關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算
發(fā)布時間:2014/6/30 19:44:01 訪問次數(shù):1634
在標(biāo)度曲線中取直線段的方法是,取0.6k個點(diǎn)用LabVIEW的“線性擬合”函數(shù)擬合直線,GT30J122線性擬合函數(shù)的返回參數(shù)中有一個“殘差”參數(shù);移動擬合直線的開始點(diǎn)0.4k次,在得到的0.4k條擬合直線中;取殘差最小的一條擬合直線的斜卒作為所求的關(guān)聯(lián)維數(shù)。
計(jì)算關(guān)聯(lián)維數(shù)的參數(shù)選取。
在相空間重構(gòu)的過程中,嵌入維數(shù)m和延遲時間r是兩個重要的參數(shù),它們與重構(gòu)后的相空間的質(zhì)量密切相關(guān)。為了保證相空間容納原狀態(tài)空間吸引子的特征,嵌入相空間的維數(shù)m應(yīng)取足夠大,根據(jù)嵌入定理m≥2d+l,d是原來狀態(tài)空間的吸引子所處空間的維數(shù)。但是在實(shí)際工程應(yīng)用中,一般情況下缺乏對系統(tǒng)動力維數(shù)的先驗(yàn)知識,一般是逐漸增大嵌入維數(shù),取關(guān)聯(lián)維數(shù)收斂時的值作為計(jì)算結(jié)果。
延遲時間r的選擇對吸引子的質(zhì)量有很大影響,如果r值太小會產(chǎn)生信息冗余,如果r值太大會造成重構(gòu)誤差。有文獻(xiàn)提出建立r -Sm(S。是重構(gòu)相空間中向量的平均位移)曲線,根據(jù)曲線曲率選取f值的方法。但是建立彳-S。曲線需要m值,而計(jì)算m值又需要固定r值。因此采用單因素實(shí)驗(yàn)法選擇各個參數(shù)值,在工程實(shí)際中是比較可行的方法。利用具有不同特征的已知典型信號為實(shí)驗(yàn)對象,固定其他參數(shù),改變其中一個參數(shù),直到能夠最顯著地區(qū)分不同信號。經(jīng)過逐步訓(xùn)練建立起針對特定對象的狀態(tài)識別系統(tǒng)。
關(guān)聯(lián)維數(shù)的計(jì)算結(jié)果對于點(diǎn)對距離的閾值s和它的增量△£也非常敏感,£太大則一切點(diǎn)對的距離都不會超過它,不能反映系統(tǒng)的內(nèi)部特征;而s太個則使任何偶然噪聲的影響都得到表現(xiàn)。如果對輸入信號進(jìn)行歸一化處理,能夠形成對系統(tǒng)特征一致的判別標(biāo)準(zhǔn)。
圖9-19是一組采集自發(fā)電機(jī)組的典型信號時域圖形,表9-2是這組信號的關(guān)聯(lián)維數(shù)。圖9-19典型信號時域波形
表9-2典型信號關(guān)聯(lián)維數(shù)
對關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算流程的改進(jìn),極大地優(yōu)化了程序性能,實(shí)際測試數(shù)據(jù)表明,消耗時間和內(nèi)存占用的下降極其顯著。在計(jì)算過程中對于各項(xiàng)參數(shù)的合理選取,保證了對于動力系統(tǒng)狀態(tài)按照一致的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別。通過設(shè)備故障診斷的實(shí)例證明,不同信號的關(guān)聯(lián)維數(shù)有明顯的不同,可以作為狀態(tài)識別的特征量。在LabVIEW平臺上開發(fā)關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算的程序,提高了程序開發(fā)效率
在標(biāo)度曲線中取直線段的方法是,取0.6k個點(diǎn)用LabVIEW的“線性擬合”函數(shù)擬合直線,GT30J122線性擬合函數(shù)的返回參數(shù)中有一個“殘差”參數(shù);移動擬合直線的開始點(diǎn)0.4k次,在得到的0.4k條擬合直線中;取殘差最小的一條擬合直線的斜卒作為所求的關(guān)聯(lián)維數(shù)。
計(jì)算關(guān)聯(lián)維數(shù)的參數(shù)選取。
在相空間重構(gòu)的過程中,嵌入維數(shù)m和延遲時間r是兩個重要的參數(shù),它們與重構(gòu)后的相空間的質(zhì)量密切相關(guān)。為了保證相空間容納原狀態(tài)空間吸引子的特征,嵌入相空間的維數(shù)m應(yīng)取足夠大,根據(jù)嵌入定理m≥2d+l,d是原來狀態(tài)空間的吸引子所處空間的維數(shù)。但是在實(shí)際工程應(yīng)用中,一般情況下缺乏對系統(tǒng)動力維數(shù)的先驗(yàn)知識,一般是逐漸增大嵌入維數(shù),取關(guān)聯(lián)維數(shù)收斂時的值作為計(jì)算結(jié)果。
延遲時間r的選擇對吸引子的質(zhì)量有很大影響,如果r值太小會產(chǎn)生信息冗余,如果r值太大會造成重構(gòu)誤差。有文獻(xiàn)提出建立r -Sm(S。是重構(gòu)相空間中向量的平均位移)曲線,根據(jù)曲線曲率選取f值的方法。但是建立彳-S。曲線需要m值,而計(jì)算m值又需要固定r值。因此采用單因素實(shí)驗(yàn)法選擇各個參數(shù)值,在工程實(shí)際中是比較可行的方法。利用具有不同特征的已知典型信號為實(shí)驗(yàn)對象,固定其他參數(shù),改變其中一個參數(shù),直到能夠最顯著地區(qū)分不同信號。經(jīng)過逐步訓(xùn)練建立起針對特定對象的狀態(tài)識別系統(tǒng)。
關(guān)聯(lián)維數(shù)的計(jì)算結(jié)果對于點(diǎn)對距離的閾值s和它的增量△£也非常敏感,£太大則一切點(diǎn)對的距離都不會超過它,不能反映系統(tǒng)的內(nèi)部特征;而s太個則使任何偶然噪聲的影響都得到表現(xiàn)。如果對輸入信號進(jìn)行歸一化處理,能夠形成對系統(tǒng)特征一致的判別標(biāo)準(zhǔn)。
圖9-19是一組采集自發(fā)電機(jī)組的典型信號時域圖形,表9-2是這組信號的關(guān)聯(lián)維數(shù)。圖9-19典型信號時域波形
表9-2典型信號關(guān)聯(lián)維數(shù)
對關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算流程的改進(jìn),極大地優(yōu)化了程序性能,實(shí)際測試數(shù)據(jù)表明,消耗時間和內(nèi)存占用的下降極其顯著。在計(jì)算過程中對于各項(xiàng)參數(shù)的合理選取,保證了對于動力系統(tǒng)狀態(tài)按照一致的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別。通過設(shè)備故障診斷的實(shí)例證明,不同信號的關(guān)聯(lián)維數(shù)有明顯的不同,可以作為狀態(tài)識別的特征量。在LabVIEW平臺上開發(fā)關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算的程序,提高了程序開發(fā)效率
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