GAF-CNN-DBO-LSSVM故障诊断/分类预测(Matlab)

GAF-CNN-DBO-LSSVM故障诊断/分类预测,附带模型研究报告(Matlab)

目录

效果一览







基本描述

本研究提出的GAF-CNN-DBO-LSSVM方法,将格拉姆角场、卷积神经网络、蜣螂算法和最小二乘支持向量机有机结合,旨在解决传统方法在处理复杂故障信号时的难题。该方法能够有效将一维故障数据信号转为二维图像,通过卷积神经网络自适应提取故障特征,利用蜣螂算法优化最小二乘支持向量机参数,提高故障诊断的准确性和效率。注意程序和数据放在一个文件夹,运行环境为Matlab2023b及以上。代码特点:参数化编程、参数可方便更改、代码编程思路清晰、注释明细。可在下载区获取数据和程序内容。


本方法针对传统故障诊断中信号特征提取不足、分类器泛化能力弱等问题,提出了一种融合信号转换、深度学习与智能优化的混合模型。其创新性体现在:

多模态数据融合:通过GAF将一维振动信号映射为二维图像,保留时序特征的同时引入空间相关性;

特征提取优化:采用CNN自动学习图像中的深层故障特征,避免人工特征工程的局限性;

参数智能优化:利用改进的蜣螂算法(DBO)优化LSSVM超参数,突破传统网格搜索效率瓶颈;

模型轻量化设计:通过降维处理与特征压缩,在保证精度前提下降低计算复杂度。

程序设计

  • 完整程序和数据获取方式私信回复GAF-CNN-DBO-LSSVM故障诊断/分类预测,附带模型研究报告(Matlab)
clike 复制代码
%% 计算准确率
layer = 'fullconnect3';
p_train = activations(net,trainD,layer,'OutputAs','rows');
t_train = double(train_Y);
p_test = activations(net,testD,layer,'OutputAs','rows');
t_test = double(test_Y);
%% DBO优化算法寻最优权值阈值
disp(' ')
disp('DBO优化LSSVM:')
NN = 25;                             % 初始种群规模要大于20,否则会报错,这里设置为25
Max_iteration = 20;                  % 最大进化代数20
lb = [10^-6,10^-6];                  % LSSVM的两个最佳参数阈值的上下限
ub = [10^6,10^6];
dim = 2;
fobj=@(x)fun(x,p_train,t_train,p_test,t_test);

P_percent = 0.3;    % The population size of producers accounts for "P_percent" percent of the total population size       
pNum = round(NN *  P_percent);    % The population size of the producers   
lb= lb.*ones( 1,dim );    % Lower limit/bounds/     a vector
ub= ub.*ones( 1,dim );    % Upper limit/bounds/     a vector
%Initialization
for i = 1 : NN
    
    x( i, : ) = lb + (ub - lb) .* rand( 1, dim );  
    fit( i ) = fobj( x( i, : ) ) ;                       
end
pFit = fit;                       
pX = x; 
 XX=pX;    
[ fMin, bestI ] = min( fit );      % fMin denotes the global optimum fitness value
bestX = x( bestI, : );             % bestX denotes the global optimum position corresponding to fMin
 % Start updating the solutions.
for t = 1 : Max_iteration    
    t
        [fmax,B]=max(fit);
        worse= x(B,:);   
       r2=rand(1);
 
    for i = 1 : pNum    
        if(r2<0.9)
            r1=rand(1);
          a=rand(1,1);
          if (a>0.1)
           a=1;
          else
           a=-1;
          end
          b = rand();
    x( i , : ) =  pX(  i , :)+b*abs(pX(i , : )-worse)+a*0.1*(XX( i , :)); % Equation (1)
       else
            
           aaa= randperm(180,1);
           if ( aaa==0 ||aaa==90 ||aaa==180 )
            x(  i , : ) = pX(  i , :);   
           end
         theta= aaa*pi/180;   
       
       x(  i , : ) = pX(  i , :)+tan(theta).*abs(pX(i , : )-XX( i , :));    % Equation (2)      
        end

参考资料

1 https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/129036772?spm=1001.2014.3001.5502

2 https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/128690229

相关推荐
matlab代码2 小时前
基于matlab数字图像处理的指纹识别系统【源码68期】
开发语言·matlab
matlab代码2 小时前
基于matlab的水果识别系统(苹果香蕉菠萝梨桃子)【源码65期】
开发语言·matlab
陈年老古董3 小时前
PyTorch食物图像分类实战:从数据集制作到CNN模型训练全流程详解
pytorch·深度学习·学习·机器学习·分类·cnn
matlab代码5 小时前
基于matlab自助水果超市水果识别收费系统(GUI界面)【源码67期】
开发语言·matlab
matlab代码9 小时前
基于matlab数字图像处理的指纹识别系统 点线特征(GUI界面)【源码69期】
开发语言·matlab
简简单单做算法12 小时前
基于鲸鱼算法和贝叶斯联合优化的BiLSTM(WOA-BO-BiLSTM)一维时间序列预测算法matlab仿真
matlab·时间序列预测·鲸鱼算法·贝叶斯联合优化·woa-bo-bilstm
hans汉斯13 小时前
【计算机科学与应用】层级评论上下文依赖识别数据集构建与研究——以小红书旅游评论数据为例
人工智能·算法·yolo·目标检测·cnn·旅游
估值探索者16 小时前
【AI+量化实战 #05】财报季的信息洪流:用LLM给业绩预告分类+算事件窗口收益
java·c语言·c++·人工智能·python·分类·数据挖掘
Evand J1 天前
【MATLAB例程,图像降噪滤波9】自适应维纳滑动窗口滤波(Wiener)图像降噪、方法对比,有中文注释
开发语言·图像处理·计算机视觉·matlab·滑动窗口·滤波·降噪
pjj198541 天前
深度学习-数据清单——把图片整理成训练可读的 txt
人工智能·深度学习·cnn