小波支持向量机在矿井通风机故障预测中的应用.pdf

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1、分类号：单位代码：4t$ji工夂论文题目：小波支持向量机在矿井通风机故障预測中的应用作者姓名：潘浩专业名称：控制工程导师姓名：李振璧教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级公开安徽理工大学颂士学位论文小波支持向量机在矿井通风机故障预测中的应用作者姓名：潘浩专业名称：控制工程研宄方向：智能控制理论导师姓名：李振璧教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：王国峰论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生处年月日DissertationinControlEngineeringTheApplicationofwaveletsupport

2、vectormachineincoalmineventilatorfaultpredictionCandidate:PanHaoSupervLiZhenbiisor:SchoolofElectricalandInformationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育

3、机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：益法曰期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有倮留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签

4、名：‘签字曰期：年月曰导师签名签字日期：年月曰摘要摘要矿井通风机在煤矿生产过程中具有非常重要的作用，既能保障煤矿生产的安全运行，又可以有效减少煤矿瓦斯事故的发生，一旦通风机出现故障，就可能会造成严重的经济损失甚至危害人员生命安全。因此矿井通风机的故障预测对于提高安全生产和确保人员安全具有重要意义。故障预测的难点在于特征量的提取。故障的信息往往包含于突变信号的某高频带内，传统的傅里叶变换对于突变信号和非平稳信号的处理存在缺陷，而小波分析在时域和频域都有良好的效果。所以本文首先釆用小波分析代替傅里叶信号分析，通过小波的伸缩平移，可以将信号进行多尺度的分

5、解，得到信号在不同频带的小波分解系数，运用阈值法去除噪声干扰部分，将小波进行重构得到各频带信号，再根据小波系数平方法计算出高频小波分解系数得到信号能量，把信号能量作为故障的特征向量。然后，将特征向量通过规范化处理后输入支持向量机中，通过准则来评价支持向量机模型的合理嵌入维数，同时引入拉格朗日因子，把核函数导入非线性问题中取代复杂的内积运算，从而推导出合理的回归函数，利用回归函数对输入的样本进行训练，逐步递推得到支持向量回归机的预测模型，根据设定的学习参数，当训练误差满足要求时，完成整个学习过程，可以进行故障预测。最后，使用上位机软件对支持向量机预测

6、模型进行实现，通过搭建数据存储、小波去噪和支持向量机学习预测模块，完成基本程序模块的构建，并通过软件与的无缝连接，在中插入节点实现软件功能的切换。充分发挥软件的可视化和强大的交互性能力，同时本文借助分析方法，对通风机故障进行分析描述，结合采集振动数据、进行相关实验仿真。本文对通风机故障预测提出了相应的理论分析和论述，对提高矿井通风机的安全运行和设备维护有着一定的理论意义，同时适用于其它大型旋转类机械设备，对其故障预测有着一定的应用价值。关键词：矿井通风机；小波分析；支持向量机；故障预测；分类号：AbstractAbstractMineventila

7、torshasaveryimportantroleintheprocessofthecoalmineproduction.Itcannotonlyguaranteethesafeoperationofcoalmine,butalsocaneffectivelyreducethehappeningofcoalminegasaccident.Oncethefanfail,itmaycauseseriouseconomiclossesandevenharmtopersonnelsafety.Thereforemineventilatorfaultpred

8、ictionhasagreatsignificancetoimprovetheproductionsafetyandens