[发明专利]一种基于EMD样本熵和FCM的配电开关机械状态诊断方法

权利要求书

1.一种基于EMD样本熵和FCM的配电开关机械状态诊断方法,其特征在于：包括如下步骤：

S01：利用配电开关振动信号采集装置，采集配电开关不同机械状态下分、合闸时刻的振动信号；

S02：对采集得到的振动信号进行截取处理，得到能够用于分析诊断的有效波形信号并对其进行EMD分解，将振动信号分解成有限个不同频率、不等带宽的IMF和一个残差之和；

S03：计算不同机械状态下振动信号各阶IMF的样本熵，构成样本熵矩阵，作为配电开关机械状态特征量；

S04：以样本熵矩阵作为FCM的输入，通过模糊聚类方法诊断出配电开关的机械状态；

所述步骤S04中FCM具体步骤为：

首先，将振动信号的各阶IMF样本熵值构成的矩阵X＝{x_j}，作为FCM的输入，预先给定分类数c和加权指数m，初始化隶属度矩阵

U_c×n＝{u_ij}，其中

接着，计算聚类中心

vi=(Σj=1nuijmxj)/(Σj=1nuijm)]]>

构造新的隶属度矩阵

U_c×n＝{u_ij}

其中表示所有x_j中任意第j个样本属于第i类模糊簇的隶属度，||x_j-v_i||表示x_j到聚类中心v_i的欧氏距离；

u_ij满足以下3个条件：

1)u_ij∈[0,1]；2)3)

FCM的目标函数为

Jm(U,V)=Σj=1nΣi=1c(uij)md(xj,vi)]]>

其中，1＜m＜+∞为模糊加权指数，d(x_j,v_i)＝||x_j-v_i||²，若目标函数J_m(U,V)小于迭代终止因子ε，则聚类过程结束；若大于迭代终止因子ε，则重新计算聚类中心，继续上述计算步骤直到聚类结束。