基于VMD與自相關分析的滾動軸承故障特征提取
本文選題:自相關分析 + 變分模態(tài)分解。 參考:《電子測量與儀器學報》2017年09期
【摘要】:滾動軸承故障信號多呈現(xiàn)非平穩(wěn)、多分量調制特性,早期故障信號調制特性微弱、易受周圍設備噪聲干擾,導致軸承早期故障特征淹沒在噪聲信號中,故障特征難以提取。為此,提出一種變分模態(tài)分解(variational mode decomposition,VMD)與自相關分析相結合的軸承故障特征提取方法。首先利用自相關分析消除故障信號中噪聲干擾,提取周期成分;然后再用VMD算法將消噪信號分解成若干本征模態(tài)分量(intrinsic mode function,IMF),運用能量算子對相關系數(shù)及峭度值較大分量進行解調分析;最后通過能量解調譜來判別滾動軸承故障類型。將該方法應用到滾動軸承仿真故障數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)中,結果表明,該方法可降低了噪聲的干擾,有效提取故障特征頻率,能夠實現(xiàn)滾動軸承故障的精確診斷。
[Abstract]:The fault signals of rolling bearings show non-stationary and multi-component modulation characteristics, and the modulation characteristics of early fault signals are weak, which are easily disturbed by the noise of the surrounding equipment, resulting in the early fault features of bearings being submerged in the noise signals, and the fault features are difficult to extract. In this paper, a method of bearing fault feature extraction based on variable-mode decomposition (VMD) and autocorrelation analysis is proposed. First, the autocorrelation analysis is used to eliminate the noise interference in the fault signal, and the periodic component is extracted. Then the de-noising signal is decomposed into several intrinsic mode function IMFGs by using VMD algorithm, and the correlation coefficient and large kurtosis component are demodulated by energy operator. Finally, the fault types of rolling bearing are identified by energy demodulation spectrum. The method is applied to the rolling bearing simulation fault data and the measured data. The results show that the method can reduce the noise interference, extract the fault characteristic frequency effectively, and realize the accurate diagnosis of rolling bearing fault.
【作者單位】: 石家莊鐵道大學電氣與電子工程學院;
【基金】:國家自然科學基金(U1534204,11372199,11572206) 河北省然科學基金(A2014210142)資助項目
【分類號】:TH133.33
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本文編號:2034953
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