关联维数计算
发布时间:2014/6/30 19:44:01 访问次数:1623
在标度曲线中取直线段的方法是,取0.6k个点用LabVIEW的“线性拟合”函数拟合直线,GT30J122线性拟合函数的返回参数中有一个“残差”参数;移动拟合直线的开始点0.4k次,在得到的0.4k条拟合直线中;取残差最小的一条拟合直线的斜卒作为所求的关联维数。
计算关联维数的参数选取。
在相空间重构的过程中,嵌入维数m和延迟时间r是两个重要的参数,它们与重构后的相空间的质量密切相关。为了保证相空间容纳原状态空间吸引子的特征,嵌入相空间的维数m应取足够大,根据嵌入定理m≥2d+l,d是原来状态空间的吸引子所处空间的维数。但是在实际工程应用中,一般情况下缺乏对系统动力维数的先验知识,一般是逐渐增大嵌入维数,取关联维数收敛时的值作为计算结果。
延迟时间r的选择对吸引子的质量有很大影响,如果r值太小会产生信息冗余,如果r值太大会造成重构误差。有文献提出建立r -Sm(S。是重构相空间中向量的平均位移)曲线,根据曲线曲率选取f值的方法。但是建立彳-S。曲线需要m值,而计算m值又需要固定r值。因此采用单因素实验法选择各个参数值,在工程实际中是比较可行的方法。利用具有不同特征的已知典型信号为实验对象,固定其他参数,改变其中一个参数,直到能够最显著地区分不同信号。经过逐步训练建立起针对特定对象的状态识别系统。
关联维数的计算结果对于点对距离的阈值s和它的增量△£也非常敏感,£太大则一切点对的距离都不会超过它,不能反映系统的内部特征;而s太个则使任何偶然噪声的影响都得到表现。如果对输入信号进行归一化处理,能够形成对系统特征一致的判别标准。
图9-19是一组采集自发电机组的典型信号时域图形,表9-2是这组信号的关联维数。图9-19典型信号时域波形
表9-2典型信号关联维数
对关联维数计算流程的改进,极大地优化了程序性能,实际测试数据表明,消耗时间和内存占用的下降极其显著。在计算过程中对于各项参数的合理选取,保证了对于动力系统状态按照一致的标准进行判别。通过设备故障诊断的实例证明,不同信号的关联维数有明显的不同,可以作为状态识别的特征量。在LabVIEW平台上开发关联维数计算的程序,提高了程序开发效率
在标度曲线中取直线段的方法是,取0.6k个点用LabVIEW的“线性拟合”函数拟合直线,GT30J122线性拟合函数的返回参数中有一个“残差”参数;移动拟合直线的开始点0.4k次,在得到的0.4k条拟合直线中;取残差最小的一条拟合直线的斜卒作为所求的关联维数。
计算关联维数的参数选取。
在相空间重构的过程中,嵌入维数m和延迟时间r是两个重要的参数,它们与重构后的相空间的质量密切相关。为了保证相空间容纳原状态空间吸引子的特征,嵌入相空间的维数m应取足够大,根据嵌入定理m≥2d+l,d是原来状态空间的吸引子所处空间的维数。但是在实际工程应用中,一般情况下缺乏对系统动力维数的先验知识,一般是逐渐增大嵌入维数,取关联维数收敛时的值作为计算结果。
延迟时间r的选择对吸引子的质量有很大影响,如果r值太小会产生信息冗余,如果r值太大会造成重构误差。有文献提出建立r -Sm(S。是重构相空间中向量的平均位移)曲线,根据曲线曲率选取f值的方法。但是建立彳-S。曲线需要m值,而计算m值又需要固定r值。因此采用单因素实验法选择各个参数值,在工程实际中是比较可行的方法。利用具有不同特征的已知典型信号为实验对象,固定其他参数,改变其中一个参数,直到能够最显著地区分不同信号。经过逐步训练建立起针对特定对象的状态识别系统。
关联维数的计算结果对于点对距离的阈值s和它的增量△£也非常敏感,£太大则一切点对的距离都不会超过它,不能反映系统的内部特征;而s太个则使任何偶然噪声的影响都得到表现。如果对输入信号进行归一化处理,能够形成对系统特征一致的判别标准。
图9-19是一组采集自发电机组的典型信号时域图形,表9-2是这组信号的关联维数。图9-19典型信号时域波形
表9-2典型信号关联维数
对关联维数计算流程的改进,极大地优化了程序性能,实际测试数据表明,消耗时间和内存占用的下降极其显著。在计算过程中对于各项参数的合理选取,保证了对于动力系统状态按照一致的标准进行判别。通过设备故障诊断的实例证明,不同信号的关联维数有明显的不同,可以作为状态识别的特征量。在LabVIEW平台上开发关联维数计算的程序,提高了程序开发效率
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