基于LMD-CM-PCA的滾動軸承故障診斷方法
本文關(guān)鍵詞:基于LMD-CM-PCA的滾動軸承故障診斷方法 出處:《振動.測試與診斷》2017年02期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 局部均值分解 融合相關(guān)熵矩陣 主成分分析 滾動軸承 故障診斷 可視化
【摘要】:為提高在非平穩(wěn)工況下對滾動軸承故障的直觀辨識能力,筆者提出基于LMD-CM-PCA的故障診斷方法。首先,對滾動軸承振動信號進行局部均值分解(local mean decomposition,簡稱LMD),提取乘積函數(shù)(product function,簡稱PF)矩陣;然后,計算PF矩陣與原振動信號的皮氏相關(guān)系數(shù)(pearson product-moment correlation coefficient,簡稱PPCC),將PFs對應(yīng)的PPCC代入相關(guān)熵模型得到PF的相關(guān)熵矩陣(correntropy matrix,簡稱CM),CM經(jīng)主成分分析(principal component analysis,簡稱PCA)進行特征變換得到融合相關(guān)熵矩陣(integrated correntropy matrix,簡稱ICM)。分別在輕微和嚴重故障時,對滾動軸承不同工況下的振動樣本進行交叉混合,并計算其ICM。結(jié)果證明,ICM在可視維度比傳統(tǒng)特征(如:能量矩和譜峭度)的融合特征更能隔離工況對故障可分性的干擾。LMD-CM-PCA方法為滾動軸承故障的直觀辨識提供了技術(shù)支持,在故障診斷方面具有良好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:In order to improve the intuitionistic identification ability of rolling bearing fault under non-stationary conditions, a fault diagnosis method based on LMD-CM-PCA is proposed. The local mean decompositions (LMDs) are used to decompose the vibration signals of rolling bearings. The product function matrix is extracted. Then the Pearson product-moment correlation coefficient of the PF matrix and the original vibration signal is calculated. The correlation entropy matrix of PF is obtained by adding PPCC corresponding to PFs into the correlation entropy model. CM was analyzed by principal component analysis (PCA) and principal component analysis. The fusion correlation entropy matrix and integrated correntropy matrix are obtained by feature transformation. The vibration samples of rolling bearings under different working conditions were cross-mixed with each other in the case of minor and severe faults, and the ICMs were calculated. ICM in visual dimension than traditional features (such as energy moment and spectral kurtosis). LMD-CM-PCA method provides technical support for the visual identification of rolling bearing faults. It has a good application prospect in fault diagnosis.
【作者單位】: 北京交通大學軌道交通控制與安全國家重點實驗室;北京交通大學電氣工程學院;北京交通大學北京市城市交通信息智能感知與服務(wù)工程技術(shù)研究中心;
【基金】:科技部科技支撐計劃資助項目(116B300011) 軌道交通控制與安全國家重點實驗室自主研究課題項目(116K00100)
【分類號】:TH133.33
【正文快照】: 引言滾動軸承是大型旋轉(zhuǎn)機械、關(guān)鍵電氣設(shè)備的力矩轉(zhuǎn)換部件,其健康狀態(tài)對設(shè)備安全具有重大影響。非平穩(wěn)運行工況對滾動軸承故障診斷的置信度干擾明顯,僅僅依靠改進模式識別方法不能從根本上解決此類問題,而優(yōu)秀的故障特征,才是提高診斷率的根本。若特征分布不能直觀可視,診斷
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,本文編號:1361698
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