基于PCA的故障診斷共26張課件

基于PCA的故障診斷1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當(dāng)時很少遇到抵抗?！ぜs翰遜2、權(quán)力會使人漸漸失去溫厚善良的美德?！?、最大限度地行使權(quán)力總是令人反感；權(quán)力不易確定之處始終存在著危險?！ぜs翰遜4、權(quán)力會奴化一切?！髻?、雖然權(quán)力是一頭固執(zhí)的熊，可是金子可以拉著它的鼻子走?！勘然赑CA的故障診斷基于PCA的故障診斷1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當(dāng)時很少遇到抵抗?！ぜs翰遜2、權(quán)力會使人漸漸失去溫厚善良的美德。——伯克3、最大限度地行使權(quán)力總是令人反感；權(quán)力不易確定之處始終存在著危險?！ぜs翰遜4、權(quán)力會奴化一切?！髻?、雖然權(quán)力是一頭固執(zhí)的熊，可是金子可以拉著它的鼻子走?！勘然谥髟治?PGA)的故障診斷HaPPHTNRa目錄1PCA基本理論基于PCA的故障檢測步驟3PCA方法的優(yōu)缺點4基于TE平臺的仿真結(jié)果5總結(jié)函?凳且幻龐τ梅淺９惴旱氖?學(xué)工具，因此它也是中學(xué)數(shù)學(xué)中的一個重要內(nèi)容。其重要性不僅僅體現(xiàn)在自然科學(xué)、體現(xiàn)在工程技術(shù)上，也逐漸廣泛地體現(xiàn)在人文社會科學(xué)上：世界萬物之間的聯(lián)系與變化都有可能以各種不同的函數(shù)作為它們的數(shù)學(xué)模型?？v觀整個中學(xué)教學(xué)內(nèi)容，函數(shù)的思想便如一根紅線把中學(xué)教學(xué)的各個分支緊緊地連在了一起，構(gòu)成有機的知識網(wǎng)絡(luò)。它幾乎貫串于整個中學(xué)數(shù)學(xué)，無論是不等式，還是數(shù)列，無論是三角函數(shù)，還是集合，都可以看到它的影子。一些看來與函數(shù)風(fēng)馬牛不相及的問題，我們?nèi)粲煤瘮?shù)的思想去思考，往往可以簡化解題過程，突破思維死角，進而解決問題.下試舉幾例，供有意者饗之。一、函數(shù)思想在集合相關(guān)問題中的應(yīng)用例1：①已知集合，N={y|y=3x2+1，x∈R}，則M∩N=。析：此題主要考察集合N中元素為y，即二次函數(shù)y=3x2+1的值域為[1，+∞]，可知答案為{x|x>1}。②已知全集為I=R，A={x|x2-3x+2≤0}，B={x|x2-2ax+a≤0，a∈R}，且，求a取值范圍。析：此題主要考察二次函數(shù)y=x2-2ax+a≤0解集的情況。解：當(dāng)0時，兩個解必須在[1，2]內(nèi)綜上所述，0在集合相關(guān)問題中，一元二次不等式、一元二次方程的題目隨處可見，它們相互轉(zhuǎn)化，許多時候都需求出一元二次不等式解集的情況，難度雖不高，但往往會因考慮問題不全面而失分，應(yīng)引起重視。二、函數(shù)思想在證明不等式中的應(yīng)用例2：設(shè)a，b∈R，求證：析：直接采用不等式變換去證明還是比較不容易的。然而觀察題目特點，可以把不等式兩邊看成函數(shù)的兩個值，因此可否構(gòu)造函數(shù)，而后應(yīng)用該函數(shù)的單調(diào)性求解呢？令，由易知：f（x）在區(qū)間（-1，+∞）上是增函數(shù)，因為0≤|a+b|≤|a|+|b|，所以f（|a+b|）≤f（|a|+|b|）巧妙極了！直接繞開了繁瑣的變形與計算，整個解題過程顯得非常簡潔。不但使學(xué)生拓寬了眼界，提高了能力；而且?guī)砹艘环N心情上的驚奇與精神上的震撼，使他們深深的體會到數(shù)學(xué)的奇妙，提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。