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Tipo: Dissertação
Título: Classificador por votação baseado em otimização por enxame de partículas relativísticas para a detecção de falhas simples e combinadas em máquinas elétricas rotativas
Autor(es): Moura Filho, Joaquim Osterwald Frota
Orientador: Amora , Márcio André Baima
Data do documento: 2023
Citação: MOURA FILHO, J. O. F. Classificador por votação baseado em otimização por enxame de partículas relativísticas para a detecção de falhas simples e combinadas em máquinas elétricas rotativas. 2023. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2023.
Resumo: Com o avanço no processo de automatização das indústrias, diversas metodologias para a identificação de falhas em máquinas elétricas rotativas estão sendo propostas. Um defeito nestes equipamentos geram perdas na produtividade, aumento nos custos e risco a acidentes por parte dos operadores. Desta forma, o presente trabalho propõe uma nova metodologia para realizar o diagnóstico tanto de falhas simples, como falhas compostas em máquinas elétricas rotativas. Para a realização dessa nova abordagem, é criado um classificador híbrido por votação ponderada que combina as predições dos algoritmos: rede neural perceptron de multicamadas, máquina de vetores de suporte, k-vizinhos mais próximos, floresta aleatória, gradient boosting e o lightGBM. Além disso, para a busca dos pesos de cada classificador é empregado o uso da otimização por enxame de partículas relativísticas. O algoritmo é aplicado em três bancos de dados que possuem alguns dos principais tipos de falhas que ocorrem nestes dispositivos, entre eles, se destacam o desbalanceamento, desalinhamento, falhas nos rolamentos e curto-circuito em enrolamentos. As falhas mecânicas são identificadas neste trabalho de forma isolada e Combinada. Os resultados encontrados demostram a robustez da técnica proposta que conseguiu resultados de acurácia de 88,68% para o primeiro banco de dados, 100% para o segundo e 98,95% para o terceiro. Os resultados, quando comparados com outros trabalhos da literatura, se mostraram equivalentes ou melhores, expondo assim a sua aplicabilidade no diagnóstico de falhas simples e combinadas em máquinas elétricas rotativas.
Abstract: With the advance in the process of automating industries, various methodologies for identifying faults in rotating electrical machines are being proposed. A fault in this equipment leads to losses in productivity, increased costs and the risk of accidents on the part of operators. This paper proposes a new methodology for diagnosing both simple and compound faults in rotating electrical machines. To implement this new approach, a weighted voting hybrid classifier is created that combines the predictions of the following algorithms: multilayer perceptron neural network, support vector machine, k-nearest neighbors, random forest, gradient boosting and lightGBM. In addition, relativistic particle swarm optimization is used to find the weights for each classifier. The algorithm is applied to three databases that contain some of the main types of faults that occur in these devices, including unbalance, misalignment, bearing faults and short-circuit windings. The mechanical faults identified in this work are isolated and combined. The results show the robustness of the proposed technique, which achieved accuracy results of 88.68% for the first database, 100% for the second and 98.95% for the third. The results, when compared with other studies in the literature, were fair.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74327
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0001-7061-6033
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/2252234989838469
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0001-5046-8718
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/9606593375708738
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:PPGEEC - SOBRAL - Dissertações defendidas na UFC

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