[发明专利]基于纠错输出编码支持向量机的电机故障诊断方法和系统

权利要求书

1.一种基于纠错输出编码支持向量机的电机故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取交流电机的振动信号，通过小波包分解与重构提取所述振动信号的特征向量；

将所述振动信号的特征向量作为目标纠错输出编码支持向量机的输入，得到与所述振动信号的特征向量对应的输出向量；

将所述输出向量与用于指示故障类别标签对应的二值编码向量进行对比，以判断电机的故障类型。

2.根据权利要求1所述的基于纠错输出编码支持向量机的电机故障诊断方法，其特征在于，在将所述振动信号的特征向量作为目标纠错输出编码支持向量机的输入，得到与所述振动信号的特征向量对应的输出向量之前，还包括：

选取4种类型的交流电机：正常电机、转子不平衡故障电机、内置不对中故障电机和轴承故障电机；

通过NI cRIO-9030控制系统采集所述4种类型的交流电机的振动信号；

通过小波包分解与重构提取所述4种类型交流电机振动信号的特征向量；

为所述4种类型的交流电机的振动信号的特征向量分别添加不同的标签，并将添加标签后的特征向量进行交叉验证后，划分为：训练集数据和测试集数据；其中，训练集数据和测试集数据均设置有用于指示故障类型的标签；

通过所述训练集数据对初始纠错输出编码支持向量机进行训练，得到训练好的纠错输出编码支持向量机；

通过所述测试集数据对所述训练好的纠错输出编码支持向量机进行测试，以得到通过测试的目标纠错输出编码支持向量机。

3.根据权利要求2所述的基于纠错输出编码支持向量机的电机故障诊断方法，其特征在于，所述通过小波包分解与重构提取所述4种类型交流电机振动信号的特征向量，包括：

选取小波包分解的初始层数；

通过小波包对所述4种类型的交流电机的振动信号进行降噪处理，得到降噪信号；

绘制所述降噪信号的功率谱图与1/3倍频程谱图；

根据所述降噪信号的功率谱与1/3倍频程谱的能量分布确定小波包分解的最终层数，并进行小波包重构处理后得到重构后的信号；

根据所述重构后的信号绘制小波包能量谱图；其中，所述小波包能量谱图即为所述4种类型的交流电机的振动信号的特征向量。

4.根据权利要求2所述的基于纠错输出编码支持向量机的电机故障诊断方法，其特征在于，所述通过所述训练集数据对初始纠错输出编码支持向量机进行训练，得到训练好的纠错输出编码支持向量机，包括：

以用于指示故障类型的标签的准确率作为评价指标，通过交叉网格搜索获取所述初始纠错输出编码支持向量机中的最优参数，所述最优参数包括：核函数kernel、核函数参数gamma、惩罚参数C；

将训练数据集作为所述初始纠错输出编码支持向量机的输入，将所述初始纠错输出编码支持向量机输出的编码输出向量与用于指示故障类型的标签对应的二值编码向量逐一进行对比；并根据汉明距离最小的原则，将最接近于编码输出向量的二值编码向量对应的用于指示故障类型的标签作为诊断的结果；

当所述用于指示故障类型的标签的准确率大于预设阈值时，保存所述纠错输出编码支持向量机中的最优参数，得到训练好的纠错输出编码支持向量机。

5.根据权利要求2所述的基于纠错输出编码支持向量机的电机故障诊断方法，其特征在于，所述通过所述测试集数据对所述训练好的纠错输出编码支持向量机进行测试，以得到通过测试的目标纠错输出编码支持向量机，包括：

将测试集数据作为训练好的纠错输出编码支持向量机的输入，以用于指示故障类型的标签的准确率作为评价指标，当所述训练好的纠错输出编码支持向量机的编码输出向量与用于指示故障类型的标签对应的二值编码向量一致时，测试通过，否则，测试失败。