【摘要】：針對軸承振動信號的非平穩(wěn)特征和現(xiàn)實(shí)中難以提取故障參數(shù)的情況,提出了一種基于圖像的軸承故障診斷方法即基于遞歸灰度圖(Improved Recurrence Plots,IRP)和雙向二維主成分分析(Two directional,Two dimensional Principal Component Analysis,TD2DPCA)的軸承故障診斷法。該方法對遞歸圖(Recurrence Plots,RP)中閾值選取的問題進(jìn)行了優(yōu)化,提出了IRP算法,對采集到的軸承振動信號進(jìn)行IRP分析,生成遞歸灰度圖;然后用TD2DPCA對生成的遞歸灰度圖進(jìn)行特征參數(shù)提取,得到系數(shù)編碼矩陣;最后采用分類器對上述編碼矩陣直接進(jìn)行模式識別,以實(shí)現(xiàn)軸承故障的自動化診斷。將該方法應(yīng)用在軸承4種典型工況的故障診斷實(shí)例中,識別率高達(dá)99.8%,結(jié)果表明:基于IRP和TD2DPCA的軸承故障診斷方法能夠自適應(yīng)的對軸承進(jìn)行故障診斷,具有故障識別精度高、噪聲魯棒性好等優(yōu)點(diǎn),為軸承振動診斷探索了一條新途徑。
[Abstract]:In view of the non-stationary feature of bearing vibration signal and the fact that it is difficult to extract fault parameters in reality, a method of bearing fault diagnosis based on image is proposed, which is based on recursive grayscale graph (Improved Recurrence Plots,IRP) and bidirectional two-dimensional principal component analysis (Two directional,). Two dimensional Principal Component Analysis,TD2DPCA) for bearing fault diagnosis. The method optimizes the threshold selection in recursive graph (Recurrence Plots,RP), and proposes a IRP algorithm, which is used to analyze the vibration signal of bearing by IRP and generate the recursive gray scale image. Then TD2DPCA is used to extract the feature parameters of the generated recursive gray image, and the coefficient coding matrix is obtained. Finally, the classifier is used to directly recognize the above coding matrix, so as to realize the automatic diagnosis of bearing fault. The method is applied to four typical cases of bearing fault diagnosis, and the recognition rate is as high as 99.8. The results show that the bearing fault diagnosis method based on IRP and TD2DPCA can self-adaptively diagnose the bearing fault. It has the advantages of high fault identification accuracy and good noise robustness, which provides a new way for bearing vibration diagnosis.
【作者單位】： 火箭軍工程大學(xué)理學(xué)院;火箭軍工程大學(xué)五系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51405498) 陜西省自然科學(xué)基金(2013JQ8023) 中國博士后基金(2015M582642)
【分類號】：TH133.3

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本文編號：2400871