基于人工免疫的异步电动机故障诊断

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1、国内图书分类号：THl65国际图书分类号：620工学硕士学位论文学校代码：10079密级：公开基于人工免疫的异步电动机故障诊断硕士研究生：秦士伟导师：袁桂丽申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程专业：控制理论与控制工程所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex：TM621U．D．C：620ThesisfortheMaster’SDegreeinEngineeringFaultDiagnosisofInductionMotorBasedoncandidate：A

2、rtificialImmuneSystemSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：School：DateofDefence：Degree—Conferring—Institution：QinShiweiYuanGuiliMasterofEngineeringControlTheoryandEngineeringSchoolofControlandComputerEngineeringMarch，2013NorthChinaElectricPowerUniversity华北电

3、力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于人工免疫的异步电动机故障诊断》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：璩士讳日期：枷年多月压日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《基于人工免疫的异步电动机故障诊断》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文

4、的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密留作者签名：导师签名：

5、景士体害柱劲同期：如，5年多月／S日日期：瑚J3年3月／S日摘要异步电动机是工业设备中一种不可或缺的设备，是保证其它设备J下常运行的重要基础。但是由于环境的影响或者人为因素的操作不当，电动机在运行当中不可避免会发生故障，给生命和财产带来巨大的损失，因此，对异步电动机故障诊断研究具有重要的意义。首先，本文介绍了基本的阴性选择算法，为了尽可能大的覆盖正常区域、故障区域和不丢失有效的检测器，但是检测器也不能太多，引入了检测器半径的动态变异和免疫记忆细胞，并应用于异步电动机的故障诊断中。其次，虽然改进后的阴性选择算法可以提高故障诊断率

6、，但是在混合信号的分离以及特征提取方面存在着明显的不足，而利用独立变量分析法对混合信号进行分离，以及小波包的特征提取可以很好的改善阴性选择算法这方面的不足。首先对输入的混合信号利用独立变量分析法进行分离，得到单个故障的源信号。再对单个的源信号利用小波包进行去噪，去除信号中的杂质，接着利用小波包的分解和重构对去噪后的信号进行特征提取，将得到的特征向量应用到阴性选择算法中。实验结果表明，相比于单独使用阴性选择算法进行故障诊断，独立变量分析法，小波包分析以及阴性选择算法相结合可以更好的诊断出异步电动机的故障。最后，由于RBF神经网络

7、在学习速度，分类能力还是逼近能力等方面都要优于BP神经网络，并且在故障诊断领域也取得了长足的进步，本文也对神经网络进行了研究。针对RBF神经网络很难找到中心点和宽度以及连接权值的全局最优值这一问题，本文采用免疫遗传算法来优化这三个参数。免疫遗传算法包括基于轮盘赌的选择，自适应交叉、变异，抗体的促进和抑制，免疫记忆细胞这四大方面。实验表明，优化后的RBF神经网络可以更好地诊断电机的故障。关键词：人工免疫系统；阴性选择算法；独立变量分析法；小波包去噪；小波包分析；RBF神经网络；免疫遗传；故障诊断华北f匕力大学硕lj学位论文Abs

8、tractAsynchronousmotorisanindispensableequipmentintheindustrialequipment，andisanimportantfoundationtoguaranteethenormaloperationofotherequ