例3：[1993年全國高考理（29）]已知關(guān)于x的實系數(shù)二次方程x2+ax+b=0有兩個實數(shù)根α、β。證明：如果|α|0，則有f（x1）=-1，f（x2）=1。由f（x）的單調(diào)性知-1=f（x1）0，∴2|a|0，S130且an+10時，求出使得an0的n值；二是前n項和研究法，即列出的表達式（當(dāng)d≠0時，它是關(guān)于n的二次函數(shù)），求表達式的最大（?。┲?。解不等式組得：-（2）解法一：由da2>a3>…>a12>a13。因此，若在1≤n≤12中存在自然數(shù)n，使得an>0，an+10，S13=13a7-a7>0，a7a2>a3>…>a12>a13。因此，若在1≤n≤12中存在自然數(shù)n，使得an>0，an+1片段：你看，小強多么精神啊。兩只手堅硬無比，他突然看見兩個提包的女人，便走上前一個飛毛腿，并給K了一頓，走到學(xué)校人人都說小強酷呆了。女孩子圍上去讓他簽名。以上是來自鄰班學(xué)生寫作中的一個片段。這樣的文章我們并不感到陌生。這類學(xué)生躁動不安，思維狹窄，接觸網(wǎng)絡(luò)多，思想波動較大。我調(diào)查了這些學(xué)生，發(fā)現(xiàn)他們受一些電視節(jié)目、卡通書籍、虛擬的網(wǎng)絡(luò)游戲等的不良影響，加上社會這個大身體上的小瘡疤，讓那些缺乏觀察、分析能力的學(xué)生沒有發(fā)現(xiàn)生活中美好的事物，倒認(rèn)為社會原本就是這樣的。教育家們都認(rèn)為：寫作的過程是學(xué)生認(rèn)識自己、認(rèn)識世界的過程，也是讓學(xué)生接受教育的過程，針對以上類似的問題，我覺得語文教師有責(zé)任通過作文教學(xué)幫助學(xué)生認(rèn)識到：生活是豐富多彩的，人應(yīng)該追求美好的道德情操，樹立為祖國、為人民、為共產(chǎn)主義事業(yè)而奮斗的崇高理想。引導(dǎo)學(xué)生在作文中不斷審視自己，較正精神航向，使自己的精神健康發(fā)展?；仡欁约涸谧魑慕虒W(xué)中的一些做法，覺得行之有效。一、專題讀書，熏陶感染，情動辭發(fā)大凡名人名家都有一段熱愛讀書的佳話。因為優(yōu)秀的讀物不但能讓人增長知識，還能使人心胸開闊，胸懷大志，使人正確地認(rèn)識人生，認(rèn)識世界。古有孔夫子，今有毛澤東、葉圣陶、冰心……他們高尚的人格魅力是我們今天這個時代人們的引航燈。五年級上半學(xué)期，我們利用兩個月的時間開展了《走近冰心》的專題讀書活動，教師和學(xué)生們定下了“五個一”：每位學(xué)生至少讀一本冰心奶奶的作品，做一本精美的讀書筆記，寫一篇感人的讀后感，能講一個生動的故事，舉辦一次演講比賽。從那一天開始，“冰心”這個名字伴隨我們學(xué)習(xí)、生活的每一天。每周一節(jié)的課外閱讀課我們談冰心，語文課我們不經(jīng)意聯(lián)想到冰心，課余時間聚首一起的學(xué)生讀的還是冰心作品……冰心奶奶質(zhì)樸的語言如涓涓細(xì)流注入學(xué)生們心田。在二個月后的讀書成果展示會上，有的學(xué)生聲情并茂地吟誦《繁星?春天》《小桔燈》……有的學(xué)生動情地朗讀起了讀后感。請看一位學(xué)生的話：“冰心奶奶，您那清新的文字如一縷春風(fēng)，吹醒了我幼小的心靈。您那顆金子般的童心，如同黑暗中的小橘燈，照亮了我和同學(xué)們，讓我們學(xué)會了感恩、學(xué)會了……”他們不但品味出了冰心奶奶淳樸的語言，更體會出了冰心奶奶愛自然、愛祖國、愛人類的博大胸懷。他們走近了冰心，走進了冰心奶奶愛的世界里。由此讓我想到，如果我們經(jīng)常能有目的地開展這樣的專題讀書活動，真、善、美的品質(zhì)一定會在學(xué)生心中播下收獲的種子。