基于AVMD和排列熵的t分布邻域嵌入流形HHO-SVM模拟电路故障诊断方法
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华北电力大学电气与电子工程学院

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analog fault diagnosis method based on AVMD and t-SNE using HHO-SVM.
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    摘要:

    随着信息大数据时代的到来,对于电子系统的依赖程度越来越高,因此模拟电路的故障诊断的准确度要求与日俱增。模拟电路故障类型多、故障状态不稳定以及故障数据冗余,使得模拟电路故障诊断困难。本文提出基于自适应变分模态分解(AVMD)和排列熵(PE)的t分布邻域嵌入流形哈里斯鹰优化支持向量机(HHO-SVM)模拟电路故障诊断方法。首先,利用AVMD对待测电路的观测信号进行自适应变分模态分解,得到多组IMF信号,不仅可以克服噪声干扰,而且可以来自适应地确定分解模式的数量,进一步提升分解精度;再对IMF计算排列熵,以充分体现IMF不同时段局部特征,二者相结合构建故障特征向量。并在此基础上,采用t分布式随机邻域嵌入(t-SNE)实现特征空间的流形学习和降维,构建具有良好区分度且保留原来的局部结构特征的故障特征向量;最后依靠哈里斯鹰优化支持向量机(HHO-SVM),使其具有良好的分类准确度,从而最终完成电路故障诊断。通过仿真验证,结果显示:本文方法故障诊断正确率可达100%,效果良好。

    Abstract:

    The integration and complexity of analog circuit are getting higher, the fault types are various and some faults are intermittent,unsteady and redundant. All these means that analog circuits is becoming more difficult to diagnosis.In this paper,a IHHO-SVM combining AVMD and PE and manifold learning is put forward. Adaptive variational modal decomposition is used to obtain IMF signals, which are computed with permutation entropy(PE) to construct fault features。Then, t-distributed stochastic neighbor embeddings(t-SNE) is combined to realize dimensionality reduction while remaining excellent discrimination power of fault features vectors.Finally, Harris Hawks algorithm are combined to optimize the support vector machine for fault classification. The simulation tests show that the alorithms proposed in this paper has an excellent effect of 100%.

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  • 收稿日期:2023-10-23
  • 最后修改日期:2024-04-11
  • 录用日期:2024-04-11
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