基于KPCA和优化ELM的齿轮箱故障诊断

摘要

针对齿轮箱的故障表征不明显且传统分类方法精度低等问题,提出一种基于核主成分分析(KP-CA)特征提取和蚁群算法优化极限学习机神经网络(ACA-ELM)分类识别相结合的齿轮箱故障诊断方法.首先,从齿轮箱的原始信号中提取时域与频域特征构成特征矩阵,利用KPCA方法降低维度,剔除冗余信息,提取有效的特征指标;其次,利用蚁群算法(Ant Colony Algorithm,ACA)对极限学习机(Ex-treme Learning Machine,ELM)的网络初始权值与偏置进行优化,得到最优权值与偏置组合;最后,利用ACA-ELM进行齿轮箱故障诊断实验,同时与ELM、BP、ACA-BP、GA-ELM模型对比.实验结果表明,该方法进行故障诊断的准确率可以达到98.3％,能够有效地进行齿轮箱故障诊断.