二、勤寫日記，關(guān)注生活，抒寫生活學(xué)生寫文章，一要寫真話實話，表達真情實感，即寫真事，抒真情；二要注重個人的獨特感受，個性化寫作，即做真人。讓學(xué)生堅持每天寫日記，目的是鍛煉學(xué)生敏銳的洞察力，關(guān)注生活，關(guān)注周圍的一草一木、一人一事。生活是一本“百科全書”，要引導(dǎo)學(xué)生以獨特的眼光看生活，特別要引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)捕捉生活中積極、光明的人和事，培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、關(guān)愛別人、樂于奉獻的品質(zhì)。一學(xué)年來，學(xué)生寫的日記題材廣泛，有反映同學(xué)關(guān)心殘疾伙伴的《愛，在我們手中延續(xù)……》，有體現(xiàn)家庭溫暖的《媽媽是奶奶的好媳婦》，有描述社會實踐活動的《挖蚯蚓》《賣地瓜》，還有批判社會不良現(xiàn)象的《別賭了》……日記成了學(xué)生們的精神家園，日記成了學(xué)生成長的“史記”，日記成了學(xué)生學(xué)習(xí)做人的“歷練”。我們每天利用課前三分鐘口語交際的時間交流點評一兩篇日記，引導(dǎo)學(xué)生評價日記內(nèi)容的同時，關(guān)注日記中體現(xiàn)的思想感情。三、抓住矛盾，辯中導(dǎo)行，寫中升華小學(xué)生的感情勝于理智，對一些事物感情不穩(wěn)定，既易于激動，又易于冷漠。特別是社會上一些人對不少事情采取的沖動行為，讓缺乏分析能力的小學(xué)生效仿。這時，我們就應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)并抓住認(rèn)識與行動上的矛盾點，發(fā)揮語文學(xué)科教育人的功能，正確引導(dǎo)。我們一班和二班是教室相鄰，一天，一班的值日生把教室門前的紙屑掃到了二班門口，并未及時倒掉。只見二班值日生從教室沖出來，二話不說，上前就是一巴掌。為了不甘示弱，一班同學(xué)及時還上一掌，接下來的一幕，可以想象，“戰(zhàn)爭”由一對一發(fā)展成了一群對一群。直至旁觀者報告值日教師，“戰(zhàn)爭”才戀戀不舍地結(jié)束。第二天的語文課上，我讓學(xué)生們談了打架的原因和想法，不少學(xué)生認(rèn)為：打，是維護班級榮譽，是熱愛集體的表現(xiàn)。不打，是被視為懦弱、吃虧，是沒有集體榮譽感的表現(xiàn)。于是，我在黑板上寫下幾個大大的字――“應(yīng)該打嗎？”冷靜后的學(xué)生們展開了熱烈的討論，最后認(rèn)識到：打架是最愚蠢的行為，不但不能解決問題，而且會激化矛盾，讓簡單的事情復(fù)雜化。處理事情，不能用粗暴簡單的辦法，而應(yīng)該多動腦筋，多為別人著想，同學(xué)之間更應(yīng)該互相體諒。隨后，我讓學(xué)生們把討論的過程寫下來，重點寫寫自己的看法。結(jié)果，打架者對自己的言行作了深刻反思，表現(xiàn)出深刻的懺悔，旁觀者對自己坐壁上觀也表現(xiàn)了深深的自責(zé)。下課后，一群學(xué)生自發(fā)地到二班道歉。我被自己以作文代替說教以收到良好效果而深深感動。由此讓我想到，作文教學(xué)應(yīng)該發(fā)揮其教育人的功能。語文教師要善于捕捉每一次作文素質(zhì)，重視每一篇習(xí)作教學(xué)。在作文中讓學(xué)生看到自我，認(rèn)識自我。我們要把雕塑學(xué)生的心靈當(dāng)作作文教學(xué)的源頭活水，在學(xué)生心中培植真誠、美好、善良、尊重人、幫助人、為別人盡義務(wù)、為社會盡責(zé)任，以至為共產(chǎn)主義事業(yè)奮斗的崇高精神。