基于參數(shù)優(yōu)化MPE與FCM的滾動軸承故障診斷
本文關鍵詞: 滾動軸承 故障診斷 參數(shù)優(yōu)化 多尺度排列熵 遺傳算法 微粒群算法 模糊C均值聚類 出處:《軸承》2017年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為精確提取滾動軸承振動信號的故障特征,提出了一種基于參數(shù)優(yōu)化多尺度排列熵與模糊C均值聚類的故障診斷方法。首先,針對多尺度排列熵算法的參數(shù)確定問題,綜合考慮參數(shù)之間的交互影響,基于遺傳算法與微粒群算法對參數(shù)進行優(yōu)化;然后,利用參數(shù)優(yōu)化多尺度排列熵對滾動軸承振動信號進行特征提取,并通過模糊C均值聚類確定標準聚類中心;最后,采用Euclid貼近度對故障樣本進行分類。通過分類系數(shù)與平均模糊熵檢驗聚類效果,證明了多尺度排列熵參數(shù)優(yōu)化的有效性;與單一尺度排列熵、樣本熵結合模糊C均值聚類方法的對比分析表明,基于參數(shù)優(yōu)化多尺度排列熵與模糊C均值聚類的故障診斷方法具有更高的故障識別率和更廣闊的適用范圍。
[Abstract]:In order to extract the fault feature of rolling bearing vibration signal accurately, a fault diagnosis method based on multi-scale permutation entropy and fuzzy C-means clustering is proposed. Firstly, the parameter determination problem of multi-scale permutation entropy algorithm is proposed. Considering the interaction between parameters, the parameters are optimized based on genetic algorithm and particle swarm optimization algorithm. Then, the vibration signals of rolling bearings are extracted by multi-scale permutation entropy. The standard clustering center is determined by fuzzy C-means clustering. Finally, fault samples are classified by Euclid closeness. The clustering effect is tested by classification coefficient and average fuzzy entropy, and the effectiveness of optimization of multi-scale permutation entropy parameters is proved. Compared with single scale permutation entropy, sample entropy and fuzzy C-means clustering method, it is shown that, The fault diagnosis method based on multi-scale permutation entropy and fuzzy C-means clustering has higher fault identification rate and wider application range.
【作者單位】: 燕山大學河北省重型機械流體動力傳輸與控制實驗室;燕山大學先進鍛壓成形技術與科學教育部重點實驗室;燕山大學河北省工業(yè)計算機控制工程重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金項目(51675460,51405426) 河北省自然科學基金項目(E2016203306)
【分類號】:TH133.33
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,本文編號:1553513
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