政府工程学院,卡拉汉迪(GCEK),成立于2009年,是位于奥里萨邦巴瓦尼帕特纳的主要州政府工程学院。隶属于Biju Patnaik技术大学(BPUT),Rourkela,并由Aicte,New Delhi,GCEK批准,致力于卓越的技术教育,研究和创新。该机构在多个工程学科中提供本科生(B.Tech)和研究生(M.Tech)计划。专注于培养学术严谨和以行业为导向的技能,GCEK为学生提供了新兴技术知识,包括人工智能(AI),机器学习(ML)和智能系统。
故障诊断和故障预后旨在减少系统的停机时间,并通过用预测性或有条件的预防和纠正性维护策略来优化其性能。对诊断算法提供的系统的当前健康状况的了解以及预后算法提供的时间演变对于建立预测性和有条件维护是必要的,因此科学界对监测算法的开发越来越多。在文献中,有四个主要的方法来进行故障诊断和失败预后:基于物理模型,数据驱动方法,专家方法和混合方法的方法。数据采集和存储工具的快速开发,处理算法与仪器和过程自动化技术的演变相关联,从而促进了数据驱动方法的开发。本书中提出的论文介绍了故障诊断和失败预后的新方法,这些方法为科学问题提供了解决方案,例如结构化和非结构化的不确定性,存在多个故障,缺乏有关使用条件,特征提取和选择,选择和选择,模型优化和在线实施的先验知识。本书中给出的各种应用程序支持,从微电子设备到大型系统,突出显示了针对每个应用程序每个领域的实现约束,并提供了合适的解决方案。这种方法在制冷剂生产过程中已成功验证。在[1]中,在不同频率和尺度下进行特征提取的深度学习方法,以及用于特征选择和故障分类的卷积神经网络(CNN)。两个过滤阶段的关联(小波变换和卷积功能)允许处理过程的非线性机理以及变量之间的高度相关性。小波变换也用于[2]作为第一个数据处理步骤,与改善的粒子群优化(PSO)和后背传播(BP)神经网络相关,并线性增加了惯性重量。这个想法是将PBNN与改进的PSO算法相结合以进行参数优化,从而可以更好地分类。此方法用于由AC电源驱动的三相松鼠笼电动机的故障诊断。所考虑的故障是轴承损坏,定子绕组,转弯间短路和折叠杆折。Induction motor is also considered in [ 3 ] which focus their study on the impact of the use of attribute selection methods such as ReliefF, correlation-based feature selection (CFS), and correlation and fitness value-based feature selection (CFFS), on the performance of neural classifiers such as probabilistic neural network (PNN), radial basis function neural network (RBNN), and back propagation neural network (bpnn)。这项研究分析了用于故障诊断的感应电动机的当前信号。研究结果表明,与未使用的特征选择方法相比,Relieff,CFS和CFF具有更好的效率。在[4]中处理了可变操作条件下的故障诊断问题,其中数据处理是通过统计工具的组合完成的(经验模式分解 -
摘要:通过基于条件的维护(CBM)调度来降低停机时间和提高生产率至关重要。的确,用于故障诊断(FD)的先进智能学习系统使有效隔离并识别故障的起源成为可能。已验证的智能工业基础设施技术使FD成为一项完全分散的分布式计算任务。为此,由于法律法规的限制或利益冲突,因此通常受所谓数据岛化的不同地区/机构之间的分配仅限于隐私,安全风险和行业竞争。因此,联邦学习(FL)被认为是将数据与多个参与者分开的有效过程,以协作培训智能且可靠的FD模型。据我们所知,迄今为止尚未对该主题进行全面研究,因此迫切需要进行基于审查的研究。在此范围内,我们的工作致力于审查FL应用程序诊断应用程序的最新进展,而FD方法,挑战和未来的前景受到特别关注。
故障诊断和故障预测旨在通过用预测性或条件性维护策略取代预防性和纠正性维护来减少系统停机时间并优化其性能。诊断算法提供的系统当前健康状态知识以及预测算法提供的系统健康状态随时间演变的知识对于建立预测性和条件性维护必不可少,因此科学界对开发越来越有效的监测算法很感兴趣。在文献中,故障诊断和故障预测方法主要有四种:基于物理模型的方法、数据驱动方法、专家方法和混合方法。数据采集和存储工具以及处理算法的快速发展,加上产生大量数据流的仪器仪表和过程自动化技术的发展,促进了数据驱动方法的发展。本书中提出的论文提出了新的故障诊断和故障预测方法,为结构化和非结构化不确定性、多种故障的存在、缺乏对使用条件的先验知识、特征提取和选择、模型优化和在线实施等科学问题提供了解决方案。本书提供的各种应用支持,从微电子设备到大型系统,强调了每个应用领域特有的实施约束并提出了合适的解决方案。在 [1] 中,提出了一种深度学习方法,该方法结合小波变换用于不同频率和尺度下的特征提取,以及卷积神经网络 (CNN) 用于特征选择和故障分类。