基于卷积稀疏表示及等距映射的轴承故障诊断

基于卷积稀疏表示及等距映射的轴承故障诊断

论文摘要

针对卷积稀疏表示(convolution sparse representation,简称CSR)在轴承故障脉冲提取过程中过于依赖惩罚因子的缺点,提出了一种基于卷积稀疏表示、希尔伯特变换(Hilbert transform,简称HT)以及流形学习降维相结合的轴承故障诊断方法。首先,通过在不同惩罚因子下的CSR提取不同稀疏特征的脉冲;其次,针对提取的一系列脉冲进行希尔伯特变换,构造脉冲包络空间;最后,利用等距映射(isometric feature mapping,简称Isomap)流形学习算法对脉冲包络空间求解低维本征包络,以实现故障诊断。通过仿真数据以及台架实验数据验证表明:基于CSRHT-Isomap算法的轮对轴承故障诊断方法可以很好地提取轴承内圈及滚动体故障特征,通过与基于聚合经验模态分解和小波包变换的包络空间算法进行比较,证明该方法在提取本征包络、强化本征包络谱以及放大故障特征频率的谐波数方面具备较大优势。

论文目录

  • 引言
  • 1 基本原理
  •   1.1 卷积稀疏表示脉冲提取
  •   1.2 希尔伯特脉冲包络提取
  •   1.3 脉冲包络空间流形降维
  •   1.4 估测原子类型数量
  •   1.5 基于卷积稀疏表示及流形学习故障诊断总体框架
  • 2 仿真验证
  • 3 台架实验验证
  •   3.1 外圈故障检测
  •   3.2 滚子故障检测
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 施莹,庄哲,林建辉

    关键词: 轴箱轴承,卷积稀疏表示,希尔伯特变换,等距映射,故障诊断

    来源: 振动.测试与诊断 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 铁路运输,自动化技术

    单位: 西南交通大学牵引动力国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51305358),中央高校基本科研专项资金资助项目(2682017CX011)

    分类号: TP181;U279

    DOI: 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2019.05.025

    页码: 1081-1088+1138

    总页数: 9

    文件大小: 3748K

    下载量: 172

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