一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)械故障診斷技術(shù)，具體是一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有機(jī)械故障診斷技術(shù)對(duì)故障樣本數(shù)量要求高、診斷準(zhǔn)確率低的問(wèn)題。一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的：1)將傳感器收集到的機(jī)械故障樣本作為抗原；2)計(jì)算抗原和免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體之間的親和力；3)對(duì)親和力大的A子群體進(jìn)行低頻變異和抗體重組，并對(duì)親和力小的B子群體進(jìn)行粒子群優(yōu)化和抗體重組，由此得到新的抗體群；4)對(duì)新的抗體群進(jìn)行免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)；5)循環(huán)執(zhí)行步驟2)-步驟4)；6)將傳感器收集到的機(jī)械故障樣本輸入新的免疫網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明適用于機(jī)械故障診斷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械故障診斷技術(shù)，具體是一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電設(shè)備越來(lái)越精密復(fù)雜，自動(dòng)化水平也相應(yīng)提高。機(jī)電設(shè)備一旦發(fā)生故障，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備本身?yè)p壞，而且會(huì)造成嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故和人身安全事故。因此，機(jī)械故障診斷對(duì)于保護(hù)機(jī)電設(shè)備、減少安全事故具有非常重要的意義。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，機(jī)械故障診斷大多采用專(zhuān)家定期檢修的方式。實(shí)踐表明，此種方式由于自身原理所限，普遍存在對(duì)故障樣本數(shù)量要求高、診斷準(zhǔn)確率低的問(wèn)題。基于此，有必要發(fā)明一種全 新的機(jī)械故障診斷方法，以解決現(xiàn)有機(jī)械故障診斷技術(shù)存在的上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有機(jī)械故障診斷技術(shù)對(duì)故障樣本數(shù)量要求高、診斷準(zhǔn)確率低的問(wèn)題，提供了一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0005]I)將傳感器收集到的機(jī)械故障樣本作為抗原；
[0006]2)計(jì)算抗原和免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體之間的親和力；
[0007]3)根據(jù)親和力的大小，將免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體群平均分為親和力大的A子群體和親和力小的B子群體；對(duì)親和力大的A子群體進(jìn)行低頻變異和抗體重組，并對(duì)親和力小的B子群體進(jìn)行粒子群優(yōu)化和抗體重組，由此得到新的抗體群；
[0008]4)對(duì)新的抗體群進(jìn)行免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)，由此得到新的免疫網(wǎng)絡(luò)；
[0009]5)循環(huán)執(zhí)行步驟2)-步驟4)；當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到200次時(shí)，終止執(zhí)行；
[0010]6)將傳感器收集到的機(jī)械故障樣本輸入新的免疫網(wǎng)絡(luò)，由此得到機(jī)械故障診斷結(jié)果O
[0011]所述步驟2)中，當(dāng)計(jì)算抗原和免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體之間的親和力時(shí)，具體計(jì)算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法，其特征在于:該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的: 1)將傳感器收集到的機(jī)械故障樣本作為抗原； 2)計(jì)算抗原和免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體之間的親和力； 3)根據(jù)親和力的大小，將免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體群平均分為親和力大的A子群體和親和力小的B子群體；對(duì)親和力大的A子群體進(jìn)行低頻變異和抗體重組，并對(duì)親和力小的B子群體進(jìn)行粒子群優(yōu)化和抗體重組，由此得到新的抗體群； 4)對(duì)新的抗體群進(jìn)行免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)，由此得到新的免疫網(wǎng)絡(luò)； 5)循環(huán)執(zhí)行步驟2)-步驟4);當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到200次時(shí)，終止執(zhí)行； 6)將傳感器收集到的機(jī)械故障樣本輸入新的免疫網(wǎng)絡(luò)，由此得到機(jī)械故障診斷結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法，其特征在于:所述步驟2)中，當(dāng)計(jì)算抗原和免疫網(wǎng)絡(luò)的抗體之間的親和力時(shí)，具體計(jì)算公式如下:f =--( I ). "I + ODij…，
Dij = I I Ab1-Agj Il (2)； 式(1)-(2)中:?^為第j個(gè)抗原與免疫網(wǎng)絡(luò)的第i個(gè)抗體之間的親和力;Agj為第j個(gè)抗原；Abi為免疫網(wǎng)絡(luò)的第i個(gè)抗體；Θ為常數(shù)，且Θ e (O, I) Aij為第j個(gè)抗原與免疫網(wǎng)絡(luò)的第i個(gè)抗體之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法，其特征在于:所述步驟3)中， 當(dāng)對(duì)親和力大的A子群體進(jìn)行低頻變異時(shí)，具體變異公式如下: a = T χ am(3)； 式(3)中: < 為A子群體的第m個(gè)變異抗體成員為A子群體的第m個(gè)原抗體成員；T為變異率，且T = {T e (O, I)}； 對(duì)親和力大的A子群體進(jìn)行抗體重組具體是指:用A子群體的全部變異抗體成員替換A子群體的全部原抗體成員； 當(dāng)對(duì)親和力小的B子群體進(jìn)行粒子群優(yōu)化時(shí)，具體優(yōu)化公式如下:ViAt+ λ) = (t) +- Xid(O)…



(4).+ c2r2(pgd(t) - Xid(O)’
xid (t+1) = vid(t+l)+xid(t) (5)； 式(4)-(5)中:vid(t+1)為t+1時(shí)刻B子群體的第i個(gè)抗體成員的速度；vid (t)為t時(shí)刻B子群體的第i個(gè)抗體成員的速度；xid(t+l)為t+Ι時(shí)刻B子群體的第i個(gè)抗體成員的位置；xid(t)為t時(shí)刻B子群體的第i個(gè)抗體成員的位置；pid(t)為B子群體的第i個(gè)抗體成員的自身最佳位置；Pgd(t)為B子群體的第i個(gè)抗體成員在所在領(lǐng)域內(nèi)的最佳位置；ω為常數(shù)且O < ω < I ;Cl、C2> 1^、r2均為常數(shù)。 對(duì)親和力小的B子群體進(jìn)行抗體重組具體是指:用B子群體的全部?jī)?yōu)化抗體成員替換B子群體的全部原抗體成員。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于協(xié)同機(jī)制的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法，其特征在于:所述步驟4)中，對(duì)新的抗體群進(jìn)行免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)的具體步驟如下: 4.1)計(jì)算新的抗體群的受激程度，具體計(jì)算公式如下:
【文檔編號(hào)】G06N3/00GK103927582SQ201410188049
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】郝偉, 續(xù)欣瑩 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)