【故障诊断】基于随机森林实现故障分类附matlab代码

简介: 【故障诊断】基于随机森林实现故障分类附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        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机

⛄ 内容介绍

根据飞机发动机状态参数建立决策树进行分类是发动机故障检测的重要方法,本文针对单棵决策树模型分类方法精度不高,容易出现过拟合等问题,提出使用组合单决策树来提高计算精度的随机森林算法,并将该方法进行仿真实验.结果表明,随机森林算法能够解决单个决策树过拟合问题,在解决飞机发动机故障诊断领域中具有广阔的发展及应用前景.

⛄ 部分代码

function [I, T_ini,T_ref] = LIME(L,para)

   T_ini = max(L,[],3)+0.02;

   [wx, wy] = computeTextureWeights(T_ini, para.sigma);

   T_ref = solveLinearEquation(T_ini, wx, wy, para.lambda);

   hgamma = vision.GammaCorrector(1/para.gamma,'Correction','Gamma');

   T_ref = step(hgamma, T_ref);

   I(:,:,1) = L(:,:,1)./T_ref;

   I(:,:,2) = L(:,:,2)./T_ref;

   I(:,:,3) = L(:,:,3)./T_ref;

end


function [retx, rety] = computeTextureWeights(fin, sigma)

  fx = diff(fin,1,2);

  fx = padarray(fx, [0 1 0], 'post');

  fy = diff(fin,1,1);

  fy = padarray(fy, [1 0 0], 'post');

 

  vareps_s = 0.02;

  vareps = 0.001;

  wto = max(sum(sqrt(fx.^2+fy.^2),3)/size(fin,3),vareps_s).^(-1);

  fbin = lpfilter(fin, sigma);

  gfx = diff(fbin,1,2);

  gfx = padarray(gfx, [0 1], 'post');

  gfy = diff(fbin,1,1);

  gfy = padarray(gfy, [1 0], 'post');    

  wtbx = max(sum(abs(gfx),3)/size(fin,3),vareps).^(-1);

  wtby = max(sum(abs(gfy),3)/size(fin,3),vareps).^(-1);  

  retx = wtbx.*wto;

  rety = wtby.*wto;

  retx(:,end) = 0;

  rety(end,:) = 0;

end


function ret = conv2_sep(im, sigma)

 ksize = bitor(round(5*sigma),1);

 g = fspecial('gaussian', [1,ksize], sigma);

 ret = conv2(im,g,'same');

 ret = conv2(ret,g','same');  

end


function FBImg = lpfilter(FImg, sigma)    

   FBImg = FImg;

   for ic = 1:size(FBImg,3)

       FBImg(:,:,ic) = conv2_sep(FImg(:,:,ic), sigma);

   end  

end

function OUT = solveLinearEquation(IN, wx, wy, lambda)

%

% The code for constructing inhomogenious Laplacian is adapted from

% the implementaion of the wlsFilter.

%

% For color images, we enforce wx and wy be same for three channels

% and thus the pre-conditionar only need to be computed once.

%

   [r,c,ch] = size(IN);

   k = r*c;

   dx = -lambda*wx(:);

   dy = -lambda*wy(:);

   B(:,1) = dx;

   B(:,2) = dy;

   d = [-r,-1];

   A = spdiags(B,d,k,k);

   e = dx;

   w = padarray(dx, r, 'pre'); w = w(1:end-r);

   s = dy;

   n = padarray(dy, 1, 'pre'); n = n(1:end-1);

   D = 1-(e+w+s+n);

   A = A + A' + spdiags(D, 0, k, k);

   if exist('ichol','builtin')

       L = ichol(A,struct('michol','on'));    

       OUT = IN;

       for ii=1:ch

           tin = IN(:,:,ii);

           [tout, flag] = pcg(A, tin(:),0.1,100, L, L');

           OUT(:,:,ii) = reshape(tout, r, c);

       end    

   else

       OUT = IN;

       for ii=1:ch

           tin = IN(:,:,ii);

           tout = A\tin(:);

           OUT(:,:,ii) = reshape(tout, r, c);

       end    

   end  

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 马辉.基于随机森林的光伏电站结构故障诊断与分类研究[D].西安理工大学[2023-06-13].

[2] 陈苏雨,方宇,胡定玉,等.基于随机森林方法的地铁车门故障诊断[J].测控技术, 2018, 37(2):5.DOI:CNKI:SUN:IKJS.0.2018-02-006.

[3] 陈冠宇,杨鹏,陈宁.基于随机森林算法的船舶电站故障诊断[J].船舶工程, 2023, 45(1):4.

[4] 王 玲,周东方,生拥宏,等.基于随机森林算法的模拟电路故障诊断[J].Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology, 16(5)[2023-06-13].

⛳️ 代码获取关注我

❤️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
|
19天前
|
数据安全/隐私保护
地震波功率谱密度函数、功率谱密度曲线,反应谱转功率谱,matlab代码
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
|
19天前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
|
19天前
|
算法 调度
面向配电网韧性提升的移动储能预布局与动态调度策略(matlab代码)
面向配电网韧性提升的移动储能预布局与动态调度策略(matlab代码)
|
19天前
|
算法 调度
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
|
19天前
|
运维 算法
基于改进遗传算法的配电网故障定位(matlab代码)
基于改进遗传算法的配电网故障定位(matlab代码)
|
19天前
|
Serverless
基于Logistic函数的负荷需求响应(matlab代码)
基于Logistic函数的负荷需求响应(matlab代码)
|
19天前
|
供应链 算法
基于分布式优化的多产消者非合作博弈能量共享(Matlab代码)
基于分布式优化的多产消者非合作博弈能量共享(Matlab代码)
|
19天前
|
算法 调度
基于多目标粒子群算法冷热电联供综合能源系统运行优化(matlab代码)
基于多目标粒子群算法冷热电联供综合能源系统运行优化(matlab代码)
|
19天前
|
算法 调度 SoC
电动汽车充放电V2G模型(Matlab代码)
电动汽车充放电V2G模型(Matlab代码)

热门文章

最新文章