基于变精度粗糙集的齿轮故障诊断.pdf

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1、第37卷第6期华北电力大学学报Vo1．37．No．62010年11月JounaalofNorthChinaElectricPowerUniversityNOV．，2010基于变精度粗糙集的齿轮故障诊断吕蓬(华北电力大学数理学院，北京102206)摘要：提出一种基于变精度粗糙集的齿轮故障诊断模型。首先用自组织特征映射神经网络进行数据的离散化；再由变精度近似依赖度进行属性约简；然后生成故障诊断规则。给出一个齿轮的故障诊断的实例，并与粗糙集的故障诊断模型进行比较。结果表明基于变精度粗糙集方法降低了决策

2、规则的复杂度及规则数量，且提高了故障识别率。关键词：变精度粗糙集模型；属性约简；齿轮；故障诊断中图分类号：F123文献标识码：A文章编号：1007—2691(2010)06—0099—04FaultdiagnosisofgearbasedonvariableprecisionroughsetLVPeng(SchoolofMathematicsandPhysics，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Amet

3、hodofgearfaultdiagnosisisproposedbasedonvariableprecisionroughset．Thediscretizingattributevaluesareobtainedbyself-organizingmapneuralnetwork，UsingthepropeayofapproximationdependencytOredueetheattribues，andthengeneratingthefaultdiagnosisrules．Anexampl

4、eofgearfaultdiagnosisisgiven，andcompa—ringwithroughsetfaultdiagnosismodle．Theresultshownthatthecomplexityandnumberofdecisionrulesarede—creased．，andtheeffeciencyoffaultrecognitionisraised．Keywords：variableprecisionroughsetmodel；attridutereductiong；gea

5、r；faultdiagnosis与概率论结合产生的变精度粗糙集模型可以在一0引言定程度上解这个问题。1993年Ziarko提出的变精度模型是在给定的阈值下当设备发生故障时，需要及时进行判断，并采本文将变精度粗糙集用于齿轮故障诊断，该取相关措施确保系统正常运行。随着故障诊断技方法利用自组织特征映射神经网络进行数据的离术的发展，其智能化程度也在不断提高。故障诊散化，再用变精度近似依赖度进行属性约简，生断可以用一个模式分类问题来描述，适合应用粗成故障诊断规则。糙集理论的决策表方法。在故障诊断中，由于各

6、种因素的影响，测量样本不可避免地受到干扰和1基本概念卜影响，使测量数据具有不精确性和不一致性。Pawlak粗糙集理论要求所处理的分类必须是完全变精度粗糙集(VPRS)模型是经典RS模型正确的或肯定的，即要求分类是精确的，这导致它的扩充，它是在基本粗糙集模型的基础上引入了对部分噪声数据异常敏感。Pawlak粗糙集理论的部分包含关系，即允许一定程度的错误分类率存另一个缺陷是要求研究对象完全已知，得到的规在，它一方面完善了近似空间的改良，另一方面则只适用于该对象。而实际中要求从小样本得到也有利于用RS

7、理论从认为不相关的数据中发现相关信息。的结论用于大范围对象中。这时基于粗糙集理论1．1多数包含关系收稿日期：2010—02—22设和l，表示有限论域的非空子集：100华北电力大学学报2010正(’y)：』一>0()哆=^／∑(一)=1，⋯，m一【1fXf：0(4)选minldl的节点为获胜神经元，令I式中：IJ表示集合的基数。称c(X，y)z￡，(t+1)=Wj(t)+叩(t)[(t)一。(t)]为集合关于集合y的相对错误分类率。(7)1．2VPRS模型中的近似集(5)返回步骤2，直到达到规定步

8、数，然后设(，)为近似空间，其中论域U为非空对其编码的离散化值。有限集合，R为U上的等价关系，U／R：{E。，2．2条件属性约简川：，⋯E)为尺的等价类或基本集构成的集合，设S=(R，V，-厂)是一信息系统，CUD=对于Xc_U，定义的R～下近似集为R为条件属性和决策属性。的近似依赖性定义为()=u{E∈U／R：c(E，X)≤}＼’，(C，D，J8)：Ipos(C，D，／3)l／(8)()也称卢正域，记作posrz()。式中：fPOS(C，D，卢)l=luind(c)8yf表。reU／D定义的J