基于云模型和证据理论的多源信息融合方法研究与试验.pdf

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1、基于云模型和证据理论的多源信息融合方法研究与试验木冯春生谭继文孙显彬(青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：针对复杂机械设备故障诊断信息具有模糊性、不确定性、不完全性等特点，在分析云模型理论的基础上，提出了一种基于云模型和D—S证据理论的多源信息融合与故障模式识别新方法，研究了相关参数的计算和确定方法，给出了用云模型方法对多源信息进行统一建模、并根据获取的不确定度对故障特征值进行二次筛选、通过计算证据的不确定度系数和整体支持度系数对融合证据权重进行再分配、利用证据理论得出融合识别结果的理论依据及实现步骤。最后，通过数控机床滚动轴承故障诊断试验验证了

2、该方法的可行性和故障识别的准确性。关键词：云模型；证据理论；多源信息融合；数控机床；故障诊断中图分类号：TH17文献标识码：AAmulti——sourceinformationfusionmethodbasedoncloudtheoryandevidencetheoryanditsapplicationFENGChunsheng，TANJiwen，SUNXianbin(QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266033，CHN)Abstract：Accordingtothefaultdiagnosisofcompl

3、exmechanicalequipmentinformationisfuzzy，uncertainty，in—completenessandothercharacteristics，putsforwardanewmethodofmulti—sourceinformationfusionbasedoncloudmodelandD—Sevidencetheory，studiesthecalculationanddeterminationmethodofrelevantparameters．Proposestousethecloudmodelmethodof

4、multi—sourceinformationunifiedmod—eling，andaccordingtothedegreeofuncertaintytoscreenthefaultcharacteristicvaluesecond，redis—tributesthefusionweightsofevidencebycalculatingtheuncertaintycoeficientandoverallsupportde-greecoeficientofevidence．Therecognitionresultsobtainusesevidence

5、theory．Finally，theNCma—chinetoolfaultdiagnosisofrollingbearingtestverifiesthefeasibilityandaccuracyofthemethodoffaultidentmcation．Keywords：cloudmodel；evidencetheory；multisourceinformationfusion；CNC；faultdiagnosis复杂机械设备故障诊断，由于设备工作环境的复取决于所获取的待融合证据的质量，所以，证据质量函杂性、传感器测量精度的局限性、信号检测方法的

6、不完数的获取方法对融合结果具有重要影响。善以及故障发生部位的随机性等因素，往往导致所获云模型是基于随机数学和模糊数学的一种用来实取的故障信号具有模糊性、不确定性、不完全性等特现定性概念与其定量表示之间相互转换的不确定模点。如何准确提取故障特征并进行故障模式识别，是型，可以很好地刻画和体现故障信息的模糊性、随机．I生目前研究的热点和重点问题。和不确定性。D—s证据理论是信息融合中常用的不确定性推基于此，本文基于处理具有模糊性、不确定性、不理方法，能够清楚的表示“不确定、不知道”的数据信完全性等特点多源故障信号的需要，研究基于云理论息，并且具有很好的工程实

7、用性和可操作性。但当融合证据之间高度冲突时，D—S证据理论容易得出有悖与D—s证据理论的多源信息融合新方法，并通过数于常理的融合结果。此外，证据融合效果的好坏关键控机床滚动轴承故障诊断试验予以验证。{国家自然科学基金项目(51075220)；山东省高等学校科技计划项目(J13LB11)；高等学校博士学科点专项科研基金(20123721110001)；青岛市科技计划基础研究项目(12—1—4—4一(3)一JCH)．87．设计与研究DesignandReseorch(1)生成以E为期望、为标准差的一个正态随1云模型机数。云模型是用来实现定性概念与其定量表示

8、之间相(2)生成以E为期望、E为标准差的正太随机互转换的不确定性模型，其基础是随机数学和模糊数