液壓軸向柱塞泵智能故障診斷理論與技術(shù)

前言
第1章緒論1
1.1研究背景及意義1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析3
1.2.1傳統(tǒng)故障診斷方法研究現(xiàn)狀3
1.2.2現(xiàn)代智能故障診斷方法研究現(xiàn)狀4
1.2.3泵類旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究現(xiàn)狀7
1.3研究問題的提出10
第2章液壓軸向柱塞泵智能故障診斷方法構(gòu)建11
2.1引言11
2.2軸向柱塞泵典型故障機理分析11
2.2.1正常狀態(tài)11
2.2.2松靴故障11
2.2.3滑靴與斜盤磨損故障12
2.2.4中心彈簧失效故障12
2.3時頻分析方法12
2.3.1連續(xù)小波變換(CWT)12
2.3.2同步壓縮小波變換(SWT)13
2.3.3S變換(ST)14
2.4卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)15
2.4.1卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)15
2.4.2卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練流程17
2.5貝葉斯優(yōu)化算法20
2.6時頻分析與CNN相融合的智能故障診斷方法構(gòu)建21
2.6.1融合方法構(gòu)建21
2.6.2故障診斷流程22
2.7本章小結(jié)24
第3章液壓軸向柱塞泵試驗數(shù)據(jù)采集及故障樣本構(gòu)建25
3.1引言25
3.2試驗系統(tǒng)組成25
3.2.1硬件系統(tǒng)組成25
3.2.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成26
3.2.3故障元件設(shè)置27
3.3試驗數(shù)據(jù)采集29
3.3.1數(shù)據(jù)采集方案29
3.3.2振動信號采集30
3.3.3聲音信號采集30
3.3.4壓力信號采集31
3.4試驗數(shù)據(jù)時頻域變換33
3.4.1振動信號時頻域變換33
3.4.2聲音信號時頻域變換35
3.4.3壓力信號時頻域變換37
3.5故障樣本構(gòu)建39
3.5.1多源信號時頻特征樣本庫構(gòu)建39
3.5.2故障樣本劃分及標(biāo)簽配置43
3.6本章小結(jié)44
目錄第4章CWT與改進LeNet 5模型相融合的智能故障診斷方法45
4.1引言45
4.2LeNet 5卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的改進45
4.3振動信號CWT時頻特征與改進LeNet 5模型相融合的診斷
結(jié)果46
4.3.1學(xué)習(xí)率對診斷結(jié)果的影響46
4.3.2訓(xùn)練輪次對診斷結(jié)果的影響49
4.3.3批量尺寸對診斷結(jié)果的影響50
4.3.4卷積核個數(shù)對診斷結(jié)果的影響52
4.3.5卷積核尺寸對診斷結(jié)果的影響53
4.3.6診斷模型訓(xùn)練參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗證54
4.3.7診斷模型對比驗證57
4.3.8基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化59
4.4聲音信號CWT時頻特征與改進LeNet 5模型相融合的診斷
結(jié)果63
4.4.1學(xué)習(xí)率對診斷結(jié)果的影響63
4.4.2訓(xùn)練輪次對診斷結(jié)果的影響66
4.4.3批量尺寸對診斷結(jié)果的影響67
4.4.4卷積核個數(shù)對診斷結(jié)果的影響68
4.4.5卷積核尺寸對診斷結(jié)果的影響70
4.4.6診斷模型訓(xùn)練參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗證70
4.4.7診斷模型對比驗證72
4.4.8基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化74
4.5壓力信號CWT時頻特征與改進LeNet 5模型相融合的診斷
結(jié)果78
4.5.1學(xué)習(xí)率對診斷結(jié)果的影響78
4.5.2訓(xùn)練輪次對診斷結(jié)果的影響81
4.5.3批量尺寸對診斷結(jié)果的影響81
4.5.4卷積核個數(shù)對診斷結(jié)果的影響83
4.5.5卷積核尺寸對診斷結(jié)果的影響84
4.5.6診斷模型訓(xùn)練參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗證84
4.5.7診斷模型對比驗證87
4.5.8基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化89
4.6本章小結(jié)93
第5章CWT與改進AlexNet模型相融合的智能故障診斷方法95
5.1引言95
5.2AlexNet卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的改進95
5.3振動信號CWT時頻特征與改進AlexNet模型相融合的診斷
結(jié)果96
5.3.1學(xué)習(xí)率對診斷結(jié)果的影響96
5.3.2訓(xùn)練輪次對診斷結(jié)果的影響99
5.3.3Dropout比率對診斷結(jié)果的影響99
5.3.4批量尺寸對診斷結(jié)果的影響101
5.3.5卷積核個數(shù)對診斷結(jié)果的影響102
5.3.6卷積核尺寸對診斷結(jié)果的影響104
5.3.7診斷模型訓(xùn)練參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗證105
5.3.8診斷模型對比驗證108
5.3.9基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化111
5.4聲音信號CWT時頻特征與改進AlexNet模型相融合的診斷
結(jié)果116
5.4.1學(xué)習(xí)率對診斷結(jié)果的影響116
5.4.2訓(xùn)練輪次對診斷結(jié)果的影響118
5.4.3Dropout比率對診斷結(jié)果的影響119
5.4.4批量尺寸對診斷結(jié)果的影響120
5.4.5卷積核個數(shù)對診斷結(jié)果的影響122
5.4.6卷積核尺寸對診斷結(jié)果的影響123
5.4.7診斷模型訓(xùn)練參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗證123
5.4.8診斷模型對比驗證126
5.4.9基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化130
5.5壓力信號CWT時頻特征與改進AlexNet模型相融合的診斷
結(jié)果134
5.5.1學(xué)習(xí)率對診斷結(jié)果的影響134
5.5.2訓(xùn)練輪次對診斷結(jié)果的影響136
5.5.3Dropout比率對診斷結(jié)果的影響137
5.5.4批量尺寸對診斷結(jié)果的影響138
5.5.5卷積核個數(shù)對診斷結(jié)果的影響140
5.5.6卷積核尺寸對診斷結(jié)果的影響142
5.5.7診斷模型訓(xùn)練參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗證142
5.5.8診斷模型對比驗證145
5.5.9基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化148
5.6本章小結(jié)153
第6章SWT與改進LeNet 5模型相融合的智能故障診斷
方法1546.1引言154
6.2振動信號SWT時頻特征與改進LeNet 5模型相融合的診斷
結(jié)果154
6.2.1基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化154
6.2.2融合方法對比驗證157
6.3聲音信號SWT時頻特征與改進LeNet 5模型相融合的診斷
結(jié)果158
6.3.1基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化158
6.3.2融合方法對比驗證161
6.4壓力信號SWT時頻特征與改進LeNet 5模型相融合的診斷
結(jié)果162
6.4.1基于貝葉斯優(yōu)化算法的診斷模型參數(shù)優(yōu)化162
6.4.2融合方法對比驗證165
6.5本章小結(jié)166
第7章SWT與改進AlexNet模型相融合的智能故障診斷方法168
7.1引言168
7.2振動信號SWT時