基于ipso-svm地铁牵引控制单元故障诊断

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1、犬－＇ｉｔ裡大筆ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士芽位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ■ｗ基于ＰＳＯ－ＳＶＭ地铁Ｉ牵引控制单元故障诊断学科专业检测技术与自动化装置作者姓名途睦遵指导教师２０１５６Ｈ答辩日期—＿＾Ｍ硕士学位论文－基于ＩＰＳ〇ＳＶＭ地铁牵引控制单元故障诊断ＦａｕｌｔｓｄｉａｇｎｏｓｅｉｎｔｒａｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｏｆｓｕｂｗａｙｖｅｈｉｃｌｅｂａｓｅｄＳＶＭａｒａｍｅｔｅｒｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｐ作者姓名：徐晓纖

2、学科、专业：检测技术与自动化装置Ｉ学号：２１２０９１３５指导教师：顾宏教授完成日期：２０１５年５月２日大違理工式含ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明：作者郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请一学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法

3、律责任。学位论文题目：作者签名：曰：餘為麻曰期年６月ｆ．大连理工大学硕士学位论文摘要随着自动化技术的不断发展，地铁车辆运行更加快速、准时、便捷，已经成为各大城市人们出行的主要交通工具，因此必须保持地铁车辆长期稳定的运行状态。牵引控制单元ＴＣＵ一是地铁车辆最关键的单元之，当牵引控制单元发生故障后（），对其进行精准的故障诊断，找到故障发生位置，给出维修意见至关重要。本文研究了地铁车辆牵引控制单元故障诊断，具体工作包括：（１）选取多分类支持向量机作为基本故障诊断器。地铁牵引控制单元结构复杂，且很难得到其精确的数学模型。基于支持向量机（ＳＶＭ

4、）的故障诊断方法可以在系统模型未知情况下进行故障诊断，针对样本量少、输入量维数高的故障诊断问题中表现出优异的性能，适合于ＴＣＵ的故障诊断。ＳＶＭ不仅克服了神经网络需要大量训练样本的缺陷，而且最终将收敛到全局最优解，避免得到局部最优解。（２）提出用改进粒子群算法优化支持向量机参数的方法。ＳＶＭ的惩罚因子Ｃ和核函数参数０？对分类精度影响很大一，随机试验法费时且不定能得到最优的参数组合。本■文提出了用ＩＰＳＯ自动选择Ｃ、０的方法。在基本ＰＳＯ算法中加入粒子平均分布策略、自适应惯性权重，并在优化过程中加入了过早停滞计时器，有效判断种群是否陷入了过早停滞状态，帮助种

5、群跳出局部最优。（３）基于某城市地铁６号线运行数据进行故障诊断效果验证。考虑到故障发生频率、故障的重叠关系等多方面因素，本文选择地铁牵引控制单元的９种故障作为故障诊断输出，１１个牵引控制单元相关变量作为分类器输入。整体故障诊断准确率为９３．０７％，－ＳＶＭ方法对ＴＣＵ故验证了本文的ＩＰＳＯ障诊断的有效性和适用性。关键词：故障诊断；地铁牵引控制单元持向量机子群优化算法；支；改进粒－－Ｉ基于ＰＳ－ＳＶＩＱＭ地铁牵引控制单元故障诊断Ｆａｕｌｔｓｄｉａｇｎｏｓｅｉｎｔｒａｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｏｆｓｕｂｗａｙｖｅｈｉｃｌｅｂａｓｅｄ

6、ｏｎＳＶＭｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｓｕｂｗａｖｅｈｉｃｌｅｉｓｆａｓｔｅｒｙ，ｐｇｙ，ｙ，ｍｏｒｅｕｎｃｔｕａｌａｎｄｍｏｒｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ．Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｍａｉｎｔｒａｎｓｏｒｔｏｆｐｅｏｌｅｉｎｍａｎｙｃｉｔｉｅｓ．ｐｐｐＳｏｔｈｅｓｕｂｗａｙｖｅｈｉｃｌｅｓｈｏｕｌｄｍａｉｎｔａｉｎｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｔａｔｅｆｏｒｏｕｒｓｅｃｕｒｉｔｙ

7、．Ｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔ（ＴＣＵ）ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｕｎｉｔｓｏｆｓｕｂｗａｙｖｅｈｉｃｌｅ，ｉｆｓｏｍｅｔｈｉｎｇｗｒｏｎｇｈａｐｐｅｎｅｄｗｉｔｈＴＣＵ，ｉｔｓｈｏｕｌｄｂｅｄｏｎｅｆａｕｌｔｓｄｉａｇｎｏｓｅｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ，ａｎｄｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｇｉｖｅｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