健美操鍛煉可以培養(yǎng)中學(xué)生的體育鍛煉能力、審美能力和社會交往能力等綜合能力，使中學(xué)生養(yǎng)成終身鍛煉的習(xí)慣。也就是說，學(xué)生學(xué)會了健美操的技能后，不但可以提高自己的社會交往能力，還掌握了一項受益終生的體育鍛煉技巧。下面，筆者結(jié)合自己對健美操的學(xué)習(xí)及教學(xué)感受，談一下自己的教學(xué)體會。一、和諧、融洽的師生交流初中學(xué)生入校時都是十二、三歲，他們的內(nèi)心往往是情感支配理智，情緒容易激動。所以，在健美操選修課的教學(xué)中，建立良好的、和諧的師生間的情感就有重要的意義。健美操是一種肢體語言藝術(shù)，具有很強的表現(xiàn)力，受情感影響比較大。學(xué)生只有在良好的情感影響下，才能把健美操動作語言充分表達出來。假如在課堂上，教師表現(xiàn)冷漠無情，就會使學(xué)生緊張、害怕，會由心理方面影響到生理方面，即導(dǎo)致肌肉僵硬，神經(jīng)緊張，反應(yīng)遲鈍。這樣的課堂氣氛直接影響教學(xué)效果。教學(xué)活動是教師和學(xué)生的雙向活動，教學(xué)效果不僅取決于教師的教學(xué)方法，更重要的是學(xué)生的因素。所以，必須建立和諧的、彼此尊重的師生關(guān)系。二、興趣是最好的老師豐富的教材內(nèi)容是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要信息源。德國教育家第斯多惠說過：“教學(xué)藝術(shù)的本質(zhì)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵、喚醒、鼓舞?！痹诮虒W(xué)中，教師在教學(xué)手段和教學(xué)方法上要力求創(chuàng)新，如利用幻燈片、錄像等多媒體教學(xué)手段，使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，是學(xué)習(xí)的初始動機，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的直接動力。只有學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容感興趣，才能自覺、自主、積極地學(xué)習(xí)體育課程，為終身體育打下良好的基礎(chǔ)。三、合理安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)校所開設(shè)的健美操課程的目的是為了豐富學(xué)生的課余生活，鍛煉學(xué)生身體，為以后編排節(jié)目打下基礎(chǔ)，不是訓(xùn)練健美操專業(yè)運動員，因此在健美操課程的教學(xué)中要鼓勵學(xué)生動腦，動手，學(xué)會自學(xué)，做學(xué)習(xí)的主人，使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)最終是通過自己的勞動，才能感到學(xué)習(xí)的歡樂，感到是一種需要，而不是一種負(fù)擔(dān)。學(xué)校的健美課程與體育院校的專業(yè)訓(xùn)練無論在目的性上和程度上都有較大差異，學(xué)校主要向?qū)W生傳授健美操的基礎(chǔ)理論知識和健美操的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的體態(tài)，發(fā)展學(xué)生健康、活潑、開朗等心理素質(zhì)。所以，我們必須根據(jù)教育的特點及學(xué)生的身體特點，因人而異，編排合適的健美操內(nèi)容。四、行之有效的教學(xué)方法健美操訓(xùn)練過程，是學(xué)生對健美操發(fā)生興趣，理解并掌握的過程。