两个滤波阶段(小波变换和卷积函数)的关联可以处理过程的非线性机制和变量之间的高度相关性。该方法在制冷剂生产过程中得到了成功验证。 [2] 还将小波变换用作第一步数据处理,并与改进的粒子群优化 (PSO) 和具有线性增加惯性权重的反向传播 (BP) 神经网络相结合。其思想是将 PBNN 与改进的 PSO 算法结合起来进行参数优化,从而提高分类精度。该方法用于交流电源驱动的三相鼠笼感应电动机的故障诊断。考虑的故障包括轴承损坏、定子绕组、匝间短路和转子断条。[3] 也考虑了感应电动机,其研究重点是使用属性选择方法的影响,例如 ReliefF、基于相关性的特征选择 (CFS) 以及基于相关性和适应度值的特征选择 (CFFS)。概率神经网络 (PNN)、径向基函数神经网络 (RBNN) 和反向传播神经网络 (BPNN) 等神经分类器的性能。本研究分析了感应电机的电流信号以进行故障诊断。研究结果表明,ReliefF、CFS 和 CFFS 比未使用的特征选择方法具有更好的效率。[4] 讨论了可变运行条件下的故障诊断问题,其中数据处理是通过统计工具(经验模式分解)和 CFFS 的组合来完成的。
S.No. 代码课程标题L-T-P信用1 EC1601嵌入式硬件平台和编程3-0-0 3 2 EC1603机器学习算法和应用3-0-0 3 3 3 3 EC1605基于FPGA的系统设计3-0-2学习实验室0-0-3 2总学分20 2学期S.No.代码课程标题L-T-P信用1 EC1601嵌入式硬件平台和编程3-0-0 3 2 EC1603机器学习算法和应用3-0-0 3 3 3 3 EC1605基于FPGA的系统设计3-0-2学习实验室0-0-3 2总学分20 2学期
摘要:确保滚动轴承的平稳运行需要精确的故障诊断。特别是,在不同的工作条件下识别故障类型在实践工程中具有重要意义。因此,我们提出了一种加固集合方法,用于在不同的工作条件下诊断滚动轴承断层。首先,设计了一个加固模型来选择最佳的基础学习者。分层随机抽样用于从原始训练数据中提取四个数据集。强化模型分别由这四个数据集培训,我们获得了四个最佳基础学习者。然后,稀疏的ANN被设计为集合模型,并且可以成功识别可变工作条件下的故障类型的增强学习模型。进行了广泛的实验,结果证明了所提出的方法比其他智能方法具有优越性,具有显着的实践工程益处。
这项工作部分由欧盟通过欧洲社会基金 (FSE) 资助,该基金隶属于欧洲凝聚力和领土复苏援助 (REACT-EU) 倡议,属于 2014-2020 年国家研究和创新行动计划 (PON) 的范畴,根据 Decreto Ministeriale [部长法令 (DM)] 1062/2021 合同 57-I-999-6。Federico Castelletti 的工作部分由 UCSC (D1 和 2019-D.3.2 研究补助金) 资助;部分由 MUR-PRIN 补助金 2022 SMNNKY-CUP 资助,由欧盟-下一代欧盟资助,补助金 J53D23003870008。所表达的观点和意见仅代表作者本人,并不一定反映欧盟或欧盟委员会的观点和意见。欧盟和欧盟委员会均不对此负责。
摘要轴承是带有变速箱的任何机械的关键元素。必须有效诊断轴承断层以确保机械的安全性和正常操作。因此,轴承中机械故障的识别和评估对于确保可靠的机械操作非常重要。这项比较研究表明,通过利用各种机器学习方法,包括SVM,KNN,线性回归,脊回归,XGB回归,ADABOOST回归和CAT促进回归,轴承诊断的性能。轴承就像机械世界的无名英雄一样,在船上从车轮到螺旋桨,都极大地支撑和指导所有事物的平稳运动。然而,与其他机械组件一样,随着时间的流逝,轴承的持续使用会导致磨损,这最终可能导致故障。
锂离子电池(LIB)在各种磁场中发现了广泛的应用,例如电气传输,固定存储和便携式电子设备。电池管理系统(BMS)对于确保LIB的可靠性,效率和寿命至关重要。最近的研究见证了高级BMS中基于模型的故障诊断方法的出现。本文对LIB的基于模型的故障诊断方法进行了全面综述。首先,现有文献中广泛探索的电池模型分为基于物理学的电化学模型和电气等效电路模型。第二,描述电池故障的电气动力学的一般状态空间表示。然后详细阐述了状态向量和参数矩阵的识别。第三,两个电池故障的故障机理(包括过度拨动/过度过度故障,连接故障,短路故障)和传感器故障(包括电压传感器故障和电流传感器故障)。此外,还详细阐述了不同类型的建模不确定性,例如建模误差和测量噪声,老化效应,测量异常值。然后将重点放在观察者的设计上(包括在线状态观察员和离线状态观察员)。还提出了用于电池故障诊断的典型状态观察者的算法实现。最后,提供了讨论和展望来设想一些可能的未来研究方向。
过去十年,各种用途的无人机数量迅速增加。这促使监管机构急于制定安全的整合战略,以适当共享空域的利用率。处理故障和失效是关键问题之一,因为它们在可用的事件报告中占了更大的比重。这些小型飞行器的硬件限制表明,需要使用分析冗余,而不是常规飞行中通常的硬件冗余做法。在本研究过程中,回顾了飞机的故障检测和诊断。然后模拟了 MAKO 飞机的非线性模型,以生成故障和正常飞行数据。该平台能够为各种飞行条件生成数据,并设计用于故障检测和诊断的机器学习实现。