【信号检测】基于LSTM实现工业机器信号数据异常检测附matlab代码

简介: 【信号检测】基于LSTM实现工业机器信号数据异常检测附matlab代码

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法  神经网络预测雷达通信 无线传感器

信号处理图像处理路径规划元胞自动机无人机 电力系统

⛄ 内容介绍

旋转机械运行环境恶劣,振动信号易受外界干扰,因此实现振动状态的异常检测较为困难.神经网络技术能够从大量的振动数据中自动提取故障特征,相对于人工提取故障特征,工作量大为减少.结合长短时记忆(LSTM)网络对时间序列数据具有的超强感知与处理能力,采用LSTM网络进行异常检测.

⛄ 部分代码

Load Features and Labels

In the previous section, we extracted highly ranked features from our data. The dataset we looked at previously was actually only a small subset of a much larger dataset that is not included in this example. It is always a good idea to train your algorithm on as much data as possible.

Here, we will load in the 12 features that were previously extracted from the larger dataset of 17,642 signals.

load("FeatureEntire.mat")

head(featureAll)

The data has two labeled states: Before & After. These refer to data collected before and after maintenance. We will assume that the data collected after maintenance represents a normal (healthy) operating state. We may not be able to say the same for the before data -- because we were performing scheduled maintenance, this data may be either normal or abnormal.


Split into Training and Test Datasets

We will automatically partition the data into a training set to train the autoencoder, and an independent test set to test the performance. cvpartition does the partitioning for us automatically.

% rng(0) % set for reproducibility


idx = cvpartition(featureAll.label, 'holdout', 0.1);

featureTrain = featureAll(idx.training, :);

featureTest = featureAll(idx.test, :);

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1]靖稳峰, 谢思宇, 郭启帆,等. 一种基于LSTM自编码器和正常信号数据的异常检测系统及方法:.

[2]高玉才, 付忠广, 谢玉存,等. 基于BP-LSTM的旋转机械振动信号异常检测模型[J]. 煤矿机械, 2021.

⛄ 完整代码

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料


相关文章
|
1月前
|
算法
基于梯度流的扩散映射卡尔曼滤波算法的信号预处理matlab仿真
本项目基于梯度流的扩散映射卡尔曼滤波算法(GFDMKF),用于信号预处理的MATLAB仿真。通过设置不同噪声大小,测试滤波效果。核心代码实现数据加载、含噪信号生成、扩散映射构建及DMK滤波器应用,并展示含噪与无噪信号及滤波结果的对比图。GFDMKF结合非线性流形学习与经典卡尔曼滤波,提高对非线性高维信号的滤波和跟踪性能。 **主要步骤:** 1. 加载数据并生成含噪测量值。 2. 使用扩散映射捕捉低维流形结构。 3. 应用DMK滤波器进行状态估计。 4. 绘制不同SNR下的轨迹示例。
|
2月前
|
算法
基于Adaboost模型的数据预测和分类matlab仿真
AdaBoost(Adaptive Boosting)是一种由Yoav Freund和Robert Schapire于1995年提出的集成学习方法,旨在通过迭代训练多个弱分类器并赋予分类效果好的弱分类器更高权重,最终构建一个强分类器。该方法通过逐步调整样本权重,使算法更关注前一轮中被误分类的样本,从而逐步优化模型。示例代码在MATLAB 2022A版本中运行,展示了随着弱分类器数量增加,分类错误率的变化及测试数据的分类结果。
213 13
|
3月前
|
运维 算法
基于Lipschitz李式指数的随机信号特征识别和故障检测matlab仿真
本程序基于Lipschitz李式指数进行随机信号特征识别和故障检测。使用MATLAB2013B版本运行,核心功能包括计算Lipschitz指数、绘制指数曲线、检测故障信号并标记异常区域。Lipschitz指数能够反映信号的局部动态行为,适用于机械振动分析等领域的故障诊断。
|
5月前
|
机器学习/深度学习 算法
基于心电信号时空特征的QRS波检测算法matlab仿真
本课题旨在通过提取ECG信号的时空特征并应用QRS波检测算法识别心电信号中的峰值。使用MATLAB 2022a版本实现系统仿真,涵盖信号预处理、特征提取、特征选择、阈值设定及QRS波检测等关键步骤,以提高心脏疾病诊断准确性。预处理阶段采用滤波技术去除噪声,检测算法则结合了一阶导数和二阶导数计算确定QRS波峰值。
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于改进K-means的网络数据聚类算法matlab仿真
**摘要:** K-means聚类算法分析,利用MATLAB2022a进行实现。算法基于最小化误差平方和,优点在于简单快速,适合大数据集,但易受初始值影响。文中探讨了该依赖性并通过实验展示了随机初始值对结果的敏感性。针对传统算法的局限,提出改进版解决孤点影响和K值选择问题。代码中遍历不同K值,计算距离代价,寻找最优聚类数。最终应用改进后的K-means进行聚类分析。
143 10
基于高通滤波器的ECG信号滤波及心率统计matlab仿真
**摘要:** 使用MATLAB2022a,实施高通滤波对ECG信号预处理,消除基线漂移,随后分析心率。系统仿真展示效果,核心代码涉及IIR HPF设计,如二阶滤波器的差分方程。通过滤波后的信号,检测R波计算RR间期,从而得到心率。滤波与R波检测是心电生理研究的关键步骤,平衡滤波性能与计算资源是设计挑战。
|
6月前
|
机器学习/深度学习 API 异构计算
7.1.3.2、使用飞桨实现基于LSTM的情感分析模型的网络定义
该文章详细介绍了如何使用飞桨框架实现基于LSTM的情感分析模型,包括网络定义、模型训练、评估和预测的完整流程,并提供了相应的代码实现。
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于贝叶斯优化CNN-LSTM网络的数据分类识别算法matlab仿真
本项目展示了基于贝叶斯优化(BO)的CNN-LSTM网络在数据分类中的应用。通过MATLAB 2022a实现,优化前后效果对比明显。核心代码附带中文注释和操作视频,涵盖BO、CNN、LSTM理论,特别是BO优化CNN-LSTM网络的batchsize和学习率,显著提升模型性能。
|
6月前
|
机器学习/深度学习
【机器学习】面试题:LSTM长短期记忆网络的理解?LSTM是怎么解决梯度消失的问题的?还有哪些其它的解决梯度消失或梯度爆炸的方法?
长短时记忆网络(LSTM)的基本概念、解决梯度消失问题的机制,以及介绍了包括梯度裁剪、改变激活函数、残差结构和Batch Normalization在内的其他方法来解决梯度消失或梯度爆炸问题。
259 2
|
8月前
|
机器学习/深度学习 PyTorch 算法框架/工具
RNN、LSTM、GRU神经网络构建人名分类器(三)
这个文本描述了一个使用RNN(循环神经网络)、LSTM(长短期记忆网络)和GRU(门控循环单元)构建的人名分类器的案例。案例的主要目的是通过输入一个人名来预测它最可能属于哪个国家。这个任务在国际化的公司中很重要,因为可以自动为用户注册时提供相应的国家或地区选项。

热门文章

最新文章