對于學(xué)生來說，一抬臂，一舉足都需要教師做示范，有時僅僅示范也不能解?Q問題，還需要耐心講解，個別糾正，所以要有一套與其相應(yīng)的行之有效的教學(xué)方法。1.講解法在健美操教學(xué)中，每一個示范動作的講解都要做到用語簡練，重點突出，目的明確。健美操教學(xué)過程中必須講明每一個完整動作的名稱，以便使學(xué)生在頭腦中建立概念意識，有助于教學(xué)。動作講解時語言應(yīng)簡明、扼要，表達生動，比喻形象，這樣會引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，啟發(fā)學(xué)生的思考，以便學(xué)生對動作的理解。講解的時機要恰當(dāng)，練習(xí)過程中結(jié)合口頭提示有助于學(xué)生糾正動作和提高動作質(zhì)量。講解的順序要合理，在健美操教學(xué)中，講解的順序一般先講下肢動作，再講上肢動作，最后講軀干與頭頸、手眼的配合。在教學(xué)過程中，教師要根據(jù)學(xué)生已有的知識經(jīng)驗來確定講解內(nèi)容的深度和廣度，以便使學(xué)生對動作更好的理解和掌握。2.記憶法記憶法是為使學(xué)生盡快地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容、熟記動作常用的教學(xué)方法。它包括念動法、觀察模仿法和簡圖強化法此三種方式。運用記憶法時應(yīng)注意以下幾點：（1）記憶法一般在學(xué)生掌握動作的泛化階段選用，這個階段主要以記憶動作為主。因此，不要過多地講解和提出對動作規(guī)格的要求，以保證學(xué)生記憶的連貫性和完整性。（2）運用記憶法時，教師應(yīng)幫助學(xué)生找到一種記憶動作的捷徑，以提高學(xué)生記憶動作的速度。3.激情法激情法是一種用直觀的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情緒的教學(xué)方法。它包括樂曲激情法和健美激情法兩種方式。運用激情法時應(yīng)注意以下幾點：（1）音樂的選擇應(yīng)符合學(xué)生的年齡心理特點及時代特征，真正能達到激發(fā)學(xué)生情緒的作用。（2）教師的示范要有感染力，表現(xiàn)出健美操的動作特點和音樂風(fēng)格，用教師特有的表演魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和表現(xiàn)欲望。4.示范講解法示范講解法包括只示范，不講解；只講解，不示范或先講解后示范；先示范，后講解和一邊慢動作示范，一邊講解此四種方法。運用示范講解法時應(yīng)注意以下幾點：（1）運用只示范不講解的教學(xué)方法時，應(yīng)采用背面示范，以使學(xué)生清楚動作的路線、方向等，并且動作的速度應(yīng)比正常的速度稍慢些。（2）運用示范講解法時，教師講解的語言應(yīng)簡明、扼要，語言肯定，表達生動，比喻形象。綜上所述，健美操以塑造健美的體型提高身體素質(zhì)，陶冶人的情操等優(yōu)點吸引著越來越多的學(xué)生。然而，由于健美操本身的特點動作與音樂的密切配合，快節(jié)奏多變化的動作，動作與動作之間的銜接，這些都給健美操的教與學(xué)帶來一定的困難，要達到良好的教學(xué)效果，必須根據(jù)其本身的特點從教學(xué)環(huán)節(jié)抓起，從提高教師自身的技術(shù)水平入手，從而提高學(xué)生的審美、感知、理解、記憶能力，促進學(xué)生對健美操動作的掌握。基于PCA的故障診斷1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當(dāng)時很少遇到基于主元分析(PGA)的故障診斷HaPPHTNRa基于主元分析(PGA)的故障診斷目錄1PCA基本理論基于PCA的故障檢測步驟3PCA方法的優(yōu)缺點4基于TE平臺的仿真結(jié)果5總結(jié)目錄1.PCA方法的基本理論1.1思路概述PCA方法是將高維過程數(shù)據(jù)投影到正交的低維子空間,并保留主要過程信息。