Sound Based Fault Diagnosis for RPMs Based on Multi-Scale Fractional Permutation Entropy and Two-Scale Algorithm

算法 粒子群优化 希尔伯特-黄变换 支持向量机 峰度 熵(时间箭头) 降噪 计算机科学 模式识别(心理学) 数学 人工智能 能量(信号处理) 统计 量子力学 物理
作者
Yongkui Sun,Yuan Cao,Guo Xie,Tao Wen
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (11): 11184-11192 被引量:96
标识
DOI:10.1109/tvt.2021.3090419
摘要

Considering the advantages of contactless fault diagnosis, a novel sound based fault diagnosis method for railway point machines (RPMs) is proposed. Firstly, a denoising method based on empirical mode decomposition (EMD) is proposed. The useful intrinsic mode functions (IMFs) are selected using kurtosis and energy criteria to reconstruct the denoised signal. Then, multi-scale fractional permutation entropy (MFPE) is proposed inspired by fractional calculus, which is more powerful than the classical multi-scale permutation entropy (MPE). And a two-scale algorithm is developed to avoid neglecting the information contained at the end of the signals in the coarse-graining process. Finally, the feasibility and superiority of the proposed method (D-FMPE-T) based on denoising method and two-scale algorithm are verified using support vector machine optimized by particle swarm optimization (PSO-SVM) through comparing with some commonly used feature extraction and classification methods. Besides, CWRU is also utilized for verification of the superiority of the proposed method. Experiment results show that the proposed method performs best. The identification accuracies on normal-reverse and reverse-normal switching processes, and CWRU data sets reach 99.3%, 99%, and 99.17% respectively, demonstrating the feasibility and effectiveness of the proposed method.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
wjx发布了新的文献求助10
1秒前
帕尼灬尼发布了新的文献求助10
1秒前
小居同学完成签到,获得积分10
1秒前
绿夏发布了新的文献求助10
2秒前
Serendipity应助Li采纳,获得10
2秒前
刘静完成签到,获得积分10
3秒前
孟德尔吃豌豆完成签到,获得积分10
4秒前
情怀应助无限飞烟采纳,获得10
5秒前
赵润泽发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
CCC完成签到,获得积分10
6秒前
Gauss应助凌志采纳,获得30
7秒前
清脆大门完成签到,获得积分10
7秒前
Vaibhav完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
m123发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
绿夏完成签到,获得积分20
12秒前
15秒前
杨多多发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
wanci发布了新的文献求助10
16秒前
zhang完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
chase发布了新的文献求助10
19秒前
顾矜应助ray采纳,获得10
20秒前
20秒前
跳跃发布了新的文献求助10
21秒前
仙笛童神发布了新的文献求助10
21秒前
Ry0_完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
乐乐应助zzz采纳,获得10
24秒前
25秒前
ilzhuzhu发布了新的文献求助10
25秒前
乐乐应助mm采纳,获得30
25秒前
刘炳序发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Stereoelectronic Effects 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 820
Acylated delphinidin glucosides and flavonols from Clitoria ternatea 800
Logical form: From GB to Minimalism 500
含极性四面体硫代硫酸基团的非线性光学晶体的探索 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4186768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3722634
关于积分的说明 11729967
捐赠科研通 3400520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1865968
邀请新用户注册赠送积分活动 922895
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 834276