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专利号: 2024104667963
申请人: 苏州市职业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种萤火虫支持矢量机的双凸极永磁记忆电机故障诊断方法,其特征在于,首先给出萤火虫算法的故障训练样本,对故障训练样本进行归一化处理,以支持矢量机的二分类准确率表示双凸极永磁记忆电机控制系统故障的萤火虫个体适应度值,通过轮盘搜寻法查找双凸极永磁记忆电机的归一化处理后的故障训练样本,以二分类支持矢量机的分类决策函数选择故障训练样本概率最大的萤火虫进行改进电机故障解中的最优解;

给出萤火虫算法的故障训练样本,对故障训练样本进行归一化处理;具体如下:在双凸极永磁记忆电机控制系统所有的运行参数中产生一组初始参数和最优解,在初始参数中,随机产生d个故障的萤火虫,每个萤火虫矢量长度描述为m,将d个故障的萤火虫设定为故障训练样本集H,其中;

其中,xi是双凸极永磁记忆电机的状态量第i个输入信息,yi是双凸极永磁记忆电机第i个状态量异常检测的二分类,i和m均为常数;

具有相同位置信息距离的故障训练样本的对数指标φp满足公式(2)后,对故障训练样本进行归一化处理;

φp≤(φL‑φU)/2      (2)

其中,p表示φp指标中故障训练样本中的超参数,φL表示故障训练样本中向上取的整函数,φU表示故障训练样本中向下取整函数;

轮盘搜寻法查找的具体步骤如下:

将每个故障点对应的第k个萤火虫hk的现有明亮度作为参考值,代入到式(3)后,从而更新故障出现的概率值P(hk);

其中,f(hk)是吸引度最大值,g为正数,n为搜索空间维度;

只有故障出现的机率值大于萤火虫hk的概率P(hk)才被选择成为萤火虫hk的移动候选目标,双凸极永磁记忆电机控制系统的故障样本移动过程如公式(4);

*

χi,k←(1‑β)χi,k+βχi+1,k+h     (4)

其中,χi,k为第i个萤火虫在混沌序列D维空间中的第k个分量;χi+1,k为第i+1个萤火虫在混沌序列D维空间中的第k个分量;β是萤火虫绝对亮度,h*是萤火虫空间位置;

以二分类支持矢量机的分类决策函数选择故障训练样本概率最大的萤火虫进行改进电机故障解中的最优解;具体如下:以二分类支持矢量机的分类决策函数选择故障训练样本概率最大的萤火虫进行改进电机故障解中的最优解,将该电机故障解中的最优解定义为h*;

将最优解h*带入故障样本移动过程公式(4)中,在此基础上完成故障查找训练过程,得到式(5)所示的各二分类支持矢量机的分类决策函数,其中,d(h*)为故障训练样本估计输出矢量,o(h*)为故障训练样本真实输出矢量,sgn为符号函数,β为萤火虫位置更新时的步长因子,γ为常数,N为解集空间;

如果此时移动候选目标能满足预设的故障训练样本标准值,则更新最优解h*,否则保留原来的故障训练样本,找出故障参数样本中对应的电机故障点位、以及该电机故障点位对应的萤火虫hk的故障位置,使得萤火虫hk最大。

2.根据权利要求1所述的一种萤火虫支持矢量机的双凸极永磁记忆电机故障诊断方法,其特征在于,利用对数指标对故障训练样本进行归一化处理。

3.根据权利要求1所述的一种萤火虫支持矢量机的双凸极永磁记忆电机故障诊断方法,其特征在于,双凸极永磁记忆电机控制系统的动力学方程式表示为,其中,Δp1为双凸极永磁记忆电机控制系统的模型不确定总和、Δp2为双凸极永磁记忆电机控制系统的外界扰动的总和,x1为可测状态矢量,f1(t,x1)为含有电机位置信息和时间信息的非线性矢量未知函数,G1(t,x1)为设计的正常数,t为时间量,x2是位置信息, 是可测状态矢量导数。

4.根据权利要求1所述的一种萤火虫支持矢量机的双凸极永磁记忆电机故障诊断方法,其特征在于,所有的运行参数包括转矩脉动、机械摩擦、齿槽噪声、绕组、功率因数。