据为例对该方法进行了验证,对正常轴承、外环人工电火花加工出裂纹轴承、外环钻孔的轴承壳体振动信号时序数据进行处理,计算降噪后的最大李雅普诺夫指数,并得出了不同故障轴承的最大Lyapunov指数具有明显差异的结论.以其为基础,建立模型逐层学习实现指标预测与故障识别,仿真结果表明,该方法可实现较高的预测准确率.该方法克服了Lyapunov指数对噪声敏感的特性,并且可以通过避免识别多种故障时需训练多个神经网络,因而降低计算量,为故障预警领域一种新途径.