[發(fā)明專利]基于希爾伯特黃變換和支持向量機(jī)的海洋平臺(tái)故障診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011035542.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112651147B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬慧;李婉青;宿浩;張赟;張靜;姜雪娜;周瀚閣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/27
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.基于希爾伯特黃變換和支持向量機(jī)的海洋平臺(tái)故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：數(shù)據(jù)獲取，通過ANSYS軟件對(duì)導(dǎo)管架海洋平臺(tái)進(jìn)行仿真，提取加速度響應(yīng)數(shù)據(jù)；

S2：信號(hào)處理，利用HHT對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理，作為損傷識(shí)別指標(biāo)；

S3：PCA分析，利用主成分分析(PCA)對(duì)步驟2中得到的用于診斷損傷程度的指標(biāo)進(jìn)行處理；

S4：損傷判斷，將指標(biāo)輸入到支持向量機(jī)，然后根據(jù)支持向量機(jī)的輸出進(jìn)行損傷判斷，如果判定為損傷則進(jìn)行下一步，判定為未損傷則直接結(jié)束；

S5：損傷類別判斷，上一步判定為損傷后，將損傷類別E輸入到SVM分類器1中，判斷損傷類別；

S6：損傷位置判斷，將損傷指標(biāo)DL輸入到SVM分類器2中，判斷損傷位置；

S7：損傷程度判斷，把DS輸入到SVM回歸器中判斷損傷程度，所述S7中用DS來表示指示器，利用PCA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，可以得到一維主成分包含了原始數(shù)據(jù)的大部分特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于希爾伯特黃變換和支持向量機(jī)的海洋平臺(tái)故障診斷方法，其特征在于，所述S5中在不同損傷情況下，提取節(jié)點(diǎn)21、31、41、51處的加速度數(shù)據(jù)，從30％到58％的損傷程度中每間隔2％提取一組數(shù)據(jù)，每種情況提取15組數(shù)據(jù)，對(duì)六種損傷情況進(jìn)行了模擬，其中四種為單損傷，兩種為復(fù)合損傷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于希爾伯特黃變換和支持向量機(jī)的海洋平臺(tái)故障診斷方法，其特征在于，所述S5中損傷類別E計(jì)算公式為其中h(w)為邊際譜，E為邊際譜能量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于希爾伯特黃變換和支持向量機(jī)的海洋平臺(tái)故障診斷方法，其特征在于，所述S6中在確定損傷的位置時(shí)，由于IMF1包含了原始信號(hào)的大部分特征，所以選取c₁(t)的能量作為損傷特征，用于定位損傷定義完好結(jié)構(gòu)與受損結(jié)構(gòu)的能量差比值為Di(i＝1,2,3…n)，如下式，其中n為測(cè)量節(jié)點(diǎn)數(shù)，式中為結(jié)構(gòu)在不同損傷程度時(shí)的Di，使用DL來表示識(shí)別損傷位置的損傷指標(biāo)DL＝[D₁,D₂,D₃,D₄]，然后利用主成分分析對(duì)DL進(jìn)行處理，作為損傷指標(biāo)，判斷損傷程度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于希爾伯特黃變換和支持向量機(jī)的海洋平臺(tái)故障診斷方法，其特征在于，所述S6中選擇累積貢獻(xiàn)率大于85％的主成分作為損傷程度識(shí)別的指標(biāo)。