而在幾何上,把樣本構(gòu)成的坐標(biāo)系,通過某種線性組合旋轉(zhuǎn)到新的坐標(biāo)空間,新的坐標(biāo)軸代表了具有最大方差的方向。1.PCA方法的基本理論x12基本理論假設(shè)X代表一個包含了m個傳感器的測量樣本,每個傳感器各有n個獨立采樣,構(gòu)造出測量數(shù)據(jù)矩陣,其中每列代表一個測量變量,每一行代表一個樣本。(1)對數(shù)據(jù)矩陣進行協(xié)方差分解,并選擇主元的個數(shù),得到如下式子Ⅹ1.XSAn-=vAV=[PPlA.[PPI其中是一個對角陣,也是S的特征值矩陣,而且其對角線上的元素滿足41≥2≥…≥V是S的特征向量矩陣維數(shù)為mxm,P是V的前A列,包含所有主元的信息F是V余下的mA列,包含非主元信息x12基本理論(2)將原數(shù)據(jù)進行分解,得到主元子空間和殘差子空間對Ⅹ進行特征值分解以后,Ⅹ可以分解如下X=X+E=Tpl+E其中,TmA=X.P被稱為主元子空間;E=X-X稱為殘差子空間;X=T·P被稱為得分矩陣nA被稱為負(fù)載矩陣,由S的前A個特征向量構(gòu)成(2)將原數(shù)據(jù)進行分解,得到主元子空間和殘差子空間(3)故障檢測的兩個指標(biāo)或判據(jù)A.SPE統(tǒng)計量sPE指標(biāo)遙樣本向量在殘差空間的影的變化SPE=|-PP)4≤C常用的計算公式!如下;=8C、號其中,8123=13,號力X的協(xié)所者的排正稿,C,持布正志分布在置信度為a下的誡值Hotelling's2統(tǒng)計量衡量樣本主元空間的變BT^2統(tǒng)計量x2=xP.A1.P7x≤x2其中,A=g:A22…},為置信為c的控制限。控制限的常用計算方法細(xì)下其中,FA是帶有4和n4個自由度、盟信度為a的F分布值(3)故障檢測的兩個指標(biāo)或判據(jù)(4)計算貢獻率基于SPE的貢獻圖定義如下Cont=(cC-x其中,C=I-PP基于T^2的貢獻圖的定義如下Com1=xD57·x當(dāng)檢測到故障后,貢獻圖最大的變量被認(rèn)為是可能造成故障的變量。但需要具有過程背景知識的人員確定最終的故障原因(4)計算貢獻率2利用PCA方法進行故障診斷的步驟2.1建立正常工況的主元模型step1:將正常樣本數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化,變換為均值為0,方差為1的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集;step2;對Step1中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集,建立PCA主元模型,提取主step3:計算step1中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集的PCA模型的統(tǒng)計量及相應(yīng)的控制限22在線故障檢測與診斷step1在線采集數(shù)據(jù),從采樣中獲得新的數(shù)據(jù)x,并進行標(biāo)準(zhǔn)化tep2對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù),計算T^2統(tǒng)計量和SP統(tǒng)計量,監(jiān)控其數(shù)據(jù)是否超過正帶狀態(tài)的控制限。若沒有超限,重復(fù)step否則進入Step3;step3計算每個過程變量對T^2統(tǒng)計量和SPE統(tǒng)計量的貢